soluzioni costruttive per l`isolamento degli edifici in xlam

SOLUZIONI COSTRUTTIVE
PER L’ISOLAMENTO DEGLI
EDIFICI IN XLAM
Si ringrazia Zoppelletto srl per la gentile concessione di immagini di cantiere.
2
Introduzione
Con la dizione “edifici in XLam” si intende oggi una tipologia costruttiva di edifici realizzati con pannelli portanti massicci in legno
utilizzati sia per le pareti che per i solai. I pannelli sono ottenuti con
strati di tavole isorientate, sovrapposti in modo che esse risultino
disposte ortogonalmente tra loro. Le tavole, e conseguentemente gli strati, sono incollate o inchiodate o collegate con perni lisci/
filettati. In questa tipologia costruttiva assumono particolare rilevanza le problematiche connesse all’isolamento termico e acustico
dato il basso peso specifico del materiale. E’ necessario ricorrere
a stratificazioni di materiali diversi per far si che il pacchetto del
sistema di frontiera abbia prestazioni elevate tali da garantire il
giusto grado di comfort igrotermico ed acustico.
Per ottenere le prestazioni richieste, assumono rilevanza le caratteristiche proprie dei materiali che influenzano la trasmittanza
termica, la trasmittanza termica periodica, lo sfasamento e conseguentemente la costante di tempo, l’isolamento acustico.
Per quanto riguarda la conduttività termica λ, la parete in legno
XLam presenta già di per sé un buon valore, se confrontato con
altri materiali con caratteristiche portanti. La conduttività non ha
un valore costante ed è funzione della densità caratteristica delle
lamelle del pannello ρk , che a sua volta è funzione del contenuto di
umidità u. Il valore di λ, a seconda del variare di ρk, si può ricavare
dalla seguente formula:
λ = 0,000146 ∙ ρk + 0,035449
La conduttività di un materiale e di conseguenza la trasmittanza
termica di una parete perimetrale non sono però esaustive ai fini
della determinazione del comfort ambientale in regime estivo. In
questo caso assume un ruolo determinante la capacità del componente edilizio nel suo insieme di assorbire e rilasciare calore. È necessario quindi valutare grandezze quali calore specifico, trasmittanza termica periodica e sfasamento. Un’informazione importante
nel caso di un edificio in XLam viene dalla determinazione della
costante di tempo τ che consente di valutare la capacità della parete di smorzare e ritardare l’escursione termica esterna. Questo
parametro può essere calcolato come segue:
τ = Rt . Ct
n
Confronto fra i valori di resistenza termica di alcuni materiali edili
J
] , dove:
m2k
ρk è la densità;
ci è la capacità termica specifica del solo lato interno dello
strato i-esimo;
di è lo spessore dello strato i-esimo;
Rt è la resistenza termica totale della parete.
4
3.5
3.5
Resistenza termica [m2K/W]
In genere le normative vigenti riportano un valore di riferimento di
ρk pari a 500 kg/m3, sulla base del quale si ottiene λ = 0,130 W/mK.
Per i pannelli con spessori 94 mm e 125 mm, usati con maggior
ricorrenza nell’edilizia a basso numero di piani, si hanno rispettivamente valori di U pari a 1,1 W/m2K e 0,88 W/m2K. Con un’opportuna
stratificazione queste caratteristiche prestazionali possono essere
incrementate con l’accoppiamento di idonei materiali isolanti.
con Ct = ∑1 ρk ∙ ci ∙ di [
La massa volumica del legno varia considerevolmente da essenza a
essenza e in base all’umidità del materiale. Per il valore di riferimento
ρk ci si riferisce a un tasso di umidità pari a u = 12% (condizione defini-
3
2.5
2
1.4
1.5
1.2
1
0.81
0.5
0.08
0
ta “normale”) e, nel caso del legno di abete rosso, che è quello usato
in prevalenza per la produzione dei pannelli, si ottiene ρk = 512 kg/m3
(da prova in laboratorio) e conseguentemente λ = 0,110 W/mK.
