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I materiali isolanti
Gli interventi per ridurre le dispersioni in edifici
esistenti tendono ad aumentare la resistenza al passaggio
del calore attraverso l'involucro e quindi a diminuire
la trasmittanza delle diverse strutture con l'inserimento
di uno o più strati di isolanti. La scelta
dei materiali da utilizzare e la determinazione dei
relativi spessori vengono effettuate in modo da rispettare
i vincoli proposti dalle norme di legge e sulla base
di precise valutazioni tecnico -economiche. La legge
10/91 individua dei parametri e dei criteri che determinano
in prima approssimazione la convenienza di interventi
volti al risparmio energetico; vengono ad esempio
considerati convenienti, e quindi finanziabili, quegli
interventi che consentono un risparmio energetico,
riferito al singolo componente, non inferiore al 20%.
A parità di salto di temperatura, il flusso
termico è direttamente proporzionale alla trasmittanza
dell'elemento considerato e si può pertanto
ritenere che una riduzione del consumo energetico
non inferiore al 20% comporti una pari riduzione della
trasmittanza della struttura o meglio ad un corrispondente
aumento della resistenza.
Lana di vetro
E' uno dei materiali più diffusi e di più
facile impiego, specialmente fra i cultori del fai
da te. Viene ottenuta a partire dagli stessi componenti
minerali che vengono usati per la produzione del vetro
che vengono fusi e fatti passare allo stato liquido
attraverso una filiera da cui escono le fibre di vetro.
Il prodotto così ottenuto viene successivamente
sottoposto a vari tipi di lavorazioni complementari
quali la feltratura con resine organiche polimerizzate,
l'accoppiamento con supporti di svariata natura, il
confezionamento. Gli impieghi consigliati sono fra
i più svariati e dipendono in gran parte dalla
densità. I prodotti a bassa densità
(feltri, materassini) vanno bene per impieghi poco
gravosi (isolamento di solai non calpestabili, all'intradosso
delle coperture a falde o sotto il tavolato). Da evitare
assolutamente la posa in opera sotto caldana in calcestruzzo,
in pavimentazioni calpestabili oppure negli isolamenti
in intercapedine. Se scelto in lastre ad alta densità,
può essere impiegato in quasi tutte le applicazioni;
occorre comunque fare attenzione per coibentazioni
sottoposte a sollecitazioni meccaniche gravose o a
pericoli di infiltrazioni di acqua (la lana di vetro
teme molto la presenza di acqua o la possibilità
di condensa al suo interno). La conduttività
termica varia da 0,038 W/m K per densità di
100 kg/m3 a 0,053 W/m K per 10 kg/m3.
Argilla espansa
Questo materiale è diventato comunissimo
grazie ai numerosi impieghi nei campi più disparati.
Viene ottenuta in diverse granulometrie dalla cottura
a circa 1200 °C di particolari tipi di argilla
che a quella temperatura si gonfiano e assumono la
forma di tante piccole sferette. L'evaporazione di
particolari gas contenuti all'interno conferisce alle
palline una struttura rigida all'esterno e porosa
all'interno. Sciolta o leggermente imboiaccata, viene
utilizzata per sottopavimenti, coibentazione di solai,
zavorra per coperture piane; in blocchi, per murature
portanti ed isolanti; in conglomerato cementizio per
calcestruzzi strutturali. Naturalmente per ottenere
un efficace isolamento termico si devono mettere in
opera spessori adeguati, da due a quattro volte rispetto
a quelli necessari con lastre isolanti vere e proprie.
Il materiale base, la pallina di argilla espansa,
può essere utilizzata in svariate maniere.
In forma sfusa presenta una conduttività da
0,09 a 0,12 W/m K per densità da 280 a 450
kg/m3 mentre i calcestruzzi di argilla espansa hanno
una conduttività variabile da 0,16 a 0,75 W/m
K per densità da 500 a 1700 kg/m3. Nei blocchi
prefabbricati di argilla espansa, la conduttività
varia fortemente, oltre che con la densità
del materiale, anche con la forma del blocco e delle
intercapedini di alleggerimento.
