Speciale 139
Caratteristiche di un edificio in classe energetica A: dall’involucro all’impianto
22.10.2018
Articolo
Redattore: Simone Michelotto

Quanto è importante l’involucro edilizio in un edificio di classe A?

L'involucro edilizio di un edificio è l’insieme dato dalle superfici orizzontali e verticali (fondazioni/platea, coperture, elementi strutturali come pilastri, solette, cordoli, elementi di tamponamento murari, serramenti) che costituiscono l’architettura dell’edificio stesso; tale involucro è composto da superfici opache (strutture, murature perimetrali, ecc.) e superfici trasparenti (serramenti esterni, vetrate e tutti gli elementi dai quali è permesso il passaggio di aria e di luce naturali).

Affinché l’involucro edilizio risulti ben realizzato si devono considerare, in fase di progettazione e di costruzione, gli accorgimenti necessari a limitare la dispersione di energia (ad esempio la naturale dispersione di calore di un locale riscaldato nel periodo invernale verso l’ambiente esterno la cui temperatura è inferiore) attraverso le superfici opache e trasparenti:
 
  • Uno strato coibente adeguatamente progettato posto sulle superfici opache fornisce un’eccellente protezione termica dell’involucro edilizio ed è essenziale per raggiungere alti livelli di efficienza energetica;
  • Superfici trasparenti a basso valore di trasmittanza termica Uw (ossia la somma della trasmittanza termica del vetro e di quella del telaio) che limitino al minimo le dispersioni di calore nel periodo invernale e che proteggano dall’irraggiamento nel periodo estivo.
 
Per sfruttare appieno il potenziale isolante dei materiali di coibentazione e dei differenti elementi costituenti l’involucro edilizio, occorre costruire in maniera tale da evitare i ponti termici, ossia quei punti nodali dell’edificio nei quali la dispersione energetica è favorita da:
 
  • Raccordo tra diversi materiali (murature, fondazioni, solai, tamponamenti, copertura, ecc.) i quali presentano differente continuità termica;
  • Punti di collegamento tra strutture murarie e differenti elementi (infissi e serramenti, cassoni di contenimento di tapparelle e elementi oscuranti, soglie e davanzali, canne fumarie, ecc.);
  • Elementi architettonici a sbalzo, cavedi, camini e canne fumarie;
  • Elementi a diretto contatto con il suolo o con ambienti non climatizzati.
 
Quanto maggiore sarà l’ermeticità dell’involucro edilizio, ossia il suo strato isolante sarà continuo e i ponti termici saranno corretti o eliminati, tanto minori saranno le dispersioni termiche e, di conseguenza il fabbisogno energetico richiesto.
 
Nelle nuove costruzioni, molto importante è lo studio del sito (zona climatica, esposizione ai venti, ecc.) su cui sorgerà l’edificio al fine di sfruttare quanto di vantaggioso e di proteggere da quanto di svantaggioso lo caratterizza.
 
La scelta dell’orientamento dell’edificio rappresenta senz’altro un contributo notevole in termini di:
 
  • Captazione del calore e dell’accumulo degli apporti da irraggiamento solare nelle stagioni fredde;
  • Schermature ed altri accorgimenti da porre in opera per favorire la ventilazione ed evitare il surriscaldamento nelle stagioni calde;
  • Costituire una perfetta “base” per la distribuzione interna degli ambienti.
 
Nelle ristrutturazioni e negli interventi di riqualificazione energetica è possibile intervenire in questo senso in modo limitato, tuttavia interventi ben progettati e ben posti in opera concentrati sull’involucro edilizio e sulla parte impiantistica possono senz’altro portare a un’elevata prestazione energetica dell’edificio.
 
Per l’isolamento termico dell’involucro edilizio esistono svariate soluzioni e svariati materiali. Lo sviluppo tecnico e tecnologico in questo settore è in continua evoluzione e in continuo aggiornamento al fine di garantire una bassa conducibilità termica attraverso soluzioni specifiche per ogni elemento da trattare (isolamento controterra, isolamento perimetrale verticale, correzione dei ponti termici, isolamento dei solai e delle coperture).
 
Negli ultimi tempi, inoltre, si stanno affermando sempre di più isolanti di natura vegetale e minerale prendendo il posto di quelli sintetici.
 

Involucro edilizio: isolamento controterra


Un buon punto di partenza per l’isolamento controterra di un edificio è la costituzione di un vespaio, che avvolga le fondazioni e che costituisca un sottofondo stabile, in grado di bloccare la risalita capillare di umidità e di proteggere termicamente la zona tra il terreno e la fondazione. Vespai molto efficaci sono quelli in argilla espansa, ossia aggregati di argille crude che vengono cotti ad alta temperatura dando vita a dei granuli di varie dimensioni.
 