Calcestruzzo
Vetro
Lana
minerale
Legno
(Pino)
Pannello
XLam
Per il rispetto delle prescrizioni dettate dal D.Lgs 311/2006 si deve
garantire, in alcune aree geografiche, che il valore della massa superficiale Ms delle pareti opache verticali, orizzontali o inclinate,
sia maggiore di 230 kg/m2. Nelle pareti multistrato in legno la massa superficiale, dato il basso peso specifico, è inferiore al valore
normativo. La formula evidenzia che al diminuire della massa la
capacità termica Ct diminuisce e, a parità di resistenza termica Rt,
anche τ decresce.
Un edificio con poca massa, quindi, solitamente ha oscillazioni termiche maggiori di uno con massa maggiore. Questo significa che in
estate si avranno temperature massime più alte all’interno dell’edificio. Dall’analisi della costante di tempo si può evincere però che
con pareti in legno e strati di isolante si possono ottenere condizioni di comfort ugualmente positive, se non addirittura migliori.
1
Nelle tabelle seguenti si riporta come esempio il calcolo della costante di tempo per una stessa parete realizzata con un pannello multistrato
in legno, nel caso 1, e con un setto in calcestruzzo, nel caso 2.
caso 1
parete realIZZata con pannello multIstrato In leGno
Spessore s
[m]
Conduttività
termica λ
[W/mK]
Calore
specifico C
[J/kgK]
Densità p
[kg/m3]
Cartongesso
0.0125
0.210
1050
900
Intercapedine d’aria
0.015
0.025
1008
1
ACOUSTIC 225 PLUS
0.06
0.033
1030
70
Pannello multistrato in legno
0.14
0.13
1600
500
FRONTROCK MAX E
0.08
0.036
1030
90
Intonaco di calce e cemento
0.02
1
1130
1800
caso 2
Massa
superficiale Ms
[kg/m2]
128.67
Costante
di tempo τ
[h]
40.69
parete realIZZata con setto In cls
Spessore s
[m]
Conduttività
termica λ
[W/mK]
Calore
specifico C
[J/kgK]
Densità p
[kg/m3]
Cartongesso
0.0125
0.210
1050
900
Intercapedine d’aria
0.015
0.025
1008
1
ACOUSTIC 225 PLUS
0.06
0.033
1030
70
Calcestruzzo
0.14
1.65
1000
2200
FRONTROCK MAX E
0.08
0.036
1030
90
Intonaco di calce e cemento
0.02
1
1130
1800
Massa
superficiale Ms
[kg/m2]
366.67
Costante
di tempo τ
[h]
14.44
Dal confronto si evince che nel caso di setti portanti in legno, a parità di spessore della parete, la costante di tempo risulta maggiore. Questo
è possibile poiché il legno possiede un maggior valore di calore specifico ed un’elevata resistenza termica, che compensano la massa ridotta.
In definitiva, quanto maggiore è la costante di tempo, tanto minori sono le oscillazioni termiche interne e questo migliora il comportamento
termico in regime estivo dell’involucro edilizio. Si può perciò affermare che l’utilizzo del pannello XLam determina buoni effetti di smorzamento, pur avendo massa superficiale minore di 230 kg/m3.
2
Isolamento acustico
Negli edifici in XLam lo smorzamento del materiale e l’elasticità dei componenti consentono di ottenere prestazioni equivalenti o superiori
ai metodi costruttivi massicci. La presenza di più strati, sfruttando il principio massa-molla-massa, permette di creare una barriera alla
propagazione del rumore.
Le trasmissioni laterali possono essere facilmente controllate con l’installazione di strati intermedi resilienti fra gli elementi costruttivi della
parete e del solaio.
Una risoluzione costruttiva corretta delle correlazioni negli edifici in legno deve quindi prevedere:
„„la separazione degli elementi costruttivi laddove essi possono facilitare il passaggio del suono (i controsoffitti continui, ad esempio,
devono essere evitati);
„„il disaccoppiamento parziale tra gli elementi costruttivi mediante l’utilizzo di materiali che possano ridurre la propagazione di rumori e
vibrazioni;
„„la schermatura delle pareti strutturali con contropareti che ostacolano la trasmissione dell’energia acustica;
„„l’introduzione di materiali isolanti fibrosi per sfruttare il principio massa-molla-massa.
