Isolamento termico: i benefici del doppio cappotto in EPS

Isolamento termico: i benefici di posizionare i materiali all'interno o all'esterno dell'elemento portante

Le pareti perimetrali degli edifici possono essere isolate mediante l'utilizzo di materiali che esprimono la funzione di isolamento termico utilizzando un parametro conosciuto e utilizzato da tutti i tecnici di settore, ovvero la conducibilità termica λ.

Questi materiali vengono impiegati con tre differenti modalità di installazione rispetto all’elemento portante della parete ovvero posizionati all’interno, in intercapedine, all’esterno.

Per facilità di posa e per efficientare gli edifici esistenti dal punto di vista energetico, due sono i sistemi più utilizzati oggi in caso di ristrutturazioni: l’isolamento dall’interno e quello dall’esterno.

Questi sistemi vengono usualmente installati singolarmente ed ognuna di queste modalità presenta caratteristiche precise sul grado di miglioramento del risparmio di energia e di microclima degli ambienti interni.

La grande differenza fra isolare dall’interno e dall’esterno è ben conosciuta, in quanto il secondo offre l’opportunità di ridurre i ponti termici delle strutture portanti con i relativi effetti consequenziali sulle condense, sia interstiziali che superficiali.

D’altra parte, l’isolamento dall’interno produce anche un benessere termico più veloce da raggiungere in quanto le temperature superficiali della parete e le temperature dell’aria ambiente seguono direttamente gli incrementi forniti dagli impianti di riscaldamento e/o condizionamento.

Oggi sono disponibili sistemi che permettono di creare la sinergia fra le due modalità sopra esposte e realizzate con il materiale isolante in EPS, Polistirene Espanso Sinterizzato, per ottenere elementi definiti con l’acronimo ICF SAAD ed usualmente utilizzati per realizzare nuovi edifici o per attuare ristrutturazioni importanti.

Questo acronimo, ICF SAAD – Insulation Concrete Form – Sistemi ad Armatura Diffusa, indica un sistema costruttivo utilizzante casseri isolanti a rimanere in EPS che include un getto di calcestruzzo armato che crea la parete portante.
Vi sono altre caratteristiche peculiari del sistema costruttivo che sono affrontate e descritte in documenti specifici disponibili visitando l’area dedicata del sito web di AIPE – www.aipe.biz.

Interessanti sinergie del contemporaneo utilizzo di un cappotto interno ed esterno sono evidenziate dal comportamento termodinamico, dal miglioramento del micro-comfort ambientale interno e dalla esclusione della formazione delle condense ed anche l’impiego di un sistema costruttivo che non dimentica la sicurezza e la resistenza alle azioni del sisma.
Le analisi termodinamiche riportate e sintetizzate di seguito permettono di rilevare le sinergie dell’isolamento con doppio cappotto e dedicate solamente a due tipologie costruttive oltre all’ analisi di isolamento dall’ interno e dall’ esterno ipotizzate con un analogo spessore isolante e di parete. Si sono sviluppati inoltre casistiche riferite a tipologie tradizionali e senza isolamento termico per rendere semplici e leggibili i risultati ottenuti.

Le analisi condotte possono essere sviluppate indirizzandole a tutte le tipologie che il progettista potrà considerare e l’associazione sarà disponibile per ogni eventuale richiesta.

Caratteristiche dell'EPS

• 1. Massa volumica apparente ρ 10 Kg/m³ < ρ < 30 Kg/m³
• 2. Conducibilità termica λ 0,030 W/mK < λ < 0,040 W/mK
• 3. Presenta una grande capacità di isolamento mantenuta anche dopo prolungata immersione totale in acqua: le celle di cui l’EPS è formato sono CHIUSE e IMPERMEABILI.

4) L’EPS è costituito per il 96-99% di aria, chiusa in cellette di dimensioni tali da impedire i moti convettivi, cosicché la trasmissione del calore avviene soltanto per conduzione (che è molto bassa nell’aria) e per irraggiamento (che si riduce al moltiplicarsi degli schermi costituiti dalle pareti delle celle e quindi all’aumento della densità).

• 5) L’aria interna nelle celle è in equilibrio con quella esterna: per tal motivo la conducibilità termica non varia nel tempo;
• 6) Esiste inoltre l’EPS a conducibilità termica migliorata, caratterizzato da un λ medio 0,030 W/mK;
• 7) Calore specifico Cs = 1450 (J/Kg K);
• 8) Coefficiente di dilatazione lineare 5.10-5 m/mK -7.10-5 m/mK;
• 9) Assorbimento acqua 2 – 4% (v/v);
• 10) Permeabilità al vapore d’acqua δ Da 0,007 a 0,036 [mg/ (Pa h m)];
• 11) Fattore di resistenza alla diffusione del vapore acqueo μ Da 20 a 60.

Isolamento dall'interno

Considerazioni generali

Un sistema per isolare termicamente le chiusure verticali d'ambito esterno consiste nell'applicare lo strato coibente direttamente sulla superficie interna della parete perimetrale.

Tale soluzione trova applicazione in interventi di recupero e ristrutturazione del patrimonio edilizio esistente nei quali si renda necessario realizzare o incrementare lo strato di termocoibentazione ai fini di migliorare il comfort ambientale e contenere i disperdimenti energetici senza, per questo, dover modificare l'aspetto esterno dell'edificio.
L'applicazione dello strato isolante internamente alla chiusura esclude l'inerzia termica della parete di supporto e pertanto accelera anche sensibilmente il processo di riscaldamento dell'aria.

