Oltre l’efficienza energetica: tutti i vantaggi di un buon isolamento dell’involucro e di una corretta valutazione dei ponti termici

Miglioramento del comfort

Spesso si tende a considerare che l’unico effetto dell’isolamento dell’involucro sia la riduzione delle perdite per trasmissione e di conseguenza il calo della spesa energetica. È sicuramente uno degli aspetti più importanti, ma non l’unico.

Isolare le strutture disperdenti consente di migliorare il comfort interno dell’abitazione. Immaginiamo di accomodarci in una stanza climatizzata a 20°C delimitata da strutture non isolate. La temperatura superficiale interna delle strutture disperdenti risente del mancato isolamento e avrà pertanto una temperatura di qualche grado inferiore ai 20°C. Il nostro corpo sarà quindi circondato da superfici “fredde” e perderà calore per effetto radiativo restituendoci pertanto una situazione poco confortevole.

Se invece le strutture sono isolate, la temperatura superficiale interna riuscirà ad essere maggiore e si ridurrà lo scambio radiativo con il nostro corpo. A parità di temperatura interna regolata dall’impianto di riscaldamento migliorerà quindi la nostra sensazione di comfort.

Esistono dei parametri di calcolo per valutare il confort, come il PPD (Predicted Percentage of Dissatisfied - percentuale prevista di insoddisfatti) e il PPV (Predicted Mean Vote - voto medio previsto), determinabili anche tramite simulazione dinamica oraria dell’involucro, ma anche senza eseguire tale simulazione è facile riscontrare quanto descritto.

Riduzione della domanda e della spesa energetica

Riducendo le dispersioni delle strutture disperdenti, si abbassa la domanda energetica dell’involucro per la sua climatizzazione durante la stagione invernale. È possibile quantificare tale fabbisogno, grazie al software EC700 di Edilclima dedicato al calcolo delle prestazioni energetiche degli edifici. Il programma, applica il pacchetto normativo delle UNI/TS 11300, il quale consente di determinare il “QH,nd”, ovvero il fabbisogno di energia termica utile del fabbricato per la climatizzazione invernale. Si tratta di un bilancio energetico, su base mensile, fra perdite (per trasmissione, ventilazione ed extra-flusso) e guadagni (apporti interni e apporti solari) di energia del fabbricato. Esso rappresenta l’energia termica che deve essere emessa dall’impianto termico (radiatori, pannelli radianti, ecc..) per mantenere la temperatura interna al valore di set point (ad esempio i classici 20°C) durante tutta la stagione di riscaldamento (durata definita dal DPR n. 412/93 in funzione della zona climatica in cui è ubicato l’edificio).

La figura 3 mostra la riduzione della domanda energetica dell’involucro di un edificio residenziale che si può ottenere realizzando un isolamento a cappotto esterno delle pareti perimetrali e un isolamento della soletta verso il sottotetto non climatizzato. L’edificio, nella sua situazione pre-intervento, presenta un QH,nd stagionale pari a 151,39 kWh/m²anno mentre, con i lavori di isolamento, è possibile ridurre il fabbisogno fino 63,26 kWh/m²anno. Ciò significa che, per ogni m2 di superficie utile dell’edificio, l’impianto termico potrà emettere 88,13 kWh in meno riuscendo lo stesso a climatizzare l’edificio alla temperatura di set point desiderata.

L’isolamento a cappotto esterno e la coibentazione della soletta verso il sottotetto consentono di ridurre il fabbisogno energetico dell’involucro.

La riduzione della domanda energetica richiederà, come conseguenza, meno lavoro da parte del generatore di calore, riducendo anche la spesa energetica.

Effetti sull’impianto

L’impianto esistente, originariamente progettato per l’involucro non coibentato, si ritroverà a climatizzare un involucro ora isolato che richiede fabbisogni energetici inferiori, i quali potranno pertanto essere soddisfatti con temperature lato impianto più basse.

Negli edifici esistenti i terminali sono spesso costituiti da radiatori: se la centrale viene dotata di una sonda climatica esterna, si regolano i radiatori con valvole termostatiche e si conduce l’impianto con un regime di funzionamento continuo (che di fatto è il regime che occorre considerare nel calcolo delle prestazioni energetiche), è possibile abbassare la temperatura media dei terminali. Temperature medie più basse sui terminali di emissione richiederanno temperature di mandata inferiori.

Come mostrato in figura 5, l’impianto, se ottimizzato per un funzionamento a bassa temperatura, richiede nel caso di edificio isolato temperature di mandata inferiori a parità di potenza dei corpi scaldanti installata.

Questo consente di sfruttare in maniera efficiente le nuove tipologie di generatore di calore, come le pompe di calore e i sistemi ibridi (composti da una pompa di calore e una caldaia a condensazione factory made) che trovano nelle basse temperature di mandata uno dei principali motivi della loro maggior efficienza energetica rispetto alla classica generazione per combustione.

L’intervento di riqualificazione dell’involucro edilizio non per forza deve essere considerato fine a se stesso: è anche un intervento propedeutico alla riqualificazione dell’impianto termico consentendo l’utilizzo ottimale di macchine altamente tecnologiche. Si potrebbe perfino arrivare a rendere l’edificio alimentato unicamente dalla rete elettrica (con piani cottura a induzione, produzione ACS in pompa di calore e impianto fotovoltaico con accumulo) rinunciando quindi al gas metano.