Comportamento al fuoco
Il legno ha un migliore comportamento al fuoco di quanto comunemente non si creda, grazie al contenuto di umidità del materiale stesso:
prima che avvenga la combustione è necessario che l’acqua contenuta evapori. Inoltre, la carbonizzazione della superficie protegge gli strati
interni dei pannelli cosicché, con un’adeguata progettazione, possano essere soddisfatte le caratteristiche di prestazione richieste.
In relazione alle caratteristiche di reazione al fuoco, i pannelli multistrato in legno in XLam possono essere classificati in Euroclasse D-s2, d0,
con una produzione di fumo non elevata e nessun gocciolamento o caduta di materiale ardente. La velocità di combustione di un pannello
XLam, realizzato ad esempio in legno di conifere, è pari a 0,7 mm al minuto (EN 1995-1-2), e i pannelli possono fornire un contributo alla
resistenza al fuoco, da valutare in base allo spessore e alla capacità portante richiesta. Un ulteriore incremento è possibile aumentando
lo spessore del pannello nonché ricorrendo a idonee soluzioni costruttive che presentano, ad esempio, l’utilizzo di materiali isolanti non
combustibili, lastre di cartongesso, ecc.
Tenuta all’aria ed al vento
Aspetto essenziale delle costruzioni è garantire la tenuta all’aria per evitare dispersioni termiche dell’edificio, la formazione di condensa localizzata nell’involucro, la presenza di spifferi ed eventuali ponti acustici. L’ermeticità all’aria di un elemento costruttivo o dell’intero edificio
è una grandezza misurabile attraverso il tasso di ricambio d’aria, n50. Esso indica la quantità di aria all’ora [m3/h] che, ad una differenza di
pressione di 50 Pa, passa attraverso l’elemento considerato.
Per garantire una buona tenuta all’aria dell’involucro è opportuno garantire due strati di tenuta all’aria:
„„uno strato interno che svolge anche la funzione di freno al vapore;
„„uno strato esterno che garantisce l’impermeabilità al vento.
Nel caso di costruzioni in XLam, i pannelli multistrato in legno sono sufficientemente stagni e possono quindi essere considerati, talvolta,
come strato ermetico, evitando così, in alcuni casi, l’interposizione di un freno a vapore sul lato caldo. Particolare attenzione va posta alle
giunzioni degli elementi, dove l’ermeticità viene garantita tramite una nastratura sigillante coprigiunto.
L’impermeabilità al vento è solitamente garantita dalla rasatura del cappotto per pareti intonacate e, per pareti rivestite, dall’utilizzo di un
telo traspirante resistente agli UV, da posizionare, con appositi nastri di giunzione, sul lato esterno di pareti e coperture.
Ponti termici
Il ponte termico si determina nell’involucro edilizio quando non c’è continuità materica oppure si verifica una brusca variazione nella geometria. In ambedue le condizioni si determinano perdite di calore concentrate di cui ci si può rendere conto osservando le variazioni dell’andamento del flusso termico attraverso grafici specifici.
Negli involucri realizzati con elementi a secco, ad esempio legno, la continuità materica tra gli elementi isolanti non sempre può essere garantita, pertanto dovrà essere il più possibile ricercata. Emblematiche in tal senso sono le correlazioni tra pannelli nelle costruzioni a setti,
come quelle realizzate in pannelli XLam, ovvero tra elementi di chiusura e pilastro, in quelle a scheletro portante.
Quando sono presenti delle interruzioni, gli strati isolanti dovranno essere posti in modo da determinare una barriera continua che racchiuda
tutti gli ambienti riscaldati che confinano con l’esterno o con ambienti non riscaldati. I punti nodali più significativi, ai quali va prestata particolare attenzione, sono tutte le correlazioni fra elementi, come quella parete-solaio di fondazione, parete-solaio intermedio, balcone-involucro esterno, parete-copertura.
3
Collegamento di parete in XLam con struttura in c.a.