Un’altra tipologia di vespaio è quello cosiddetto isoareato, che consiste nella posa di una serie di elementi a cupola, distanziati tra loro da elementi in EPS, tra il magrone e la fondazione, che costituiscono una camera di ventilazione continua al di sotto delle parti climatizzate dell’edificio.
 
Un altro sistema di coibentazione del basamento degli edifici è quello di posare uno strato impermeabilizzante e successivamente uno strato di pannelli isolanti tra il magrone o la platea di fondazione (a seconda della tipologia) e gli stati successivi (massetto alleggerito, massetto). È importante che gli elementi di coibentazione vengano posti in opera in maniera tale da non dar luogo a un ponte termico, ossia garantendo la continuità della coibentazione tra le parti strutturali ed il suolo e/o tra le parti strutturali e gli elementi dell’ambiente climatizzato.
 

Involucro edilizio: isolamento parietale


L’isolamento delle pareti perimetrali di un edificio è un fattore fondamentale per l’abbattimento delle dispersioni termiche. A seconda che si tratti di nuova costruzione o di una ristrutturazione, in questo caso occorrerà fare un’ulteriore distinzione tra ristrutturazione di un intero edificio o di parte di esso (ad esempio una singola unità abitativa in un complesso condominiale). Si possono individuare tre tipologie d’intervento:
 
  • Isolamento dall’esterno: è la soluzione più efficace per isolare un edificio in quanto il sistema coibente interessa le intere facciate del manufatto, il che gli conferisce l’importante caratteristica di continuità e la capacità di annullare i ponti termici. Tipicamente, tale isolamento è posto in opera con:
    • Sistema a cappotto termico: consiste nell’applicazione, sull’intera superficie esterna verticale dell’edificio, di pannelli isolanti che vengono poi coperti da uno strato protettivo di finitura realizzato con appositi intonaci. Oltre a fornire un elevato grado di abbattimento di dispersione termica, esso protegge le pareti esterne dagli agenti atmosferici, rende stabili le condizioni termo-igrometriche della struttura degli edifici, è di semplice installazione e non richiede l’allontanamento dei fruitori dell’edificio durante la posa in opera.
    • Sistema a facciata ventilata: consiste nella creazione di una camera d’aria fra l’isolante installato sulla parete perimetrale e il rivestimento di finitura (il quale può essere costituito da svariate tipologie di materiale: pietre, legni, metalli, terrecotte, ceramiche, conglomerati cementizi, ecc.). Il flusso d’aria ascendente che si crea naturalmente all’interno dell’intercapedine, detto effetto camino, è funzione delle differenze esistenti fra le condizioni ambientali esterne e quelle che si vengono a instaurare nell’intercapedine: l’accumulo di calore provocato, nella stagione estiva, dall’irraggiamento solare sul paramento esterno e il delta tra la temperatura dell’ambiente riscaldato e quella dell’ambiente esterno nella stagione invernale. La ventilazione naturale interna protegge lo strato coibente da venti e piogge, e favorisce la cessione all’ambiente esterno dell’eccesso di vapore acqueo prodotto negli ambienti interni evitando così la formazione di umidità e condensa. Come nel sistema a cappotto, anche il sistema a facciata ventilata presenta i vantaggi di essere continuo, facilmente raccordabile con elementi architettonici forometrici e in aggetto, annullare i ponti termici, stabilizzare le condizioni termo-igrometriche dell’involucro edilizio, nonché tutti quelli già citati riguardo la posa in opera.
       
  • Isolamento in intercapedine: consiste nella costruzione di due pareti dello stesso o di diverso materiale separate da una camera d’aria continua al cui interno si pone il materiale isolante. Solitamente la parete rivolta all’esterno è realizzata con elementi di maggior spessore e massa. I principali vantaggi dell’isolamento in intercapedine nelle pareti perimetrali sono: la creazione di un volano termico nella parete interna a garanzia di una più rapida messa a regime della temperatura ambientale e del suo mantenimento, l’impermeabilità all’umidità, alla condensa e all’acqua, l’abbattimento del rumore. Va detto che, negli edifici a struttura trave/soletta-pilastro, questa soluzione elimina i ponti termici delle strutture verticali ma non quelli delle solette nei vari piani, il che determina la necessità di accoppiarla con altre tipologie di isolamento che vadano a colmare tale lacuna.
    Questo sistema è particolarmente indicato anche per l’isolamento termoacustico tra ambienti interni, come ad esempio nella divisione tra vani riscaldati e vani non riscaldati o tra diverse unità abitative.
     