Vermiculite
Viene ricavata con un procedimento simile a quello
dell'argilla espansa, riscaldando la materia prima,
un materiale di silicato di alluminio e magnesio idrato,
alla temperatura intorno ai 1000 °C; si provoca
così l'espulsione dell'acqua presente nel minerale
e l'ottenimento di caratteristici granuli a forma
di piccole fisarmoniche. Il materiale così
ottenuto può essere usato sciolto o come inerte
per manufatti vari. La vermiculite sfusa viene utilizzata
per riempire murature ad intercapedine esistenti adoperando
una apposita macchina per insufflaggio. In conglomerato
cementizio viene invece utilizzata per la realizzazione
di massetti, pavimenti e superfici praticabili in
genere, intonaci esterni isolanti in miscele già
predisposte. Per materiale sfuso in granuli da 1 a
12 mm, la conduttività è pari a 0,077
W/mK; per calcestruzzi di vermiculite la conduttività
varia da 0,13 a 0,15 W/m K per densità variabile
da 250 a 400 kg/m3.
Sughero
Il sughero impiegato come isolante termico viene
prodotto a partire dalla corteccia della omonima quercia;
il prodotto grezzo viene frantumato e macinato, selezionato
e depurato da scorie e successivamente riscaldato
a 400 °C. A questa temperatura i granuli di sughero
si saldano fra di loro grazie alla espulsione della
resina contenuta nei granuli stessi. La produzione
del sughero può comprendere fogli sottili per
impieghi fonoisolanti, lastre rigide e materiale granulare
sciolto. Il sughero può essere impiegato in
tutte le situazioni in cui l'isolante è protetto
dalla presenza di acqua, in tutte le situazioni in
cui sia richiesto anche l'isolamento acustico e nelle
applicazioni soggette ad elevati carichi. La conduttività
termica varia da 0,043 W/m K per densità di
90 kg/m3 a 0,095 W/m K per 200 kg/m3.
Fibre di legno mineralizzate
Si tratta di prodotti caratterizzati da un discreto
potere isolante costituiti dall'unione di fibre di
legno trattate e da un legante che normalmente è
cemento. Si ottengono, come risultato finale, delle
lastre rigide di vario spessore e con caratteristiche
interessanti. I pannelli di fibre vegetali mineralizzate
presentano, oltre a discrete caratteristiche di isolamento
termico, ottime prestazioni di tipo meccanico, di
resistenza al fuoco e di assorbimento acustico. Trovano
perciò largo impiego come componenti per le
controsoffittature, nelle coperture al posto del tradizionale
tavolato, come cassaforma a perdere nei muri di elevazione.
La conduttività varia da 0,085 a 0,11 W/m K
per densità rispettivamente da 300 a 500 kg/m3.
Polistirene espanso
Conosciuto più comunemente con il nome di
Polistirolo, è forse l'isolante più
conosciuto ed anche quello più discusso per
via di presunte "sublimazioni" (passaggio
dallo stato solido a quello gassoso) del materiale.
Questa cattiva fama, che intendiamo subito smentire,
è dovuta probabilmente all'impiego di prodotto
di qualità scadente e di bassa densità
per impieghi che invece avrebbero richiesto una densità
più elevata. La realtà sul polistirene
espanso è invece che, usato negli impieghi
idonei e con la sicurezza di qualità garantita,
rappresenta un materiale versatile, di durata illimitata
e di costo contenuto. Il polistirene espanso è
un prodotto derivato dal petrolio e si ottiene con
diversi procedimenti di lavorazione a partire dalla
materia prima costituita dai granuli di polistirolo.
Essi vengono fatti espandere a caldo formando delle
perle le quali, confiandosi, si saldano le une alle
altre, costituendo la classica struttura del materiale.
