#bioarchitettura

Materiali #isolanti per l’edilizia

Ott 7, 2013

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L’isolamento termico degli edifici è un fattore importante per raggiungere il comfort termico per i suoi occupanti. Isolamento riduce la perdita di calore indesiderato o di guadagno e può ridurre le richieste energetiche di impianti di climatizzazione . Non si tratta necessariamente di questioni di adeguata ventilazione e può o non può influire sul livello di isolamento acustico . In un certo senso stretto isolamento può solo fare riferimento ai materiali isolanti utilizzati per rallentare la perdita di calore, come ad esempio: cellulosa , lana di vetro , lana di roccia , polistirolo , schiuma di uretano , vermiculite , perlite, fibra di legno, fibra vegetale (canapa, lino, cotone, sughero, ecc), paglia vegetale, fibra animale (lana di pecora), il cemento, e la terra o il suolo, ma può anche comportare una serie di disegni e tecniche per affrontare le principali modalità di trasmissione del calore – conduzione, irraggiamento e convezione materiali.

L’ isolamento di una casa dipende dalla progettazione , dal clima, dai costi energetici, dal bilancio e dalle preferenze personali. I climi regionali fanno la differenza.

La strategia di isolamento di un edificio deve basarsi su un attento esame del modo di trasferimento di energia e la direzione e l’intensità in cui si muove. Ciò potrebbe alterare tutto il giorno e da stagione a stagione. È importante scegliere un disegno appropriato, la corretta combinazione di materiali e tecniche costruttive per adattarsi alla situazione particolare.

Per determinare se si dovrebbe aggiungere l’isolamento, è necessario prima di scoprire quanto di isolamento già avete nella vostra casa e dove. Un audit energetico.

I materiali isolanti hanno lo scopo di proteggere importanti elementi costruttivi – come pareti perimetrali, coperture e solai – contro le eccessive perdite di calore.

I materiali isolanti si caratterizzano in base a svariate proprietà tecniche, riguardanti in primo luogo la protezione da freddo, caldo e rumore. Altri fattori determinanti per la scelta di un materiale sono la resistenza alla diffusione del vapore acqueo, l’impermeabilità, l’ecologicità e, non da ultimo, il prezzo.

Ricordate: il materiale isolante ideale, valido per qualunque applicazione, non esiste!

In altre parole, ciascun materiale presenta dei pro e dei contro e si presta a risolvere problemi specifici, che vanno analizzati di caso in caso.

Materiali isolanti naturali riciclabili

materiale tipo	tipo	applicazione	λ[W/mK]	C	ρ [kg/m³]	μ
argilla cruda	pannello	pareti, soffitti	0,132	1.070	700	18
calce espansa	pannello	pavimenti, pareti, soffitti	0,045	1.116	100	7
canapa	materassino	intercapedini orizzontali	0,040	612	22	2
canna lacustre	pannello	pareti, soffitti	0,056	612	190	1
carta riciclata	sfuso	intercapedini	0,070	1.800	400	2
cocco	fibre , materassino	intercapedini orizzontali	0,057	1.500	60	1
fibra di legno	materassino	intercapedini orizzontali	0,040	2.088	80	100
fibra di legno intonacabile	pannello	pareti	0,045	2.088	200	10
lana di legno mineralizzata	pannello	portaintonaco	0,100	1.800	400	4
lana di pecora	materassino	intercapedini orizzontali	0,040	1.730	28	2
lino	materassino	intercapedini orizzontali	0,040	1.600	30	1
paglia	pannello	pavimenti, pareti, soffitti	0,058	612	175	1
sughero espanso	pannello	pavimenti, pareti, soffitti	0,040	1.800	100	10
sughero granulato	sfuso	intercapedini orizzontali, verticali	0,040	1.800	120	9

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**Materiali isolanti naturali ad alto impatto ambientale**
materiale tipo	tipo	applicazione	λ[W/mK]	C	ρ[kg/m³]	μ
lana di roccia	materassino	intercapedini orizzontali	0,040	900	30	1
lana di vetro	materassino	intercapedini orizzontali	0,040	900	30	1
lana di vetro compattata	pannello	pavimenti, pareti, soffitti	0,040	900	100	1
silicato di calcio	pannello	soffitti	0,050	920	230	1
vetro alveolare	pannello	Isolamento, struttura pavimento, pareti	0,045	900	150	∞

Materiali isolanti di sintesi, ricavati dal petrolio

materiale tipo	tipo	applicazione	λ[W/mK]	C	ρ[kg/m³]	μ
poliestere	materassino	intercapedini orizzontali	0,040	1600	17	2
polistirene espanso	pannello	intercapedini orizzontali	0,035	1260	25	50
polistirene espanso con grafite	pannello	pavimenti, pareti, soffitti	0,031	1260	35	50/100
polistirene estruso	pannello	pavimenti, pareti, soffitti	0,035	1260	35	80/230
poliuretano	pannello	pavimenti, pareti, soffitti	0,030	1260	35	80

La protezione dal calore, invece, è un fattore più complesso da determinare, poiché non dipende solo dal tipo di isolante utilizzato, ma anche dalla struttura nel suo insieme, compresa la presenza di aperture (finestre) ecc.

In generale: per un’adeguata protezione dal calore estivo occorre ridurre la variazione di ampiezza della temperatura (spettro fra picchi di temperatura) come pure definire uno sfasamento (tempo necessario a un’onda termica per fluire dall’esterno all’interno di un elemento strutturale) sufficientemente ampio.

Un tetto, ad esempio, dovrebbe presentare una variazione di ampiezza della temperatura pari almeno al 95%, nonché uno sfasamento di almeno 12 ore.

Questi valori sono determinati dalla conduttività termica, dallo spessore e dalla capacità termica specifica dei materiali impiegati.

I coefficienti di cui sopra variano da materiale a materiale, perciò occorre informarsi direttamente presso l’artigiano interpellato o il produttore.

Definizioni

Valore λ (coefficiente di conduttività termica): indica la quantità di calore, espressa in watt (W), che passa attraverso 1 mq di materiale dello spessore di 1 m, nell’arco di 1 ora, a fronte di una differenza di temperatura interno/esterno pari a 1 Kelvin (= 1°C). Quanto minore è questo coefficiente, tanto meglio, perché significa che esiste una minore trasmissione di calore. Unità di misura: W/mK

Valore U (coefficiente di trasmissione termica globale): indica il flusso di calore, espresso in Watt, che viene ceduto da un elemento strutturale di un determinato spessore e della superficie di 1 mq, a fronte di una differenza di temperatura interno/esterno pari a 1 Kelvin (1°C). Quanto più piccolo è questo coefficiente, tanto minore la dispersione di energia. Unità di misura: W/m²K

Valore µ (coefficiente di resistenza alla diffusione del vapore acqueo): indica la resistenza opposta da un materiale a uno strato d’aria dello spessore di 1 m. Un valore µ pari a 1 significa che il materiale lascia passare tanto vapore quanta aria. Un valore µ pari a 5 significa che la resistenza alla diffusione del vapore è cinque volte superiore a quella relativa all’aria.