Nel collegamento fra parete XLam e basamento in calcestruzzo armato assume particolare rilevanza la protezione dall’acqua, sia essa di
risalita che meteorica, al fine di garantire la durabilità e, quindi, il mantenimento della prestazione dei materiali in rapporto all’isolamento
termico. Al pari sarà necessario isolare termicamente il nodo in maniera da eliminare la possibilità di formazione di ponti termici. A tal fine,
come nel dettaglio riportato in figura, che rappresenta una delle possibili soluzioni perseguibili, gli sporti sono dotati di rompigoccia, una
guaina impermeabile è interposta tra il calcestruzzo armato e le parti lignee e l’isolante termico avvolge completamente il nodo.
1. Controparete a singola orditura metallica con rivestimento in
doppia lastra in gessofibra 2 x 12,5 mm (intercap. sp. 75 mm)
2. Pannello isolante ROCKWOOL ACOUSTIC 225 PLUS sp. 60 mm
3. Struttura portante in XLam sp. 94 mm
4. Pannello isolante ROCKWOOL VENTIROCK DUO sp. 120 mm
4
5
6
1
2
7
3
5. Telo di tenuta al vento
6. Montanti di supporto al rivestimento - intercapedine ventilata
sp. 50 mm
7. Rivestimento esterno
8. Pavimento in legno duro sp. 15 mm
8
9 10 11 12
9. Massetto alleggerito per impianti sp. 60 mm
10. Telo antipolvere per il contenimento del getto del massetto
11. Isolamento termico pannello isolante ROCKWOOL STEPROCK HD
sp. 80 mm
12. Guaina bituminosa
13. Solaio in c.a tralicciato con elementi di alleggerimento
14. Pannello isolante ROCKWOOL CEILINGROCK sp. 60 mm
13 14
Dati tecnici
Valore
Trasmittanza termica
U = 0,16
Massa superficiale
Ms = 83,40
Costante di tempo
τ = 26,24
h
Fattore di decremento (attenuazione)
fd = 0,108
-
Ritardo fattore di decremento (sfasamento)
ϕ = 11,04
h
Trasmittanza termica periodica
Yie = 0,017
Unità di misura
W/m2K
kg/m2
W/m2K
Commenti
In una parete realizzata con pannelli XLam ed un isolamento prestazionale, è possibile ottenere valori di trasmittanza termica piuttosto
bassi, mantenendo un ingombro limitato.
Nel caso in esame, si raggiunge, con uno spessore totale di appena 31,6 cm, un valore di trasmittanza termica pari a 0,16 W/m²K, di molto
inferiore al valore limite definito dal D.P.R. 59/2009, per la zona climatica più restrittiva (zona F), pari a 0,33 W/m²K.
Dal calcolo risulta che la stessa stratigrafia presenta una costante di tempo pari a 26,24 ore che porta lo sfasamento a superare le 11 ore.
Tale valore riduce in maniera considerevole l’escursione termica sul lato interno della parete: il contributo allo smorzamento è dato soprattutto dagli strati esterni e dalle proprietà fisiche del pannello multistrato in legno, che abbattono ulteriormente il valore. La parete risulta
sicuramente molto efficiente in regime estivo in quanto il picco di calore si manifesta nelle ore notturne quando un’opportuna ventilazione
naturale può contribuire al raffrescamento dello spazio abitativo.
4
analIsI IGrometrIca
Come testimonia il grafico, si evidenzia infatti che la linea azzurra
delle pressioni relative, date dalle condizioni climatiche reali, e la
linea rossa delle pressioni di saturazione non s’intersecano in nessun punto interno alla parete.
Andamento delle pressioni di vapore nella stratigrafia
Pressione [Pa]
Dalla verifica di Glaser effettuata sulla parete nel mese con condizioni più restrittive, collocando l’edifico in zona F, non si rileva formazione di condensa interstiziale.
2500.000
2000.000
1500.000
1000.000
L’andamento della pressione di saturazione è progressivo, senza
zone critiche, ed inoltre, a partire dal pannello di legno, la sezione
presenta un aumento graduale della permeabilità al vapore, cosa
molto importante per garantire la traspirabilità e l’equilibrio igrometrico delle strutture.
500.000
4
12
0.000
0
3
6 7
5
1
2
3
Pressioni relative
4
5
6
Sd [m]
Pressioni saturazione
flusso termIco
Le fondazioni di un edificio sono generalmente realizzate in calcestruzzo armato che, come noto, non ha capacità isolante.
