Ai fini dell'ottenimento di un risparmio energetico, un obiettivo prioritario è quello di non disperdere verso l'esterno il calore generato dall'impianto di riscaldamento, tramite una buona coibentazione dell'edificio. Le pagine seguenti descrivono le varie metodologie ed i materiali a disposizione

Ponendo l’isolante sulla faccia esterna della parete, la massa termica può essere convenientemente inglobata. In questo modo le fluttuazioni di temperatura superficiale e dell’aria sono più moderate e l’ambiente impiega più tempo a riscaldarsi e a raffreddarsi. Questa soluzione, definita “cappotto”, è la più completa ed efficace per l’isolamento delle pareti perimetrali. Tecnicamente il cappotto si realizza applicando sulla parete un pannello di materiale isolante ricoperto da uno strato di intonaco (con il supporto di una rete di rinforzo) e da uno strato di finitura. Il cappotto risolve i problemi causati dalla carenza di coibentazione (compresi i ponti termici nascosti a livello strutturale) e riduce a monte il fabbisogno di energia per il riscaldamento e il rinfrescamento. E’ un tipo di coibentazione che migliora l’inerzia termica dell’edificio. Una volta deciso per questo tipo di intervento, l’attenzione va posta tutta sulla scelta del materiale isolante con tre obiettivi: la bontà del risultato, il benessere termoigrometrico e durabilità. A questo proposito è bene tenere presente che l’incidenza del costo dell’isolante è limitata rispetto all’intervento nella sua complessità; meglio quindi prendere in considerazione materiali di ottima qualità e valutare la presenza di spessori importanti. Fatti bene i conti, è facile capire che il materiale in sé e lo spessore incidono poco nella spesa complessiva visto che i costi fissi rimangono invariati (manodopera, ponteggi, finiture), mentre i vantaggi in termini di benessere termo-igrometrico, durabilità e risparmio energetico sono notevolmente maggiori se si sceglie un isolante ad alte prestazioni, traspirante ed ecologico. Raddoppiando lo strato si può migliorare la resistenza termica della parete del 100%, mentre il costo aumenta solo del 10-15%. Le principali caratteristiche che descrivono le prestazioni di un isolante termico sono le seguenti:

Trasmittanza termica dei materiali. La trasmittanza (U) misura la quantità di calore che nell’unità di tempo attraversa un elemento della superficie di 1 m2 in presenza di una differenza di temperatura di 1 grado tra l’interno e l’esterno e si misura in W/m2K. La trasmittanza aumenta al diminuire dello spessore del materiale (s) ed all’aumentare della conducibilità  termica (λ). Più il valore di trasmittanza è basso, maggiore è l’isolamento della struttura in esame: strutture con bassa trasmittanza termica si caratterizzano per fornire un elevato isolamento termico.

Sfasamento temporale (h) (o sfasamento dell'onda termica): il tempo necessario affinché il picco massimo della temperatura esterna attraversi completamente il componente edilizio producendo un picco massimo della temperatura interna.

Fattore di attenuazione (fa): è il rapporto tra l'ampiezza del flusso termico uscente da un componente edilizio (e quindi entrante nell'ambiente interno) e l'ampiezza del flusso termico entrante nel medesimo componente edilizio (e quindi proveniente dall'ambiente esterno).

Trasmittanza termica periodica (Yie): è il prodotto tra il fattore di attenuazione fa ed il valore di trasmittanza termica (in regime stazionario) U. La trasmittanza termica periodica è il parametro che è stato individuato per caratterizzare il comportamento termico dinamico di una parete (nel documento allo studio che si tradurrà nelle Linee Guida Nazionali si prevede la limitazione Yie < 0.12 W/m2K) in quanto si tratta di un buon parametro di controllo dei carichi termici provenienti dall'esterno. Nella progettazione dell'isolamento termico delle strutture non ci si dovrà più limitare alla considerazione della trasmittanza termica in regime stazionario, ma occorrerà iniziare a considerare anche i parametri dinamici ed orientare conseguentemente la scelta dei pacchetti isolanti ed in particolare dei coibenti. Infatti molti materiali isolanti, che pure hanno aratteristiche interessanti in regime stazionario, mostrano evidenti limiti allorquando se ne considera il comportamento in regime dinamico. Si veda in proposito la seguente tabella.

  

 