I requisiti per l’accesso alle detrazioni fiscali

Per accedere alle detrazioni fiscali l’isolamento delle strutture deve essere in grado di ridurre la trasmittanza termica al di sotto dei limiti definiti di volta in volta dai relativi decreti. Oltre a verificare tale requisito, il materiale isolante spesso deve possedere opportuna certificazione da parte del produttore riguardo ai requisiti ambientali minimi. 

Occorre però avere ben presente che le verifiche di accesso alle detrazioni fiscali non sono le uniche verifiche progettuali richieste per la realizzazione dell’intervento. Non dimentichiamo che una pratica di detrazione fiscali, prima di tutto, è una “normale” verifica dei requisiti minimi energetici ai sensi del Decreto Ministeriale 26.06.15 che richiede la stesura della relazione tecnica di “ex Legge 10”.

I requisiti minimi energetici

Gli interventi che permettono l’accesso a requisiti come il Superbonus 110% comportano spesso una, “ristrutturazione importante di secondo livello”. Questa tipologia di intervento si configura quando si interviene su più del 25% della superficie disperdente lorda dell’edificio con eventuale interessamento anche degli impianti termici. Uno dei requisiti minimi che crea le maggiori difficoltà è senza dubbio la verifica della trasmittanza media. Il Decreto Ministeriale 26.06.15 riporta all’Allegato B, i valori limite di trasmittanza media che devono essere verificati dalle strutture opache e dai componenti finestrati.

Si tratta di valori più alti rispetto a quelli di accesso alle detrazioni fiscali definiti dal Decreto 06.08.2020 “Requisiti tecnici”, ma sono contraddistinti da una differenza fondamentale: tali limiti non devono essere rispettati dalla trasmittanza termica della sola struttura ma dalla sua trasmittanza media. Questo richiede di calcolare e correggere i ponti termici che contraddistinguono l’edificio isolato e che rientrano nel calcolo della trasmittanza media.

Di seguito, si riporta un esempio di calcolo della trasmittanza termica media di una parete verso esterno.

La parete presenta una trasmittanza termica pari a 0,187 W/m²K; per la presenza dei ponti termici, la trasmittanza media sale fino a 0,272 W/m²K, di poco al di sotto del limite di legge per la zona climatica E (0,280 W/m²K).

Analizzando la tabella, si può apprendere il contributo dovuto ai vari ponti termici. Alcuni pesano poco e sono di facile risoluzione (come ad esempio il ponte termico della soletta interpiano dove l’isolante esterno riesce a passare con continuità di fronte al cordolo in cemento), altri hanno un peso nettamente maggiore (come il ponte termico di balcone la cui correzione è spesso difficile da eseguire o, nel caso della posa del serramento, il cui sviluppo metrico può essere importante).

Non sono rari i casi di edifici dotati di lunghi balconi e/o numerose finestre per le quali diverrebbe impossibile verificare la trasmittanza media della parete esterna. In questi casi, una possibile soluzione potrebbe essere quella di limitarsi nell’isolare le sole facciate più “semplici dell’edificio”, interessate da poche finestre e senza balconi, per cui la verifica della trasmittanza media risulterebbe più agevole. Anche senza intervenire su tutte le facciate dell’edificio sarà comunque abbastanza semplice intervenire su più del 25% della superficie lorda disperdente, requisito richiesto affinché l’isolamento dell’involucro possa essere considerato un intervento trainante (eventualmente è possibile aggiungere anche la coibentazione della soletta verso il sottotetto non climatizzato).

I ponti termici, per descriverli in breve, sono quelle discontinuità presenti sull’involucro dell’edificio in cui si intensificano le dispersioni per trasmissione, dovuti alla geometria dell’edificio (ad esempio gli angoli o in generale in tutte quelle zone in cui la superficie disperdente misurata internamente differisce da quella misurata esternamente) e/o a un cambio drastico della conduttività termica del materiale tra cui l’interruzione del materiale isolante (ad esempio nei balconi).

La figura 6 mostra il calcolo agli elementi finiti di un ponte termico di balcone corretto (perlomeno in parte) con uno strato di isolante sia all’intradosso che all’estradosso. Dall’immagine A, si può notare che le temperature superficiali interne si abbassano in luogo del ponte termico rispetto a quelle della parete. La riduzione della temperatura superficiale interna comporta un aumento delle dispersioni in luogo del ponte termico ma, oltre a tale aspetto negativo, deve far preoccupare ancor di più il rischio di incorrere nella formazione di muffa. L’immagine B mostra l’isoterma che indica il rischio di formazione muffa (umidità relativa superficiale maggiore dell’80%). Se tale isoterma si affaccia lungo le superfici interne delle strutture significa che potrebbe formarsi della muffa.

In conclusione

Ritorniamo pertanto al concetto iniziale di confort interno, del quale fa parte anche il benessere termoigrometrico dell’involucro.

Coibentare l’involucro, incentivando l’intervento con le detrazioni fiscali, non significa pertanto scegliere solamente l’isolante adatto: è necessario calcolare e correggere i ponti termici.

Seguendo questo principio sarà possibile realizzare interventi validi anche per beneficiare di eventuali detrazioni fiscali, rispetteranno i requisiti minimi energetici e soprattutto miglioreranno l’esperienza di vita dell’edifico, con piena soddisfazione dei committenti.