Partendo sempre dallo stesso materiale base, i granuli,
attraverso il procedimento di estrusione, viene prodotto
un tipo di polistirene particolare, l'estruso appunto,
che per le sue caratteristiche del tutto particolari
verrà trattato a parte. Il polistirene espanso
può presentarsi commercialmente sotto forma
di lastre tagliate da blocchi o lastre preformate,
stampate con pellicola superficiale. Le perle di polistirene
sciolte sono impiegate anche come componente di calcestruzzi
ed intonaci alleggeriti ed isolanti. Il polistirene
espanso può essere impiegato per quasi tutti
i lavori di coibentazione. E'particolarmente indicato
per la realizzazione dei cappotti esterni dove risulta
il materiale più idoneo e più diffuso.
Da evitare soltanto gli isolamenti in condizioni non
protette (raggi ultravioletti), di forte sollecitazione
meccanica e di temperature elevate di lavoro. La conduttività
del polistirene espanso può variare notevolmente,
oltre che con la densità, anche con il processo
di produzione e quindi con la qualità. Per
il polistirene espanso sinterizzato, in lastre ricavate
da blocchi, la conduttività varia da 0,045
W/m K, per una densità pari a 15 kg/m3, a 0,039
W/m K per una densità pari a 35 kg/m3. Per
il polistirene espanso in lastre stampate per termocompressione,
la conduttività varia da 0,040 W/m K, per una
densità pari a 20 kg/m3, a 0,039 W/m K per
una densità pari a 30 kg/m3.
Polistirene espanso estruso
Viene ricavato dalla stessa materia prima impiegata
per la produzione del polistirene espanso ma subisce
un processo particolare di lavorazione, la estrusione,
che gli conferisce caratteristiche decisamente interessanti
e ne fa uno dei materiali isolanti di maggiore pregio
qualitativo. La massa del materiale, infatti risulta
formata da minutissime celle perfettamente chiuse
e non comunicanti che permettono alle lastre una eccellente
tenuta all'acqua. Per contro, rispetto all'espanso,
il polistirene estruso ha un costo decisamente più
elavato. Viene commercializzato essenzialmente in
due versioni: con pelle superficiale di estrusione
e senza pelle; il primo si comporta ancora meglio
in presenza di acqua. Il polistirene estruso è
insostituibile in tutti gli impieghi in cui l'isolante
è permanentemente o per lunga durata a contatto
con acqua o umidità; in primo luogo, quindi,
la soluzione dell'isolamento rovescio delle coperture
piane, l'isolamento dall'esterno delle pareti controterra,
ecc. Naturalmente può essere impiegato vantaggiosamente
anche per tutti quei lavori già citati per
il polistirene espanso rispetto al quale ha però
un costo decisamente più elevato. Per le due
classi di conduttività diffuse, il 30 kg/m3
e il 50 kg/m3 la conduttività vale rispettivamente
0,041 e 0,034 W/m K.
Poliuretano espanso
E' uno dei materiali isolanti più noti per
via del suo elevato potere coibente. Il materiale
viene prodotto mediante iniezione di componeti a rapida
espansione fra i vari rivestimenti (carta bitumata,
velovetro, ecc.) adatti all'impiego finale dell'isolante,
fino a formare delle lastre piane di vario spessore.
Il poliuretano può venire altresì messo
in opera direttamente sul posto di applicazione con
tecnica dello spruzzaggio. Il poliuretano è
un ottimo isolante se usato correttamente per gli
impieghi consigliati. Da evitare contatto ed esposizione
ai raggi ultravioletti (luce) e all'acqua. Sono consigliati
quindi tutti gli impieghi in cui l'isolante risulta
protetto, come gli isolamenti di murature a doppia
fodera, gli isolamenti di pavimenti e di solette,
le coibentazioni di solai sotto una impermeabilizzazione
a prova di qualsiasi infiltrazione e di formazione
di condensa. La conduttività termica delle
lastre espanse in continuo è pari a circa 0,029
W/m K, con densità compresa tra 30 e 40 kg/m3.
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