E' immediato verificare come le differenze termiche più importanti siano quelle relative allo sfasamento temporale, dove si passa da poche decine di minuti a diverse ore. Il ritardare (ed attenuare) l’onda termica nel passaggio da ambiente esterno ad ambiente interno è fondamentale, specie in estate e su facciate o coperture soleggiate, ove la temperatura superficiale può raggiungere i 70/80°C: se lo sfasamento termico è tale da spostare il massimo di temperatura interna (attenuato quanto più possibile) ad orari nei quali l’irraggiamento solare è molto basso (e quindi verso sera o addirittura dopo il tramonto), con la sola apertura delle finestre è possibile ristabilire una temperatura interna confortevole, senza ricorrere al condizionamento forzato! In inverno poi, una maggiore inerzia termica della struttura fa sì che in periodo notturno si mantenga una temperatura interna accettabile fino a mattino, anche con impianto di riscaldamento non attivo. Infine, occorre ricordare che i parametri termici, stazionari o dinamici, non esauriscono il capitolo sulla scelta degli isolanti: è infatti particolarmente importante l’aspetto di traspirabilità della struttura. Una adeguata traspirabilità della struttura consente di scambiare ossigeno e vapore acqueo tra ambiente esterno ed ambiente interno. Inoltre, il potere traspirante determina una maggiore durabilità del prodotto, in quanto l'acqua che verrebbe a formarsi in prossimità della superficie del materiale lo renderebbe più facilmente deteriorabile. La traspirazione permette poi anche un migliore isolamento termico: infatti la presenza di acqua liquida (vapore condensato) altera le proprietà di isolamento termico sia dell’aria stagnante che dei materiali coibenti posati nella struttura. Riassumendo: la scelta del materiale coibente è fondamentale per il raggiungimento degli obiettivi di isolamento termico delle strutture. Storicamente tale scelta è sempre stata effettuata con esclusivo riferimento alle condizioni stazionarie di esercizio, che sono però non realistiche sia nella stagione invernale che in quella estiva.

 

 

Dai dati presentati sotto forma tabellare, si evince come la conducibilità termica delle tre diverse tipologie di materiali, non è direttamente correlata allo sfasamento temporale. Difatti al fine del calcolo dello sfasamento temporale, influiscono anche altre caratteristiche tecniche dei materiali, quali la densità e il calore specifico. Si nota che il pannello in sughero biondo naturale, a parità di spessore, garantisce una prestazione di isolamento termico nettamente superiore rispetto ai pannelli in polistirene e fibra minerale.

 

Oggi è richiesta una cura ed un’attenzione maggiore, con riferimento a regimi dinamici che meglio rappresentano il reale esercizio cui saranno sottoposte gli edifici una volta realizzati: la valutazione multi–parametrica è sicuramente più complessa, ma anche più stimolante e premia gli isolanti termici massivi ad elevata capacità termica. Senza dimenticare che occorre considerare anche le necessità di traspirabilità dell’involucro edilizio. Solo due materiali naturali su tutti ci offrono tutte queste caratteristiche: il sughero biondo naturale (isolante di origine vegetale) e la lana di pecora (isolante di origine animale). Il sughero in natura è la corteccia dell’albero e si sviluppa a protezione del tronco di legno, conservandolo per decenni dalle intemperie, muffe... ed addirittura dal fuoco. La lana di pecora, come noto, è il manto di protezione degli ovini, li protegge dal gelo invernale, dal caldo estivo ed anche dalle piogge: difatti la fibra di lana è in grado di assorbire fino al 30% peso di acqua senza alterare le proprietà termoisolanti. 

 

 

 

 

 

Nelle tre figure sottostanti si mostrano esempi di tipologie di intervento su case costruite in diversi periodi (con classi energetiche dalla F alla C) e si descrivono gli interventi di coibentazione a cappotto che sono stati necessari per raggiungere classi energetiche elevate (classe A):

  

 

 

 

 

 

Isolamento delle coperture

 

La copertura è la principale via di fuga del calore durante la stagione invernale, ma anche di maggiore insolazione in quella estiva. L’efficienza del “pacchetto tetto”, al pari di quella delle pareti perimetrali, determina le prestazioni energetiche dell’edificio (dal tetto si disperde fino al 35% del calore) e non a caso per la sua riqualificazione (che permette di risparmiare fino al 20% sulle spese di riscaldamento) è possibile accedere agli incentivi previsti dalla legge. E’ insomma una struttura che contribuisce tutto l’anno al corretto equilibrio termo-igrometrico interno dell’edificio e per questa ragione il suo isolamento richiede una particolare attenzione progettuale. Una soluzione ottima e molto praticata è quella del tetto bioedile ventilato, che sfrutta il potere isolante dell’aria in aggiunta al materiale coibente. Una copertura viene considerata ventilata quando nella successione degli strati funzionali viene inserito uno strato costituito da una intercapedine di ventilazione collocata tra l’isolamento termico e il rivestimento di copertura. In questo modo è possibile sfruttare la massa termica dell’elemento strutturale, oltre a proteggerlo dall’esposizione a elevati sbalzi di temperatura. Il sistema del tetto ventilato garantisce in pratica la circolazione dell’aria nel sottomanto e permette la smaltimento dell’umidità interna lasciando integra e asciutta la sottostruttura del tetto. In questo modo si prevengono le muffe e le condense che possono inficiare la fruizione del sottotetto o della mansarda. L’isolante di una copertura bioedile deve essere traspirante, in modo da collaborare attivamente con il resto della struttura nella regolazione dell’equilibrio termo-igrometrico. Deve inoltre avere un alto valore di smorzamento e di sfasamento del flusso termico per funzionare al meglio in tutte le stagioni. Gli isolanti preferibili sono quelli passivi e massivi, come il sughero, che resiste alle sollecitazioni meccaniche a cui è sottoposto l’isolante nella copertura. Il sughero è anche un ottimo isolante acustico e protegge dai rumori aerei che nel tetto trovano una comoda via di passaggio. 

 

 

 

 [FONTE: COVERD SRL]