Isolanti TermoAcustici

 

materiali termoacustici

 

È relativamente facile stimare se l’investimento in un maggiore isolamento termico sia vantaggioso dal punto di vista puramente economico. L’isolamento termico può difatti essere inteso come un investimento di denaro: il capitale investito per l’isolamento termico dà un rendimento sotto forma di risparmio di spese di riscaldamento. Inoltre un maggiore isolamento termico garantisce soprattutto un maggiore valore dell’edificio, un valore aggiunto.

Isolare solo in conformità alle normative attualmente vigenti significa costruire un edificio già obsoleto da un punto di vista energetico. Sono da preferirsi piuttosto gli standard relativi all’isolamento degli edifici a basso consumo energetico e delle case passive che sono già conformi alle prescrizioni del domani e quindi già in grado di soddisfare i requisiti futuri. Questi dimostrano che un isolamento termico perfetto in combinazione con delle finestre ben isolanti, l’utilizzo passivo dell’energia solare e un impianto di ventilazione con recupero del calore consentono di rinunciare ai sistemi convenzionali di riscaldamento.

 

Edil sistemi s.r.l. dispone di un'ampia gamma di prodotti e di tecnici specializzati in grado di consigliare il tipo di isolamento più adatto alla situazione ed alla risoluzioni di eventuali problemi.

 

Sostanzialmente non esistono materiali isolanti „buoni“ o „meno buoni“. Di fatto tutti i materiali isolanti comuni hanno una loro giustificazione per campi di applicazione specifici. Nella costruzione di un edificio vengono utilizzati per lo più diversi materiali a seconda dello scopo di destinazione. La scelta dei singoli materiali dipende strettamente dall’uso per cui sono destinati, dal tipo di costruzione e infine dalle preferenze di committenti e architetti.

 

 

PRODOTTI

 

Lana di vetro e lana di roccia


Lana di roccia

 

Produzione

I materiali isolanti composti da lane di vetro e di roccia sono prodotti molto simili e vengono definiti anche con il termine collettivo di materiali isolanti a base di fibre minerali. La composizione della lana di vetro: 65% sabbia quarzosa/vetro vecchio, 14% soda, 7% dolomite, 4% feldspato e 4% calcare. La lana di roccia è composta per il 97% da diabase, basalto e dolomite. La roccia viene fusa a una temperatura di circa 1.400°C e quindi filata in fibre minerali artificiali. Per ottenere una certa stabilità di forma dette fibre vengo- no miscelate con il legante bakelite (resina fenoloformaldeide) che solidifica a contatto con un flusso di aria calda. A seconda della stabilità meccanica necessaria, la percentuale di legante può variare tra il 3% e il 9% in peso per la lana di vetro e tra l’1% e il 4% in peso per la lana di roccia. In relazione a ciò possono verificarsi delle concentrazioni di formaldeide, che però dopo il montaggio risultano nettamente inferiori al valore indicativo di 0,1 ppm. Il legante conferisce la tipica colorazione gialla della lana di vetro, mentre la lana di roccia deve il suo colore verdastro al contenuto di ferro. Per coadiuvare la fusione viene

impiegato del solfato di sodio. I pannelli isolanti per facciata

Lana di vetro

vengono inoltre sottoposti ad un trattamento impermeabilizzante con delle sostanze idrofobizzanti a base di silicone o oli minerali (al massimo 1%). Gli oli utilizzati legano anche le polveri di fibra.

 

Applicazione

I materiali isolanti a base di fibre minerali vengono proposti per tutti i campi di applicazione, ad eccezione per le pareti a contatto con la terra e per l’isolamento dei tetti a struttura inversa.

- Feltro autobloccante si blocca da solo tra gli elementi strutturali in legno.

- Feltro termoisolante eventualmente accoppiato con un foglio di alluminio.

- Pannelli fonoisolanti anticalpestio, per es. sotto i pavimenti continui flottanti.

- Pannelli isolanti per facciata come elemento di un sistema compound termoisolante.


