Dossier tecnico

La coibentazione degli edifici colabrodo: come isolare la casa ristrutturando

Recuperare il parco immobiliare esistente è una priorità degli ultimi tempi, soprattutto nell'ottica del risparmio energetico e del rispetto dell'ambiente sotto diversi punti di vista:

  • Minore sfruttamento energetico;
  • Minore emissione in atmosfera di gas inquinanti;
  • Minore sfruttamento del suolo con conseguente minore impatto idrogeologico;
  • Migliorare il comfort interno degli ambienti;
  • Migliorare la salubrità dei locali evitando la formazione di muffe.

Ancor più allettanti risultano le opere di riqualificazione dell'involucro edilizio, grazie ad una serie di agevolazioni fiscali presenti nel nostro paese.

La coibentazione degli edifici può avvenire attraverso la creazione di strati di materiali isolanti termoacustici posti all'interno, all'esterno o anche nelle intercapedini delle strutture verticali, inclinate o orizzontali esistenti. Di seguito ci occuperemo dell'isolamento "a cappotto", vale a dire dell'isolamento delle pareti esterne dell'involucro esistente, sistema molto efficace e tra i più diffusi nella pratica edilizia.

 

Materiali per la coibentazione degli edifici

La coibentazione tramite isolamento termico a cappotto

Per approcciarsi alla coibentazione di una struttura edilizia è fondamentale tener conto del risultato finale che si desidera ottenere, in quanto l’intervento deve rispondere a requisiti ben precisi e deve garantire: bassa trasmittanza termica, elevato sfasamento e deve evitare la formazione di condensa superficiale o interstiziale.

Questi tre parametri sono fondamentali e sono di fatto legate al tipo di materiale coibente che si prevede di utilizzare.

Trasmittanza termica

La trasmittanza termica di una struttura misura ed identifica la quantità di potenza termica scambiata da un materiale, o un corpo, per unità di superficie e unità di differenza di temperatura. E’ di fondamentale importanza nella fase progettuale e nelle fasi realizzative di un fabbricato. Il D.Lgs 192/2006 e smi prescrive che, in specifici ambiti di intervento edilizio, sia necessario che la trasmittanza di una struttura rispetti limiti specifici, soprattutto nel caso di intervento di ristrutturazione e nel caso in cui si voglia accedere alle agevolazioni fiscali.

Il valore della trasmittanza di una struttura opaca, denominata ed identificata con il simbolo U e misurata in W/m2K, è facilmente calcolabile con la seguente formula

Materiali per la coibentazione degli edifici

Dove

αi

Coefficiente liminare interno espresso in W/m2K.
Tale valore viene fissato dalla norma UNI 7357 del 1974 e assume i seguenti valori per le diverse strutture
Per superfici orizzontali con flusso di calore ascendente 8,00 W/m2K
Per superfici orizzontali con flusso di calore discendente 5,00 W/m2K
Per superfici verticali 7,00 W/m2K

αe

Coefficiente liminare esterno espresso in W/m2K.
Tale valore viene fissato dalla norma UNI 7357 del 1974 e che assume i seguenti valori per le diverse strutture
Per superfici orizzontali con flusso di calore ascendente 20,00 W/m2K
Per superfici orizzontali con flusso di calore discendente 14,00 W/m2K
Per superfici verticali 20,00 W/m2K

S

Spessore dell’elemento specifico espresso in m

λ

conduttività termica del materiale specifico espresso in W/m K, (ricavabile da tabelle o dai certificati del produttore del materiale)

Si precisa che se all’interno della stratigrafia della struttura esiste un intercapedine di aria, i valori di S/λ dovranno essere sostituiti da 1/C, dove C corrisponde alla conduttanza dell’intercapedine di aria, misurato in W/m2K.

Il valore di C per spessori di intercapedine d’aria tra 20,00 ed i 100,00 mm è il seguente:

  • 6,40 W/m2K per strato verticale inserito in parete;
  • 7,00 W/m2K per strato orizzontale inserito in solaio;
  • 5,20 W/m2K per sup. orizzontale inserito in vespaio

Per quanto riguarda le prescrizioni legislative, i limiti di trasmittanza che devono essere rispettati nel caso di interventi di ristrutturazione sono i seguenti.

Trasmittanza termica U
Strutture opache verticali, verso l’esterno,
ambienti non riscaldati o contro terra
Zona Climatica Trasmittanza [W/m2K]
Da 01/10/2015 Da 01/10/2021
A-B 0,45 0,40
C 0,40 0,36
D 0,36 0,32
E 0,30 0,28
F 0,28 0,26

Materiali per la coibentazione degli edifici

Trasmittanza termica U
Strutture opache orizzontali o inclinate di
copertura, verso l’esterno e ambienti non riscaldati
Zona Climatica Trasmittanza [W/m2K]
Da 01/10/2015 Da 01/10/2021
A-B 0,48 0,42
C 0,42 0,38
D 0,36 0,32
E 0,31 0,29
F 0,3 0,28
Trasmittanza termica U
Strutture opache orizzontali di pavimento,
verso l’esterno, ambienti non riscaldati o controterra
Zona Climatica Trasmittanza [W/m2K]
Da 01/10/2015 Da 01/10/2021
A-B 0,34 0,32
C 0,34 0,32
D 0,28 0,26
E 0,26 0,24
F 0,24 0,22

