Materiali naturali per l'edilizia: caratteristiche, vantaggi e usi del sughero espanso

Provenienza e origine del sughero

Il sughero si ottiene dalla decortica delle querce da sughero, che può avvenire per regolamento forestale ogni 9 anni sulla stessa pianta, dopo il primo raccolto, per cui si deve attendere fino a 25 anni dalla piantumazione.

Nasce spontaneamente nel solo bacino del mediterraneo, con il Portogallo maggior produttore e trasformatore, seguito da Algeria, Tunisia e Spagna, relegando l’Italia e la Sardegna ad un ruolo del tutto marginale.

Per la produzione del pannello di sughero espanso, che al momento non annovera produttori in Italia, può essere utilizzata anche la “falca”, corteccia ottenuta dalle potature annuali, rendendo la materia prima non solo da fonte facilmente rinnovabile, ma anche da scarto forestale e quindi proveniente da riciclo pre-consumo. Caratteristica che, in alcuni casi, si traduce in una dichiarazione di tipo “Recycled”, utile per soddisfare specifici requisiti dei protocolli di sostenibilità volontari degli edifici.

 

Fasi della decortica in Alentejo.

Caratteristiche del sughero espanso

Da sempre il sughero espanso è riconosciuto come un isolante termo-acustico di riferimento e i motivi che lo rendono tale sono da ricercarsi nelle sue caratteristiche fisico-chimiche e nel processo termico di espansione, anche detto tostatura, che ne massimizza le già ottime prestazioni termo-acustiche.

Il sughero, già allo stato grezzo di corteccia, è un isolante naturale, di origine vegetale, dalla caratteristica struttura a cellula chiusa a forma esagonale. L'elevata quantità di aria contenuta nelle celle, unitamente a pareti cellulari composte da una scarsa quantità di materia, minimizza lo scambio di energia, sia per conduzione che per convezione.

Il sughero espanso è il risultato di un processo industriale molto semplice e a basso impatto ambientale, che non altera la composizione del sughero e non aggiunge alcun tipo di sostanza.

Una volta che la corteccia ha raggiungo il giusto grado di umidità, viene triturata, separata da parti legnose o impurità, e poi immessa in blocchiere di metallo, chiuse e scaldate con vapore a circa 350-380°C. Dopo circa 20 minuti il risultato è un blocco di sughero diventato scuro per effetto della temperatura, in un processo di agglomerazione del tutto naturale, che sfrutta la suberina e le altre sostanze cerose contenute nella corteccia. Per effetto del calore, queste sostanze si sciolgono e permettono ai granuli, che nel frattempo si sono espansi, di autocollarsi senza aggiunta di alcuna altra sostanza chimica.

L’energia termica necessaria per il processo di espansione è ottenuta dalla biomassa (polvere di sughero, parti legnose, ecc) interamente recuperata durante tutto il processo di produzione.

 

Riempimento delle blocchiere.

 

Blocchi agglomerati.

 

A seguito del processo termico, per via della espansione delle cellule, le prestazioni isolanti del pannello risultano migliorate.

Questo dato è verificabile anche dal confronto della conducibilità, che evidenzia un λ_D pari a 0,037-0,04 W/mK (fonte: DOP dei produttori) per il sughero espanso e di 0,050-0,052 per il sughero biondo (fonte ETA 13/0783, del pannello Cortipan, unico pannello di sughero biondo a disporre di Marcatura CE tramite ETA di prodotto.)

Segue il processo di raffreddamento del blocco, che avviene per iniezioni di acqua a circa 90°C di temperatura, con l’obiettivo di arrestare il processo termico ed uniformare le temperature per evitare fenomeni di combustione all’interno del blocco stesso.

 

Raffreddamento dei blocchi di sughero.

 

Tutto questo processo è decritto nella norma armonizzata UNI EN 13170 che regola la Marcatura CE del sughero espanso.

Una volta raffreddata, la suberina riveste il granulo e lo rende impermeabile e insensibile all'umidità, lasciando però il pannello altamente permeabile al vapore (mu=20).