Si verificano alcuni vantaggi notevoli nei confronti di altre tecniche di isolamento termico, quali la rapidità e facilità di messa in opera, che si traducono anche in economia di mezzi e risorse, la possibilità di posa anche a secco o comunque con collanti che garantiscono pulizia di lavoro, la disponibilità immediata della parete trattata ad essere interessata da operazioni di finitura interna (pitturazioni o rivestimenti murari), la riduzione dello spessore complessivo della chiusura d'ambito, costituita da muratura portante monostrato, nei confronti della più tradizionale tecnica del doppio paramento murario con intercapedine coibentata.

D’altro canto, occorre osservare come tale sistema comporti alcuni svantaggi se messo a confronto con altre tecnologie di isolamento. In tal senso, rispetto ad un sistema di isolamento dall'esterno, esso implica la riduzione della superficie abitabile e non attua alcuna protezione della parete dagli stress termici dovuti agli agenti esterni e dalle conseguenti mobilità; dal punto di vista igrotermico, la soluzione con isolamento interno risulta essere la più problematica per la possibilità di condensazione del vapore acqueo ambientale e pertanto richiede un'attenta analisi e l'eventuale adozione di accorgimenti progettuali e costruttivi specifici; la discontinuità di applicazione dovuta alla presenza di elementi strutturali orizzontali o di partizioni interne ortogonali alla chiusura comporta l'insorgenza di ponti termici di difficile controllo.

Descrizione degli strati

Nel sistema di isolamento in oggetto le stratificazioni funzionali esterne allo strato coibente possono presentarsi con differenti caratteristiche tipologiche e morfologiche, a seconda di specifiche scelte adottate in fase di progettazione complessiva della chiusura d'ambito o delle diverse preesistenze in caso di interventi di ristrutturazione.

Strato di rivestimento e finitura interna

Nel caso di impiego di pannelli in EPS, occorre prevedere l'applicazione di uno strato di protezione e finitura sulla superficie interna al locale, al fine di conferire resistenza meccanica e determinare l'aspetto estetico. Tale stratificazione può essere realizzata mediante:

• lastre di gesso;
• intonaco tradizionale o preconfezionato posato su rete porta intonaco;
• rivestimento ligneo a doghe o pannelli su apposita orditura.

Isolamento termico

La chiusura verticale d'ambito deve garantire il raggiungimento del comfort ambientale interno dal punto di vista della trasmissione del calore, controllando il flusso termico in entrata e in uscita.
L'ottenimento di valori di resistenza termica globale accettabili è affidato essenzialmente allo strato isolante e l'impiego di EPS, che presenta valori di conducibilità termica molto bassi e stabili nel tempo, risulta particolarmente indicato per il soddisfacimento di questo requisito.

Il coefficiente di trasmissione termica globale in sezione corrente di una chiusura d'ambito isolata dall'interno differisce a seconda della realizzazione del sistema e delle modalità di fissaggio al supporto.

Il sistema di isolamento dell'interno, rispetto ad altre collocazioni del coibente, comporta peraltro maggiori dispersioni termiche causate dalla presenza di ponti termici, in corrispondenza degli orizzontamenti strutturali o dei setti con andamento perpendicolare alla tessitura delle chiusure d'ambito, che risultano per lo più di difficile eliminazione.

Isolamento dall'esterno a cappotto

Il “cappotto”, più precisamente denominato “Isolamento termico dall’esterno, per pareti verticali, con intonaco sottile su isolante” è il sistema più utilizzato in Europa per la coibentazione degli edifici civili, industriali, di servizio, nuovi o preesistenti.

Il sistema a "cappotto" è un insieme inscindibile costituito da elementi diversi, ma tra loro compatibili e sinergici:

• lastra isolante
• collante-rasante
• rete di armatura
• eventuale primer
• finitura con rivestimento continuo sottile
• tasselli di fissaggio

Funzioni e campi di impiego del sistema a “cappotto”

Le funzioni tipiche e insostituibili del “cappotto” sono:

• Isolare senza discontinuità dal freddo e dal caldo;
• Utilizzare il volano termico costituito dalle pareti isolate;
• Proteggere le facciate dagli agenti atmosferici;
• Fornire interessanti e sensibili risparmi energetici;
• Porre in condizioni stazionarie termoigrometriche l’involucro e la struttura degli edifici;
• Rendere ottimali, confortevoli e igieniche le condizioni degli spazi abitativi.

Dopo l'installazione del sistema a "cappotto" le pareti esterne degli edifici, nuovi o recuperati, vengono poste in condizioni di inerzia: le sollecitazioni provocate dagli sbalzi termici e igrometrici non le possono più raggiungere in modo significativo ma attenuato.

Le stesse murature, non dissipando più il calore all'esterno, svolgono l’importante funzione di volano termico all’ interno dell’abitazione.

Ciò corrisponde a disporre di una massa calda o fresca, che attraverso le sue superfici scambia calore con i locali, negli intervalli e interruzioni di riscaldamento.

Anche in pieno inverno il sano ricambio d'aria può essere svolto senza poi dover intensificare il riscaldamento: il calore accumulato dalla massa muraria rigenera rapidamente e omogeneamente le condizioni più confortevoli.

Gli involucri e le strutture sottostanti il "cappotto", non ricevendo più sollecitazioni termomeccaniche intense e subitanee, si conservano inalterati. Anche in presenza pregressa di crepe non si verificano più le continue dilatazioni (caldo) e contrazioni (freddo), evitando il peggioramento statico degli intonaci e nel caso del calcestruzzo anche parzialmente dinamico.

L'ARTICOLO CONTINUA NEL PDF IN ALLEGATO...

Nei prossimi paragrafi si parlerà di:

• Doppio cappotto;
• Caratteristiche Termodinamiche;
• Ricadute ambientali;
• Temperature superficiali;
• Conclusioni della trattazione.