È quindi necessario che l’ambiente abitato e riscaldato sia isolato
da elementi disperdenti quali le fondazioni. Per risolvere il problema risulta importante sviluppare adeguatamente il dettaglio della
giunzione tra esse e le pareti dell’edificio per limitare la dispersione
di energia.
La regola principale è riuscire a dare continuità agli elementi con
buone caratteristiche di isolamento termico ed ottenere quindi
idealmente una superficie continua che racchiuda il volume riscaldato.
Minori sono le interruzioni di questa superficie, maggiore è il grado
di isolamento delle fondazioni e maggiori sono le qualità prestazionali energetiche dell’edificio.
La continuità del materiale isolante all’interno della parete XLam e
all’estradosso del solaio di base elimina completamente la formazione del ponte termico.
Come si vede dal grafico di flusso termico, l’andamento della temperatura all’interno degli strati è omogeneo ed equilibrato in tutte
le direzioni, non presentando particolari dispersioni.
Frecce su superficie: Total heat flux
Isolinee: Total heat flux (K)
Superficie: Temperatura (K)
293,15
292,4
292,4
6400
290,9
6300
290
6200
289,4
287,9
6100
286,4
285
6000
284,9
283,4
5900
281,9
5800
280
280,4
278,9
5700
277,4
5600
275,9
275
5500
274,9
5400
272,9
271,4
5300
270
5200
269,9
268,4
266,9
5100
265
265,4
5000
-8900
-8800
-8700
-8600
-8500
-8400
-8300
-8200
-8100
-8000
-7900
-7800
263,15
263,9
263,9
spuntI proGettualI
Il collegamento tra due strutture di materiali diversi, quali il calcestruzzo armato e il legno, costituisce una zona sensibile dell’edificio. E’ opportuno che gli elementi portanti in legno non siano mai posti a contatto diretto con il calcestruzzo, posizionando una guaina
impermeabile per evitare la risalita capillare. La guaina va risvoltata anche sul lato esterno per circa 40-50 cm per evitare qualsiasi
infiltrazione d’acqua.
La soluzione costruttiva con parete ventilata, inoltre, necessita di una particolare attenzione per quanto riguarda la tenuta all’aria e
al vento. Le connessioni fra pannelli XLam sono realizzate a tenuta all’aria tramite nastri adesivi fissati manualmente. La protezione
dal vento si ottiene rivestendo l’isolamento con appositi teli di tenuta al vento traspiranti.
L’isolamento esterno, realizzato con pannello rigido a doppia densità ROCKWOOL VENTIROCK DUO, è posto in opera a giunti sfalsati,
tra loro ben aderenti, vincolati meccanicamente al pannello mediante specifiche viti da legno dotate di rondella di plastica di ripartizione del carico.
La soluzione costruttiva con pannelli XLam garantisce condizioni ottimali per quanto riguarda l’isolamento acustico relativamente
alla composizione e alla stratificazione della parete che, costituendo un sistema massa-molla-massa, favorisce l’abbattimento del
suono. Tale comportamento virtuoso ha però il suo punto debole nelle giunzioni, laddove elementi costruttivi rigidi vengono a contatto
e conseguentemente possono determinare l’insorgenza di ponti acustici, la cui eliminazione è tuttavia realizzabile con l’introduzione
di materiali morbidi espansivi. Nel caso particolare del collegamento legno-calcestruzzo una banda di materiale elastico deve essere
interposta sotto al pannello ligneo.
5
Collegamento tra parete e solaio
Il collegamento tra solaio intermedio e pareti in XLam presenta criticità in rapporto alla tenuta all’aria, all’isolamento termico e acustico.
Come nel dettaglio riportato in figura, che è una delle possibili soluzioni perseguibili, la tenuta all’aria è risolta con nastri adesivi di tenuta.
L’isolamento termico e l’eliminazione dei ponti termici sono realizzati con la continuità materica degli strati coibenti esterni. L’interposizione
di nastri di tenuta morbidi e il risvolto dei pannelli isolanti risolvono la trasmissione dei rumori e l’isolamento acustico.