I pannelli di sughero espanso ICB, per rientrare nella marcatura CE devono avere una densità da 110 a 130 kg/mc. Evidente come questo dato, insieme al calore specifico di 1900 J/KgK, si traduca in una inerzia termica particolarmente elevata in grado di garantire ottime prestazioni di sfasamento e smorzamento termico in fase estiva, comportamento sempre più importante per garantire un ottimale comfort termo-igrometrico durante tutto l’anno.

 

Sostenibilità del sughero

Ottenuto da materia prima da fonte facilmente rinnovabile, riutilizzabile o riciclabile a fine vita, il sughero espanso presenta un bilancio di CO₂ negativo, grazie alla sua capacità di stoccare anidride carbonica al suo interno. Gli studi LCA dimostrano come un kg di sughero espanso sia in grado di stoccare anche 1,7 kg di CO₂ equivalente, uno dei valori più elevati in assoluto.

Alcuni prodotti presenti sul mercato dispongono di EPD e certificazioni di sostenibilità come natureplus e/o ANAB-ICEA, protocolli di certificazione volontaria multicriteria.

Anche per questo motivo l’impiego del sughero espanso a isolamento di edifici in legno è particolarmente coerente dal punto di vista ambientale, oltre che tecnico/prestazionale.

 

Edificio in legno, paglia e sughero a vista |Progetto: LCA Luca Compri Architects | Ph. Simone Bossi

 

Vantaggi del sughero in edilizia

Le caratteristiche che rendono questo prodotto particolarmente interessante in edilizia sono molteplici, anche per via dei vantaggi applicativi che ne derivano:

• Insensibile all’umidità e agli agenti atmosferici e incapace di assorbire acqua per capillarità. È possibile utilizzarlo come zoccolatura controterra, invece dei pannelli sintetici, ma anche come rivestimento faccia a vista senza rasatura.
• Durabilità illimitata e stabilità dimensionale: l’assenza di collanti e sostanze aggiunte garantiscono una economicità nel lungo periodo, anche in condizioni critiche. Sono disponibili casi studio di edifici isolati con il sughero espanso ad inizio '900, con valori di conducibilità ancora pari al nuovo.
• Ottima capacità coibente (λ_D = 0,040), costante nel tempo, anche dopo 50 anni di impiego, come dimostrato dai casi di impiego in celle frigorifere alimentari
• Elevata permeabilità che concorre alla salubrità dell’intera stratigrafia
• Prodotto non bio-recettivo ed esente da degenerazione organica, anche a contatto prolungato con acqua e umidità
• Sicuro per l’uomo in quanto basso emissivo in termini di COV.

 

I principali impieghi del sughero in edilizia

Il sughero ICB può essere impiegato come isolante in copertura, a cappotto, nei tramezzi, in solette e sotto-pavimenti, sul nuovo come in riqualificazione.

Sempre più frequente e diffuso il suo impiego su edifici con struttura in legno, settore in cui vengono apprezzate le caratteristiche di insensibilità all’umidità, stabilità dimensionale, durabilità, ma soprattutto l’inerzia termica in grado di compensare le prestazioni estive non brillanti degli edifici in legno, legate alla leggerezza delle strutture.

 

Isolamento a cappotto

L'impiego degli isolanti nei sistemi ETICS (External Thermal Insulation Composite System), comunemente detti cappotti, è sicuramente l'uso più stressante, per via della verticalità delle pareti e dei costi diretti e indiretti degli interventi per realizzarli.

Il sughero espanso, grazie alla sua stabilità dimensionale, all'insensibilità all'acqua e all'umido e alla sua struttura sufficientemente rigida, è un materiale semplice da posare, che garantisce la costanza delle prestazioni termiche per tutta la vita dell'edificio. Anche in caso di contatto diretto con acqua o umidità il pannello non è soggetto a variazioni dimensionali, evitando marcescenza del prodotto, danni e rigonfiamenti all'intonaco.

Le caratteristiche strutturali del pannello ICB permettono, inoltre, l'impiego di malte a base di calce naturale, a vantaggio della naturalità della finitura, della traspirabilità delle pareti e della durabilità del sistema.