Caratteristiche e proprietà

Le lane di vetro e di roccia presentano proprietà termoisolanti molto buone (λ=0,035-0,04 W/mK), una buona resistenza all’invecchiamento e una stabi- lità di forma esauriente se il materiale isolante è protetto contro l’umidità. La conduttività termica aumenta fortemente già con una leggera umidificazione. I materiali isolanti a base di fibre minerali devono pertanto essere protetti molto bene contro l’umidità! Le lane di vetro e di roccia sono permeabili al vapore (μ=1–2), resistenti ai parassiti e non putrescibili.

Classe di infiammabilità 1, non infiammabile. In caso di incendio a partire dalla temperatura di circa 250°C il legante si volatilizza provocando un insaccamento del materiale isolante.

 

Considerazioni sull’aspetto ecologico e sanitario

Le materie prime di natura minerale sono disponibili in quantità praticamente inesauribile. L’inquinamento ambientale provocato dalla relativa produzione riguarda soprattutto il consumo di energia necessario per la fusione delle sostanze minerali di partenza.

Le polveri di fibra minerale artificiale sono oggetto di discussioni critiche a livello internazionale a causa del loro possibile potere cancerogeno. Sulla base delle conoscenze scientifiche attualmente disponibili non sembra tuttavia esservi alcun rischio per la salute umana, se le polveri di fibra presentano un sufficiente grado di biodegradabilità, e quindi una permanenza soltanto breve all’interno dell’organismo umano. Durante la lavorazione delle fibre minerali si può avvertire una sensazione di irritazione della pelle dovuta all’azione meccanica delle polveri di fibra minerale.

Nel caso in cui si produce una grande quantità di polvere si possono inoltre avvertire dei disturbi e delle sensazioni d’irritazione a carico delle vie respiratorie e degli occhi. Durante i lavori di ristrutturazione è possibile riutilizzare il materiale isolante se non è impregnato di umidità oppure imbrattato o contaminato.

I materiali isolanti a base di fibre minerali presentano un’alta versatilità d’uso se resi stagni al vento e all’umidità, misura che per altro serve anche per arginare il rilascio di fibre fini.



Pannelli isolanti in fibra di legno


Produzione

I pannelli isolanti del suddetto tipo vengono realizzati con legno di abete rosso o di pino. La materia prima è costituita da residui di segheria, legni deboli ecc. Il legno viene frantumato in minuzzoli e quindi scomposto in fibre di legno fini mediante procedimenti termici e meccanici. Dette fibre di legno fini conferiscono al pannello la sua stabilità tipica attraverso l’intreccio e l’in- feltrimento subito durante la pressatura. Le resine naturali proprie del legno vengono sprigionate per scomposizione con l’aggiunta di allume conferendo al pannello dopo l’essiccazione la stabilità necessaria senza dover aggiunge- re altri leganti. Per rendere i pannelli resistenti all’umidità vengono addizionati a seconda dell’uso per cui sono destinati alcune sostanze idrofobizzanti (bitu- me, lattice, cera e un surrogato di bitume a base di resina naturale). L’acqua di processo necessaria per la pressatura può essere condotta all’interno del circuito della fabbrica.

fibra di legno

Applicazione

I pannelli in fibra di legno vengono proposti in spessori da 10 a 100 mm per applicazioni nella sezione interna o esterna dell’edificio:

- Pannelli isolanti per tetto idrofobizzati utilizzati come sottotetto sostituiscono il

tavolato e il sottostrato protettivo. Vantaggi: aperti alla diffusione, possibilità di

isolamento pieno tra le travi portanti, azione isolante aggiuntiva, posa rapida.

- Pannelli per l’isolamento continuo sopra le travi portanti.

- Pannelli isolanti per l’isolamento tra le travi portanti del tetto, nelle pareti

montanti e soffitti a travi di legno nonché per facciate sospese e pareti

intermedie.

- Pannelli isolanti per facciata come elemento di un sistema compound termoisolante.

- Elementi finiti per pavimenti a secco e per applicazione sotto pavimento per insonorizzare anti calpestio.

- Pannelli isolanti speciali per pareti divisorie e fonoisolanti leggere.