Parete esterna intonacata
1. Controparete a singola orditura metallica con rivestimento in
doppia lastra in gessofibra 2 x 12,5 mm (intercap. sp. 75 mm)
2. Pannello isolante ROCKWOOL ACOUSTIC 225 PLUS sp. 60 mm
4
5
3. Struttura portante in XLam sp. 94 mm
1
2
3
4. Pannello isolante ROCKWOOL FRONTROCK MAX E sp. 120 mm
5. Finitura per cappotto su rasante con rete portaintonaco
6 7 8 9
Solaio intermedio
6. Pavimento in legno duro sp. 15 mm
7. Massetto alleggerito per impianti sp. 60 mm
8. Telo antipolvere
9. Pannello isolante ROCKWOOL STEPROCK LD sp. 20 mm
10. Struttura portante del solaio in XLam sp. 140 mm
11. Pannello isolante ROCKWOOL 220 sp. 50 mm
10 11 12
12. Lastra in gessofibra sp. 12,5 mm
Dati tecnici
Valore
Trasmittanza termica
U = 0,16
Massa superficiale
Ms = 121,02
Costante di tempo
τ = 28,53
h
Fattore di decremento (attenuazione)
fd = 0,105
-
Ritardo fattore di decremento (sfasamento)
ϕ = 11,96
h
Trasmittanza termica periodica
Yie = 0,016
Unità di misura
W/m2K
kg/m2
W/m2K
Commenti
La realizzazione di una parete esterna con pannelli XLam da 94 mm permette di ottenere alte prestazioni termiche con componenti di limitato spessore. Una chiusura verticale intonacata, isolata a cappotto con pannelli rigidi ROCKWOOL FRONTROCK MAX E di 12 cm, presenta
una trasmittanza di 0,16 W/m²K con uno spessore complessivo di soli 33 cm. Tale valore soddisfa ampiamente i requisiti richiesti dal D.P.R.
59/2009 che pone, ad esempio per la zona climatica F, caratterizzata dai valori più restrittivi, una trasmittanza limite pari a 0,33 W/m²K.
Nel caso della parete con finitura ad intonaco anche la costante di tempo risulta elevata (τ = 28,53 h) poiché il pannello XLam possiede un
alto valore di calore specifico ed una buona resistenza termica, che compensano la massa ridotta. Le ottime prestazioni della parete sono
dimostrate anche dallo sfasamento raggiunto, circa 12 ore, valore ideale per il controllo dell’escursione termica sul lato interno della parete.
Il contributo allo smorzamento è dato congiuntamente dagli strati esterni e dalle proprietà fisiche del pannello multistrato in legno.
6
analIsI IGrometrIca
Andamento delle pressioni di vapore nella stratigrafia
Pressione [Pa]
Dalla verifica di Glaser effettuata emerge che per la stratigrafia della parete intonacata, con un intonaco sufficientemente traspirante,
l’andamento della pressione di vapore è graduale, senza zone critiche. Inoltre, a partire dal pannello di legno, la sezione presenta un
aumento graduale della permeabilità al vapore, cosa molto importante per garantire la traspirazione e l’equilibrio igrometrico delle
strutture.
2500.000
2000.000
1500.000
Con riferimento al grafico si evidenzia che la stratigrafia è disegnata in scala con il valore Sd, ovvero lo spessore equivalente d’aria,
di ogni singolo materiale per rendere più evidente la valutazione
dell’andamento della permeabilità dei vari strati e la loro corretta o
meno disposizione.
1000.000
500.000
4
12
0.000
0
3
6 7
5
1
2
3
Pressioni relative
4
5
6
Sd [m]
Pressioni saturazione
flusso termIco
Nella correlazione parete-solaio-parete non vi sono difficili problematiche relative al ponte termico per quanto riguarda la parte
esterna, non essendoci soluzione di continuità del materiale isolante. Eventuali criticità possono insorgere all’interno, se non si ha
materiale isolante sia sulla parete che all’intradosso e all’estradosso del solaio. Nel caso in cui una di queste superfici non sia isolata,
nascono squilibri nei flussi termici che si concretizzano come ponte
termico.
