L`isolamento termico degli edifici

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Progettazione
Edilizia
ARTICOLO
Oliviero Tronconi
Politecnico di Milano – Dipartimento BEST
L’isolamento termico degli edifici
Una delle principali prestazioni tecnologiche di un edificio è l’isolamento termico. La realizzazione di un buon isolamento termico implica la possibilità
di bloccare il passaggio del calore nelle
strutture dell’edificio e più in generale
dall’ambiente interno a quello esterno.
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■ Nella fase progettuale occorre distingue-
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re tra i materiali che conducono il calore e,
invece, gli isolanti termici.
Si definiscono isolanti quei materiali caratterizzati da conducibilità termica inferiore
a 0,1 kcal/mqhC.
In particolare, la conducibilità termica indica il flusso di calore che attraversa in un’ora un metrocubo di materiale omogeneo
con la differenza di un grado centigrado di
temperatura tra le due facce parallele.
In questa sede ci limiteremo a ricordare
che il calore si propaga per:
– conduzione, ovvero senza movimento
della massa del corpo interessato al trasferimento del calore come per esempio
nei metalli, nelle pietre ecc.;
– convezione, con movimento delle molecole del corpo interessato, questo tipo di
trasmissione del calore avviene solo nei
liquidi e nei gas;
– irraggiamento, quando un corpo riscaldato emette radiazioni termiche dovute
all’incremento di moti molecolari.
Occorre, altresì, ricordare che il miglior
isolante termico è l’aria ferma e che in generale tutti i materiali che garantiscono un
buon isolamento termico sono per l’appunto materiali dal basso peso specifico e caratterizzati da una struttura interna irregolare e porosa.
Sono proprio le microcavità che racchiudono aria ferma a dare proprietà isolanti a
materiali espansi come il polistirolo, il poliuretano, il polistirene o altri materiali come la lana di roccia e la lana di vetro.
Trasmittanza o coefficiente di trasmissione termica globale (k)
La trasmittanza (o coefficiente di trasmissione termica globale) rappresenta la
quantità di calore che si propaga in un’ora attraverso 1 mq di parete di spessore
determinato (s) che separa due ambienti
con una differenza di temperatura di 1°C
(figura 1).
La trasmissione del calore dall’ambiente
con temperatura superiore a quello con
temperatura inferiore avviene secondo
questa sequenza:
– dall’ambiente a temperatura ti, alla superficie interna della parete, tramite
moti convettivi e per irraggiamento;
– dalla superficie interna della parete attraverso la parete tramite conduzione;
– dalla superficie esterna alla temperatura te, tramite convezione e irraggiamento.
L’analisi scientifica ha dimostrato che
quanto più la temperatura interna della
parete è vicina a quella dell’ambiente riscaldato, tanto minore sarà la trasmissione di calore attraverso la parete verso
l’esterno. Per limitare le dispersioni termiche occorre perciò intervenire sui materiali costitutivi la parete di separazione tra ambiente interno e ambiente
esterno.
Lo spessore delle pareti
L’esperienza ha evidenziato come l’aumento dello spessore di una parete diminuisce
la sua trasmittanza termica: da qui il concetto di “inerzia termica” che misura la capacità di un materiale di accumulare calore per rimetterlo successivamente.
Intercapedine d’aria
La trasmittanza termica può essere dimi-
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FIGURA 1
Trasmittanza o coefficiente di trasmissione termica
1 mq di parete
FLUSSO DI CALORE
TRASMESSO in 1 h
CV + IRR
CD
Te: 20 °C
Esterno
CV – Convezione
CD – Conduzione
IRR – Irraggiamento
CV + IRRR
Ti: 21 °C
Interno
s
Parete con isolante posto in intercapedine
+ 20 °C
50% U.R
Esterno
Interno
A – intonaco
B – tavolato
C – isolante
D – camera d’aria
E – tavolato
F – intonaco
– 10 °C
80% U.R
A B
C D
E
F
Parete con isolante posto all’esterno
Parete con isolante posto all’interno
A – intonaco
B – isolante
C – ds o laterizi
D – intonaco
+ 20 °C
50% U.R
A – intonaco
B – muratura
C – isolante
D – intonaco
+ 20 °C
50% U.R
cappotto
Esterno
Interno
Esterno
Interno
– 10 °C
80% U.R
+ 4 °C
80% U.R
A
A B
C
B
C D
D
I materiali in grado di assicurare un buon
isolamento termico sono materiali porosi
che trattengono nelle loro cavità interne
aria.
Intercapedine esterna
È possibile la predisposizione di una intercapedine “esterna”, ovvero, posta esternamente alla parete verso l’esterno attraverso la realizzazione di un “isolamento a cap-
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nuita anche attraverso la realizzazione di
pareti con intercapedini più o meno dotate
di strato isolante.
L’intercapedine interna stagna ha una dimensione variabile tra i 2/4 cm e può essere vuota o costipata di materiale isolante di
diverso tipo: polistirolo espanso d’adeguata densità, poliuretano espanso, lana di
roccia, fibra di vetro ecc.
Le dimensioni dell’intercapedine stagna e
lo stesso materiale isolante hanno il compito di mantenere ferma l’aria per impedire i fenomeni convettivi. In effetti l’aria ferma, senza moti convettivi, costituisce il
principale ostacolo alla trasmissione del
calore.
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potto”. Questa soluzione ha il vantaggio di
eliminare tutti i ponti termici in parete.
Ponti termici
I ponti termici sono punti della parete ove
si realizza una intensa trasmissione di calore dall’ambiente interno a quello esterno.
Si tratta, quindi, di punti che evidenziano
una particolare trasmittanza:
– muri sottofinestra;
– cordoli di calcestruzzo armato;
– architravi di porte e finestre;
– punti di collegamento tra aperture e finestre (telaio, incastro del telaio nel muro);
– telai e finestre quando realizzati con materiali che conducono il calore.
Alcuni esempi di soluzioni per l’isolamento termico e l’eliminazione di ponti termici
Correzione di ponti termici in corrispondenza di pilastri e tramezzi
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A
Soluzione errata
B
Soluzione corretta
con eliminazione di ponte termico
Correzione di ponti termici in corrispondenza dei cordoli
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A
Soluzione errata
B
Soluzione corretta
con eliminazione di ponte termico
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Esempio 1 – Isolamento di un solaio su porticato
1. Lastre di materiale isolante termico densità 28 kg/mc
2. Finitura
3. Fissaggi meccanici
Esempio 2 – Isolamento per l’eliminazione di ponte termico in corrispondenza di pilastri e travi
1. Isolante termico materiale da 20 kg/mc
2. Isolante termico materiale da 28 kg/mc
3. Isolante acustico
1. Polistirene da 20 kg/mc con pelle
2. Polistirene con o senza battentatura, densità 25-38 kg/mc
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Esempio 3 - Isolamento per l’eliminazione di ponte termico in corrispondenza di travi
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Esempio 4 – Isolamento termico di pavimento su vespaio aerato realizzato con muricci e tavelloni
1. Polistirene espanso estruso o altro materiale analogo
per prestazioni con pelle, densità 28-38 kg/mc
2. Polistirene espanso estruso o altro materiale analogo
per prestazioni con pelle e battentatura maschio femmina, densità 30 kg/mc
(segue)
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Esempio 5 – Isolamento termico di pavimento su vespaio aerato realizzato con travi Varese e tavelloni
1. Isolante
Esempio 6 – Isolamento termico di un locale sottotetto realizzato internamente con polistirene
espanso estruso
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1. Collante
2. Materiale isolante termico, densità 28 kg/mc
3. Intonaco
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