Caratteristiche e proprietà

Il pannello in fibra di legno è permeabile al vapore acqueo e consente un tipo di costruzione a diffusione aperta (μ=5). L’effetto termoisolante è buono (λ=0,04 W/mK), e per di più rispetto ad altri materiali isolanti risulta una maggiore capacità di accumulo del calore e proprietà fonoisolanti apprezzabili. La capacità di accumulo del calore dei pannelli è importante soprattutto a livello di sottotetto dato che consente di ottenere un buon sfasamento nonché smorzamento dei picchi termici.

Nelle sezioni ad alto rischio di umidità vanno previsti pannelli idrofobizzati preferibilmente con aggiunta di resina naturale piuttosto che bitume. Classe di infiammabilità 2, infiammabile normalmente.

Considerazioni sull’aspetto ecologico e sanitario

Le materie prime sono inesauribili e pertanto disponibili in misura praticamente illimitata per il relativo utilizzo. Il consumo di energia durante la produzione è relativamente alto. L’inquinamento ambientale per effetto delle acque sporche scaricate durante la produzione viene ridotto al minimo attraverso la circolazione in circuiti chiusi. I resti dei pannelli isolanti in fibra di legno possono essere lavorati per produrre nuovi materiali isolanti oppure designati al compostaggio. I pannelli bitumati non vanno assolutamente utilizzati come combustibile per riscaldamento. L’applicazione dei pannelli bitumati è sconsigliata soprattutto nella sezione interna.

Questo materiale isolante è sostanzialmente conforme ai requisiti richiesti per un prodotto ecologico e rappresenta pertanto un’alternativa ai materiali isolanti in plastica o in fibra minerale.


Sughero


SugheroProduzione

Il sughero granulato naturale viene ricavato dalla corteccia della quercia da sughero. Oggi i pannelli isolanti in sughero vengono prodotti esclusivamente in versione espansa pura, vale a dire senza aggiunta di altre sostanze. La corteccia di sughero viene macinata, il granulato così ottenuto viene poi cotto all’interno di appositi serbatoi a pressione con vapore acqueo della temperatura di circa 370°C. Durante questo processo il sughero si espande da un 20% a un 30% e viene legato dalla propria resina.

 

Applicazione

Il sughero viene proposto in varie forme:

- Pannelli in sughero agglutinati come elemento di un sistema compound

termoisolante: i pannelli vengono incollati sfasati sul muro e tassellati.

- Pannelli isolanti in sughero per l’isolamento acustico anti calpestio sotto a pavimenti continui.

- Sughero granulato sfuso come riempimento termoisolante per esempio tra i legni di imbottitura nelle costruzioni dei pavimenti.

L’isolamento tra le travi con pannelli di sughero non è consigliabile: per evitare le fughe si dovrebbero tamponare i bordi con altri materiali isolanti elastici.


Caratteristiche e proprietà

Nel caso del presente materiale si osserva la combinazione di buone pro- prietà termoisolanti (λ=0,04 W/mK) con un‘elevata capacità di accumulo del calore. Il sughero è in grado di accumulare una quantità di calore dieci volte maggiore rispetto ad esempio al materiale isolante in fibre minerali. I pannelli isolanti in sughero sono relativamente insensibili all’umidità e in caso di influsso dell’umidità perdono poco del loro effetto isolante. Il coefficiente di resistenza alla diffusione del vapore acqueo μ per i pannelli in sughero agglutinati è 18 e per il sughero granulato è 5. Il sughero presenta una stabilità di forma e una permanente elasticità. E’ insensibile agli insetti e ai funghi.

E’ opportuno rimuovere la polvere dal sughero, soprattutto durante le operazioni di montaggio. La posa del sughero non comporta alcun problema.

Il sughero presenta un grado di infiammabilità normale (classe 2), con vetro solubile diviene difficilmente infiammabile (classe 1).

