martedì 21 settembre 2010

Risparmio Energetico: gli isolanti termici

Come già mensionato nella guida per la detrazione IRPEF del 55% per interventi di risparmio energetico, tratteremo nello specifico il tema dell'isolamento. Spesso sentiamo parlare di questi prodotti, ma in realtà ne conosciamo ben poco. Ecco alcune notizie tecniche interessanti e utili a chi è in procinto di ristrutturare o edificare casa.
E considerando che oggi una abitazione ben isolata abbatte del 20% circa i costi di climatizzazione vi invitiamo a leggere attentamente quanto segue. 
Buona lettura!

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.