Nel dettaglio costruttivo in figura il ponte termico è stato risolto
completamente posizionando il materiale isolante sul lato interno
delle pareti e sulle due facce del solaio. Il grafico del flusso termico dimostra l’efficacia della soluzione: le isoterme rimangono
omogenee e parallele nello strato isolante, non subendo particolari
distorsioni.
Frecce su superficie: Total heat flux
Isolinee: Total heat flux (K)
Superficie: Temperatura (K)
293,15
1200
292,4
292,4
1100
290,9
290
1000
289,4
287,9
900
286,4
800
285
700
284,9
283,4
281,9
600
500
280
280,4
278,9
400
277,4
300
275,9
275
200
274,9
272,9
100
271,4
0
270
269,9
-100
268,4
-200
266,9
-300
-7900
-7800
-7700
-7600
-7500
-7400
-7300
-7200
-7100
-7000
-6900
-6800
265
265,4
263,15
263,9
263,9
spuntI proGettualI
Per garantire la tenuta all’aria nel punto di connessione fra parete e solaio è necessario sigillare la giunzione con nastri duttili applicati all’interno della parete ed eventualmente mediante l’introduzione di ulteriori speciali guarnizioni ad espansione, applicate
nella zona di contatto, che spesso coincidono con gli elementi preposti al taglio acustico. La nastratura può essere integrata da teli o
membrane che consentano la tenuta all’aria e la traspirazione delle strutture nei confronti del vapore.
Il solaio intermedio è composto da un pannello multistrato in legno di 14 cm (lo spessore è variabile in funzione dei calcoli statici) ed è
isolato acusticamente con un pannello anticalpestio ROCKWOOL STEPROCK LD. Per evitare la trasmissione del suono per fiancheggiamento, questo ultimo va installato assieme ad una fascia perimetrale di taglio acustico o ad un risvolto del materassino stesso,
che andrà poi rifilato una volta realizzato il pavimento.
L’utilizzo di un telo traspirante di separazione fra il massetto e il pannello portante ha una funzione protettiva contro la polvere e di
tenuta in caso di perdite delle tubazioni.
Il controsoffitto, realizzato posando nell’intercapedine il prodotto ROCKWOOL 220 a media densità, ha la funzione di ridurre la trasmissione dei rumori di tipo aereo ed impattivo.
7
Collegamento tra parete e copertura
Il collegamento tra parete in XLam e solaio della copertura inclinata presenta criticità in rapporto all’isolamento termico e alla tenuta all’aria. Come nel dettaglio riportato in figura, che rappresenta una delle possibili soluzioni perseguibili, la tenuta all’aria è risolta con nastri
adesivi applicati sulle giunzioni dei pannelli in XLam mentre la protezione dal vento è garantita da teli antivento opportunamente sovrapposti
nei punti di giunzione. L’isolamento termico e l’eliminazione dei ponti termici sono realizzati con il mantenimento della continuità del materiale coibente esterno.
Solaio di copertura
8
7
6
5
1. Lastra in gessofibra sp. 12,5 mm
2. Pannello isolante ROCKWOOL 220 sp. 60 mm
3. Struttura portante in XLam sp. 94 mm
4. Freno a vapore
5. Pannello isolante ROCKWOOL DUROCK ENERGY sp. 120 mm
6. Telo sottomanto impermeabile traspirante
7. Listellatura di supporto - intercapedine ventilata sp. 40 mm
8. Manto di copertura in coppi
Parete perimetrale ventilata
9. Controparete a singola orditura metallica con rivestimento in
doppia lastra in gessofibra 2 x 12,5 mm (intercap. sp. 75 mm)
1 2 3 4
10. Pannello isolante ROCKWOOL ACOUSTIC 225 PLUS sp. 60 mm
11. Struttura portante in XLam sp. 94 mm
12. Pannello isolante ROCKWOOL VENTIROCK DUO sp. 120 mm
13. Telo di tenuta al vento
12
13
14
15
9
10
11
14. Montanti di supporto al rivestimento - intercapedine sp. 50 mm
15. Rivestimento esterno
Dati tecnici
Valore
Trasmittanza termica
U = 0,16
Massa superficiale
Ms = 105,01
Costante di tempo
τ = 33,80
h
Fattore di decremento (attenuazione)
fd = 0,106
-
Ritardo fattore di decremento (sfasamento)
ϕ = 12,10
h
Trasmittanza termica periodica
Yie = 0,017
Unità di misura
W/m2K
kg/m2
W/m2K
Commenti
Un pacchetto di copertura realizzato con pannelli XLam da 94 mm può presentare bassi valori di trasmittanza termica. Con una copertura
inclinata ventilata, isolata all’estradosso con un pannello rigido ROCKWOOL DUROCK ENERGY di 12 cm e coibentata termicamente e acusticamente all’intradosso con Pannello ROCKWOOL 220, si raggiunge una trasmittanza termica pari a 0,16 W/m²K. Tale valore risulta ampiamente inferiore al limite definito dal D.P.R. 59/2009 per la zona climatica più restrittiva, la zona F, per la quale è prevista una trasmittanza
pari a 0,29 W/m²K.