 

Considerazioni sull’aspetto ecologico e sanitario

La quercia del sughero cresce nel bacino del Mediterraneo, in particolare in Portogallo. In futuro può aumentare la disponibilità, in quanto attualmente viene lavorata soltanto una parte delle risorse di sughero disponibili e le superfici di coltivazione vengono continuamente ampliate. La coltivazione della quercia da sughero è vantaggiosa sotto l’aspetto ecologico, in quanto favorisce anche l’esistenza della fauna e della flora locale. Il settore dell’artigianato locale correlato assicura parecchi posti di lavoro. La scortecciatura viene operata circa ogni 10 anni ed è regolamentata dalle disposizioni di legge. I tragitti piuttosto lunghi vengono effettuati soprattutto mediante camion. Il dispendio di energia durante la produzione è molto ridotto.

Il sughero espanso e quello granulato sviluppano spesso un odore molto forte (“fumoso”). In caso di applicazione in ambienti interni si consiglia vivamente un test olfattivo.


Silicato di calcio


Silicato di calcio

Produzione

I pannelli a base di silicato di calcio vengono prodotti con sabbia quarzosa e calce e poi armati con cellulosa per renderli stabili. L’anidride silicica e l’os- sido di calcio vengono fatti decantare in acqua e reagiscono formando uno stadio iniziale del silicato di calcio. Dopo la formazione i minuscoli cristalli di silicato di calcio vengono trattati in autoclave con vapore acqueo surriscalda- to e pressione elevata fino ad ottenere la struttura aperta con pori fini (90% di pori fini connessi). In questo modo si formano l’elevata assorbenza capillare e l’enorme capacità di assorbimento di acqua (pari a tre volte il peso netto) nonché le proprietà termoisolanti.

La presenza di una minima parte di cellulosa conferisce al pannello non solo una stabilità degli spigoli ma anche una buona flessibilità. Il materiale è leggero, presenta una certa stabilità di forma e può essere montato in maniera autoportante. Il silicato di calcio è leggermente alcalino (pH=10).

Applicazione

I campi di applicazione più frequenti sono il risanamento di muri umidi a causa della condensa, l’isolamento dall’interno e l’eliminazione di muffe. Il silicato di calcio viene applicato soprattutto nelle facciate soggette a tutela o in quelle molto strutturate che non consentono l’isolamento esterno o per l’isolamento termico di singole unità abitative in condomini a più piani.


Caratteristiche e proprietà

Il silicato di calcio è molto aperto alla diffusione (μ=6) e viene applicato senza barriera vapore. L’elevata porosità determina una grande capacità di accumulo dell’acqua e di trasporto capillare nonché delle proprietà termoisolanti accettabili (valore λ=0,05–0,07 W/mK). I pannelli a base di silicato di calcio garantiscono un clima dell’ambiente confortevole grazie alla regolazione attiva dell’umidità dell’aria e al contempo delle pareti più calde. I pannelli a base di silicato di calcio sono anti invecchianti, resistenti alla putrefazione, agli insetti e ai roditori e presentano una certa stabilità di forma. Grazie al loro valore pH 10 fungono da barriera contro le muffe.

Possono essere tagliati senza alcun problema con segaccio, gattuccio o sega circolare manuale. Durante il taglio si consiglia di indossare una maschera antipolvere a causa della formazione di polveri. I pannelli a base di silicato di calcio vengono incollati con dei collanti speciali che garantiscono il collega- mento capillare tra parete e pannello. Le cavità di dimensioni maggiori, per esempio in pareti non piane, vengono tamponate con granulato di silicato di calcio. I pannelli a base di silicato di calcio non sono infiammabili (classe di infiammabilità 1).

Quando applicati all’interno degli ambienti, fare attenzione che i pannel- li di silicato di calcio vengano trattati in superficie solo con intonaco, colori o carta da parati aperti alla diffusione al fine di non inibire la capacità diffusiva e le proprietà di regolazione del clima.




Polistirolo espanso (EPS)


Produzione

I componenti base del polistirolo espanso, benzolo ed etilene, vengono rica- vati da petrolio e metano e da questi viene prodotto in diversi stadi lo stirene. Con l’aggiunta di pentano e di altre sostanze antiinfiammabili lo stirene viene trasformato in polistirolo mediante polimerizzazione. Durante questo proces- so si verificano emissioni di idrocarburi e in questo contesto il pentano contribuisce alla formazione dell’ozono presente al livello del suolo. Quali sostanze antiinfiammabili vengono addizionati alcuni composti di bromo.