Calcolo dello sfasamento

Lo sfasamento dell’onda identifica la qualità di una certa struttura di ritardare la trasmissione del calore verso l’ambiente interno. Affinchè una struttura sia in grado di evitare surriscaldamenti dei locali nei periodi estivi, è necessario che abbia uno sfasamento di 8-12 ore.
La legislazione vigente prescrive che il progettista, al fine di limitare i fabbisogni energetici per la climatizzazione estiva e di contenere la temperatura interna degli ambienti, esegue le seguenti verifiche su tutte le pareti verticali opache con l’eccezione di quelle comprese nel quadrante nord-ovest / nord / nord-est:

  • che il valore della massa superficiale Ms, sia superiore a 230 kg/m2. (La massa superficiale è la massa per unità di superficie della parete opaca compresa la malta dei giunti esclusi gli intonaci.)
  • che il valore del modulo della trasmittanza termica periodica YIE, sia inferiore a 0,10 W/m2K

Per quanto riguarda invece le pareti opache orizzontali e inclinate, deve essere verificato che il valore del modulo della trasmittanza termica periodica YIE sia inferiore a 0,18 W/m2K
Tali verifiche devono essere svolte su tutti gli edifici a eccezione degli edifici, classificati nelle categorie E.6 (Edifici adibiti ad attività sportive quali piscine, saune, palestre o similari) ed E.8 (Edifici artigianali ed industriali), in tutte le zone climatiche a esclusione della F, per le località nelle quali il valore medio mensile dell’irradianza sul piano orizzontale, nel mese di massima insolazione estiva, Im,s, sia maggiore o uguale a 290 W/m2.

E’ pertanto resa obbligatoria, per i progettisti, l’analisi del comportamento delle strutture nel periodo estivo, al fine di limitare l’aumento incontrollato della temperatura interna ai locali e limitare di conseguenza l’uso degli impianti di climatizzazione.

E’ possibile infine adottare tecnologie che permettano di raggiungere i medesimi effetti positivi che si ottengono con il rispetto dei valori di massa superficiale o trasmittanza termica periodica delle pareti opache, anche attraverso l’utilizzo di tecniche e materiali, anche innovativi (per esempio: coperture a verde), che permettano di contenere le oscillazioni della temperatura degli ambienti in funzione dell’andamento dell’irraggiamento solare. In questo caso il progettista deve produrre adeguata documentazione e certificazione delle tecnologie e dei materiali che ne attesti l’equivalenza con le citate disposizioni.

I materiali coibenti giocano un ruolo fondamentale nello sfasamento delle onde termiche, soprattutto nelle strutture leggere, ossia aventi una massa complessiva ridotta, come nel caso delle strutture prefabbricate in legno. E’ pertanto necessario analizzare e selezionare i prodotti, non solo in funzione della conduttività termica dello stesso, che ovviamente garantirà alla struttura di raggiungere basse trasmittanze con conseguenti benefici nel periodo invernale, ma anche in base alle caratteristiche che evitino la possibilità di surriscaldamento estivo degli ambienti.

I due parametri fondamentali che permettono di raggiungere ottimi livelli di sfasamento estivo, riguardano la massa stessa del materiale coibente e la sua capacità termica massica.
Maggiore è la massa volumica, maggiore sarà il tempo che lo stesso impiegherà ad assorbire il calore prima di iniziare la fase di rilascio verso l’ambiente. Per esempio, a parità di spessore, un materiale come il calcestruzzo, garantirà uno sfasamento maggiore rispetto ad un materiale come il legno che ha una massa volumica minore.

Per quanto riguarda invece la capacità termica massica, misurata in J/(kgK), si intende il valore della quantità calorica in Joule, che 1 kg di materia assorbe o emana, quando la sua temperatura viene alzata o abbassata di 1 K. Ovviamente, più grande è la capacità termica massica, maggiore è la capacità di un materiale edile di accumulare energia termica.

Coibentazione di un edificio tramite cappotto termico: esempi di risultati

Per meglio comprendere come possano influire diversi tipi di materiali coibenti sulle strutture e stabilire pali sono i migliori isolanti termici da installare, si portano alcuni esempi pratici. Le seguenti analisi sono state eseguite simulando una parete esterna di un edificio esistente collocato in una località avente temperatura esterna massima di -5°C in inverno (Zona climatica E) e per un edificio la cui temperatura interna sia di 20°C in inverno.

Materiali per la coibentazione degli edifici

Materiali per la coibentazione degli edifici

Di seguito riportiamo degli utili schemi e rappresentazioni grafiche comprensive dei valori esemplificativi di isolamento termico ottenibili utilizzando i materiali isolanti sopra descritti, per una maggiore comprensione, si prega di tener conto della seguente legenda dei simboli utilizzati.

s

Spessore

mm

Cond.

Conduttività termica, comprensiva di eventuali coefficienti correttivi

W/mK

R

Resistenza termica

m2K/W

M.V.

Massa volumica

kg/m3

C.T.

Capacità termica specifica

kJ/kgK

R.V.

Fattore di resistenza alla diffusione del vapore in capo asciutto

-

Materiali per la coibentazione degli edifici

Materiali per la coibentazione degli edifici