  • Isolamento dall’interno con coibente: consiste nell’applicazione di uno strato isolante, con elevate caratteristiche termo-acustiche e meccaniche, sulla superficie rivolta all’ambiente riscaldato e di un successivo strato di finitura. È un sistema molto usato negli interventi di ristrutturazione, specie se non è possibile intervenire dall’esterno come, ad esempio, nel caso di un singolo appartamento condominiale. Oltre ai vantaggi simili, seppur meno incisivi, visti nelle tipologie precedenti, tale intervento può vantare un costo molto ridotto, la possibilità di posa in opera dall’interno e quindi indipendente da opere provvisionali e dalle condizioni atmosferiche; inoltre esso può essere applicato anche sottoforma di controsoffittatura per l’isolamento dei solai. Tra gli svantaggi di questo sistema vi è senz’altro la perdita di parte della superficie abitabile, seppure gli spessori siano ridotti e la necessità di integrarlo con un isolante a pavimento affinché la superficie disperdente non presenti discontinuità.
     
  • Isolamento dall’interno mediante intonaci termici: consiste nell’applicazione su tutte le pareti e sui soffitti di uno strato di intonaco specifico, come sopra descritto, e che offre continuità tra pareti e soffitti, vantaggi del tutto simili a quelli descritti nel punto precedente ma con spessori sensibilmente ridotti; anche gli svantaggi di questa tipologia d’intervento sono i medesimi, a cui si deve aggiungere un maggiore investimento economico.
  

Involucro edilizio: isolamento copertura ed elementi orizzontali

 
A completamento dell’isolamento controterra e murario perimetrale, la copertura deve contribuire a mantenere le condizioni di comfort termo-igrometrico sia nel periodo invernale che estivo: le dispersioni termiche attraverso il tetto, nel periodo invernale, devono essere contenute e il flusso termico entrante, nel periodo estivo, deve essere il più ridotto possibile.
I sistemi maggiormente utilizzati per isolare questo elemento costitutivo dell’edificio sono:
 
  • Isolamento sull’estradosso del tetto (su coperture a falde inclinate): consiste in uno strato continuo di pannelli isolanti posto direttamente sotto il manto di copertura, al di sopra dello strato impermeabilizzante e della barriera al vapore. Tale sistema è migliorato quando tra lo strato isolante e il manto di copertura viene creata un’intercapedine di ventilazione mediante la realizzazione di due aperture, una in gronda e una in colmo, che permettono il moto convettivo favorendo lo smaltimento di quantità eccessiva di vapore acqueo, la dissipazione del calore in accumulo nei mesi estivi e un’ulteriore protezione degli ambienti interni climatizzati.
     
  • Isolamento sull’intradosso del tetto: è la soluzione maggiormente utilizzata per gli edifici dotati di sottotetto abitabile, specialmente nei casi di ristrutturazione. La coibentazione consiste nell’applicazione del materiale isolante dall’interno, direttamente sulla struttura.
Nel caso dei sottotetti abitabili, essendo l’intradosso a vista, si possono installare pannelli di materiale coibente accoppiati a uno strato di rivestimento, ad esempio i prefiniti in gesso, che si prestano ad essere trattati per la finitura. Affinché il coibente conservi nel tempo le sue caratteristiche, e per evitare la formazione di condensa interstiziale, è utile che esso sia protetto verso l’interno da un’adeguata barriera al vapore continua. Materiali con un’alta inerzia termica, ossia di elevata massa volumica e/o densità sono in grado di garantire le migliori prestazioni in quanto innescano il cosiddetto sfasamento dell’onda termica, ossia il rallentamento dell’ingresso del calore dall’esterno e la dispersione dello stesso dall’interno.
 
  • Isolamento sull’estradosso dell’ultimo solaio: lo strato isolante viene posto al di sopra della struttura del solaio sottotetto, solitamente a secco; al di sopra di esso, a seconda della destinazione d’uso del sottotetto, si può procedere con la posa di un ulteriore strato che lo renda praticabile per le manutenzioni o da un massetto per consentire la posa di piastrelle nel caso di locali sottotetto abitabili.
     
  • Isolamento esterno su copertura piana: è la soluzione particolarmente adatta a eliminare i ponti termici e il conseguente rischio di condense. Essa consiste nell’applicazione al di sopra della struttura di uno strato isolante, di un nuovo manto impermeabilizzante ed infine, di una protezione del manto in base all’uso a cui la copertura è destinata: ghiaia ed argilla espansa se non praticabile, massetto di rinforzo e pavimentazione se praticabile, terra posata su adeguato strato di protezione alla base nel caso di coperture verdi.
 
Per l’isolamento termico dei solai intermedi si può ricorrere a soluzioni simili a quelle sopra descritte, come intercapedini isolanti in controsoffitto, l’utilizzo di pannelli isolanti nella stratrigrafia dei pavimenti, possibilmente in continuità con il materiale coibente usato a parete, oppure l’utilizzo di intonaci e massetti termici.