Il colore grigio argento dei pannelli a minore conduttività termica (e pertanto con migliore azione isolante) è dato dall’aggiunta di polvere di alluminio o di grafite. Per l’idrofobizzazione dei pannelli impermeabili si impiegano degli stereati.

Applicazione

Sono possibili tutti i campi di applicazione: - Pannelli isolanti per facciate (EPS-F) come elemento di un sistema com-

pound termoisolante: In caso di applicazione come cappotto utilizzare soltanto dei sistemi collaudati e omologati per evitare danni alle costruzioni (massa collante, pannelli in polistirolo espanso specifici per facciata, massa di incassatura, grigliato in vetro tessile e strato di copertura). Nel caso in cui i pannelli di polistirolo espanso non siano impiegati in strutture nuove composte da laterizi e mattoni forati oppure da blocchi semipieni e cemento oltre ad essere incollati dovranno essere anche tassellati alla struttura portante, così come anche nel caso di spessori maggiori.

- Pannelli per l’isolamento di cantina e isolamento esterno contro il terreno (isolamento perimetrale, EPS-P): Nella zona del basamento e come isolamento perimetrale si utilizzano panelli in polistirolo espanso idrofobizzati.

- Isolamento acustico anticalpestio sotto il pavimento continuo.

- Pannelli per l’isolamento del tetto: qualora si utilizzino dei pannelli autobloccanti nel tetto non ventilato (impermeabilizzazione sopra all’isolamento termico) è importante garantire una barriera vapore efficace sotto ai pannelli.

- Isolamento dei tetti a struttura inversa (tetti in cui lo strato isolante si trova sopra a quello di impermeabilizzazione) con pannelli idrofobizzati con battente perimetrale.

Caratteristiche e proprietà

Il polistirolo espanso presenta delle proprietà termoisolanti molto buone (λ=0,035-0,040 W/mK). Rispetto ai materiali isolanti prodotti con materie prime rinnovabili è relativamente stagno al vapore. La resistenza alla diffusione del vapore acqueo μ raggiunge a seconda del prodotto valori tra 20 e 100. L’EPS è resistente ai morsi degli animali e non putrescibile. In qualche caso sporadico si è riscontrato un danneggiamento da parte dei picchi sulle facciate in polistirolo espanso. La durata in vita dei pannelli è un fattore determinante per i sistemi compound termoisolanti in EPS. Nei sistemi conformi alle norme e alle omologazioni vigenti dovrebbe essere più di 30 anni. Classe d’infiammabilità 1 (difficilmente infiammabile), tuttavia in caso di incendio si osserva una forte formazione di fumo denso.

 


Polistirolo estruso (XPS)


Produzione

I pannelli in espanso rigido di polistirolo vengono proposti per alcuni casi di applicazione speciali come polistirolo estruso (XPS). Come per la produzione del polistirolo espanso, lo stirene grezzo viene prodotto in diversi stadi dal petrolio. Il polistirolo liquido viene espanso (estruso) con propellenti e pressato attraverso degli ugelli a fessura larga formando delle lastre. Attualmente come propellente si utilizza la CO2 sottratta dall’atmosfera o ricavata quale sottoprodotto da altri processi di fabbricazione.

Applicazione

Il polistirolo estruso viene utilizzato per applicazioni in ambiente umido e in caso di elevate sollecitazioni da compressione: - Pannelli per l’isolamento di tetti a struttura inversa (tetti in cui lo strato isolante si trova sopra quello di impermeabilizzazione): tetti con verde pensile, terrazze e pavimenti.

- Pannelli per l’isolamento esterno contro terreno (isolamento perimetrale):

I pannelli in polistirolo estruso in questa applicazione vengono incollati esternamente sull’impermeabilizzazione verticale. Come protezione e per favorire lo scarico dell’acqua si può applicare esternamente una membrana di drenaggio.