Il sughero ICB garantisce l'ottimale traspirabilità del pacchetto parete, mentre l'elevata inerzia termica del sughero (data dalla massa e dal calore specifico del materiale) riduce i rischi di formazione di alghe in facciata, permettendo un rilascio graduale del flusso di calore, accumulato durante la giornata.

 

Dettagli di cappotto in sughero espanso | Progetto e foto Arch. Davide Reggiani.

 

Isolamento e rivestimento faccia a vista

La totale insensibilità all'acqua e alle intemperie rende il sughero ICB idoneo all'uso in esterno, anche senza protezione dell'intonaco, lasciando il pannello “faccia a vista”. Questa opzione è offerta solo da alcuni produttori. Si tratta, infatti di un pannello a maggior densità (meno espanso), successivamente levigato sulle facce. Questo pannello presenta una conducibilità termica  λ_D = 0,043 e una densità di 130 kg/mc.

La soluzione a vista permette di valorizzare la matericità del pannello e il suo comportamento non omogeneo per via della diversa esposizione alla luce – il sughero espanso schiarisce per effetto dei raggi UV, e delle caratteristiche igrometriche del territorio.

Inoltre, applicato in doppio strato, può dar vita a giochi di spessori e geometrie, in grado di rendere unico l’edificio, donando carattere e personalità, in modo naturale e sostenibile.

Interessante anche l’assenza di manutenzione delle facciate e l’insensibilità a piogge acide e salsedine.

 

Sughero a vista su struttura in legno | Centro “Il Girasole” San Felice sul Panaro (MO) | progetto Arch. Mauro Frate.

 

Riqualificazione e risanamento interno

Quando non è possibile intervenire dall'esterno per realizzare un cappotto, è possibile adottare il sughero espanso come soluzione isolante interna, anche per via del fatto che questi prodotti sono basso-emissivi in termini di rilascio si Composti Organici Volatili, quindi sicuri per l’uomo. Tutti i prodotti in commercio risultano in classe A+ (normativa francese), e alcuni prodotti sono anche validati da Biosafe, oltre che da natureplus e ANAB-ICEA.

La permeabilità al vapore acqueo µ=20 e il comportamento naturalmente igrovariabile del sughero (5 condizione umida – 30 condizione a secco) lo rendono particolarmente idoneo all’impiego anche in interno. Un cappotto interno è realizzabile applicando lo stesso sistema ETICS previsto per l'esterno, oppure attraverso l'impiego di pannelli pre-accoppiati di sughero e cartongesso, fibrogesso o altro. Esistono in commercio anche pannelli con incassati listelli di legno, per un fissaggio a secco, senza uso di collanti. Gli stessi listelli di legno possono poi essere utilizzati per fissare pannellature di rivestimento a scelta del progettista. In questo modo, la posa è semplice e veloce.

 

Insufflaggio

Attraverso l'insufflaggio di sughero espanso granulato nelle intercapedini vuote delle pareti è possibile effettuare interventi di riqualificazione energetica, senza sacrificare spazio interno all'appartamento.

Il sughero espanso, in quanto non soggetto a degenerazione organica e non bio-recettivo, anche a contatto con muffe o batteri tipiche degli ambienti umidi, è una garanzia di durabilità e salubrità.

Il sughero granulato è ottenuto dalla granulazione degli sfridi di lavorazione e in un caso è disponibile anche con Marcatura CE da ETA di prodotto (λ_D=0,041 W/mk, Densità: 70kg/mc).

 

Isolamento coperture

L'insensibilità all'umidità e all'acqua, unitamente alle elevate prestazioni termiche, sia estive che invernali, rendono il sughero ICB un'ottima soluzione per isolare le coperture, siano esse piane, inclinate, con o senza sottotetto abitabile, con struttura in cemento o in legno. Allo stesso tempo, il sughero in copertura permette anche un notevole abbattimento dei rumori aerei dall'esterno.

A seconda della tipologia della copertura, è possibile impiegare pannelli ICB rigidi, fissati o appoggiati, oppure in alternativa, su superfici irregolari si può ricorrere al sughero espanso granulato, stendendolo così da adattarsi perfettamente alla soletta.

 

Copertura in sughero espanso granulato sp. 28cm| Progetto e foto Arch. Emanuele Garufi