Caratteristiche e proprietà

Il polistirolo estruso presenta delle proprietà termoisolanti molto buone (λ=0,035-0,040 W/mK), il livello di resistenza alla diffusione del vapore acqueo μ è tra 80 e 200. Grazie alla struttura espansa a cellula chiusa e alla pellicola di espansione sui due lati del pannello l‘assorbimento d‘acqua è estremamente ridotto. La resistenza alla compressione è elevata. Classe d’infiammabilità 1 (difficilmente infiammabile), tuttavia in caso di incendio si osserva una forte formazione di fumo denso.

 

 

NOZIONI BASICHE DI FISICA EDILE

 

Conduttività termica

La capacità di un materiale da costruzione di condurre calore viene quantificata sulla scorta della propria conduttività termica specifica λ (lambda). Per materiali isolanti si intendono materiali con coefficiente λ (coefficiente lambda) minore di 0,1 W/mK. Il coefficiente λ indica la quantità di calore che fluisce ogni secondo attraverso 1 m2 di materiale da costruzione dello spessore di 1 m con una differenza di temperatura tra interno ed esterno di 1K (=1°C).

Sigla: λ

Unità di misura: W/mK


Trasmissione del calore

La misura della trasmissione del calore attraverso un elemento strutturale in riferimento ad uno stato stazionario rappresenta il coefficiente di trasmissione termica globale ovvero, più brevemente, il coefficiente U. Il coefficiente U indica il flusso del calore che viene ceduto dall’interno verso l’esterno attraverso una superficie di 1m2 e con una differenza di temperatura di 1K.

Sigla: U

Unità di misura: W/m2K

La trasmissione del calore attraverso un determinato elemento strutturale di un edificio dipende dalla convezione termica naturale dell‘aria interna all‘elemento strutturale (αi), dalla conduttività termica (λ) e dagli spessori (d) dei materiali con cui quest‘ultimo è realizzato e dalla convezione termica naturale dell‘elemento strutturale all‘aria esterna (αa).


Accumulo del calore

L’accumulo di calore in un edificio ha il compito di contribuire al risparmio di energia e ad evitare il surriscaldamento durante i mesi estivi.

Uno sfasamento sufficientemente ampio (> 10 ore) di un elemento strutturale fa ritardare il passaggio dell’onda termica nella misura per cui la temperatura massima del giorno riesce ad entrare all’interno solo quando si può contrastare con l’aria notturna fresca.


Diffusione di vapore acqueo

Il riscaldamento degli ambienti abitati e l’alimentazione permanente di umidità dovuta al relativo utilizzo durante la stagione invernale comporta nell’aria presente all’interno degli ambienti un contenuto di acqua molto maggiore rispetto a quello dell’aria circolante all’esterno. La pressione parziale del vapore acqueo all’interno degli ambienti è maggiore rispetto a quella dell’aria esterna. Questa differenza di pressione provoca una migrazione (diffusione) di vapore acqueo attraverso gli elementi strutturali esterni. Nel corso della suddetta migrazione del vapore acqueo può insorgere un fenomeno

12di condensazione, ovvero una formazione di acqua all’interno dell’elemento strutturale. Se la temperatura della superficie interna dell’elemento strutturale è bassa, il fenomeno di condensazione può insorgere già sulla superficie interna, con la conseguente formazione di muffa.

In generale la resistenza alla diffusione degli elementi strutturali deve essere articolata su una resistenza forte fino al punto di rugiada e molto lieve una volta superato quest’ultimo. L’acqua che si potrebbe formare in inverno deve poter fuoriuscire facilmente durante la stagione estiva facendo asciugare completamente l’elemento strutturale, in modo da evitare danni permanenti alla costruzione.


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Reazione al fuoco

Una valutazione comparata della reazione al fuoco di diversi materiali va imperniata sui seguenti fattori: infiammabilità, effetto dannoso dei gas combusti, formazione di gocce e formazione di fumo denso. I materiali da costruzione vengono suddisivi e classificati in base alla loro reazione al fuoco. Per determinate applicazioni è richiesto un certificato di verifica dei materiali impiegati.

Tabella_2

 

Tabella riepilogativa dei materiali isolanti con relative caratteristiche principali

tabella isolanti

 

 

 

 

 

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