Il materiale isolante in copertura deve, ancor più che nella parete esterna, essere performante termicamente sia per le condizioni estive che
per quelle invernali, in quanto la copertura è esposta a forte irraggiamento e ad ampie escursioni termiche. Il pacchetto di copertura riportato in figura presenta uno sfasamento di 12 ore ed una costante di tempo τ elevata, determinando una situazione ottimale per la riduzione
dell’ampiezza della sollecitazione termica, che subisce un forte smorzamento all’interno del pannello multistrato in legno.
8
analIsI IGrometrIca
La scelta di un telo altamente traspirante permette di avere una
verifica a condensa positiva, come nel caso del dettaglio in figura,
per il quale tale verifica è stata fatta ponendo come presupposti il
mese con condizioni più restrittive e collocando l’edificio in zona F.
Andamento delle pressioni di vapore nella stratigrafia
Pressione [Pa]
La verifica di Glaser in un pacchetto di copertura è influenzata fortemente dalla necessità di inserire una guaina sottomanto, resistente agli agenti atmosferici, che può rallentare la traspirazione
del vapore verso l’esterno.
2500.000
2000.000
1500.000
1000.000
Come si vede dal grafico, le linee della pressione di saturazione e
delle pressioni relative si avvicinano, senza incrociarsi, sullo strato
esterno del telo isolante laddove la ventilazione sottomanto comunque smaltirebbe ed eviterebbe il ristagno di umidità.
500.000
1
0.000
0
4
3
2
1
2
5 6
3
4
Pressioni relative
5
7 8
9
6
7
Sd [m]
Pressioni saturazione
flusso termIco
Il giunto tra la copertura e la parete esterna rappresenta uno dei
punti critici della struttura per via delle problematiche legate alla
continuità dell’isolamento e alla tenuta all’aria.
Particolare attenzione richiede la verifica dei ponti termici per
geometria degli spigoli; come si osserva nel diagramma di flusso
termico, in questi punti, infatti, la dispersione termica aumenta,
per cui si suggerisce di mantenere la continuità del materiale isolante. Una scelta progettuale corretta, per evitare la formazione di
un ponte termico, consiste nello scegliere materiali isolanti esterni
uguali/compatibili per spessore e conformazione tra parete e copertura, per facilitare la connessione fra le due superfici.
Come nel caso mostrato in figura, la copertura inclinata ventilata è
isolata esternamente con un pannello rigido ROCKWOOL DUROCK
ENERGY a doppia densità, mentre la parete è coibentata con il pannello rigido ROCKWOOL VENTIROCK DUO, sempre a doppia densità. Il grafico di flusso termico conferma un andamento omogeneo
delle isoterme nel raccordo, senza presentare zone critiche.
Frecce su superficie: Total heat flux
Isolinee: Total heat flux (K)
Superficie: Temperatura (K)
293,15
1100
292,4
292,4
290,9
290
1000
289,4
287,9
900
286,4
800
285
284,9
283,4
700
281,9
600
280,4
280
278,9
500
277,4
400
275,9
275
300
274,9
272,9
200
271,4
100
270
269,9
268,4
0
266,9
-100
265
265,4
263,15
263,9
263,9
-200
-200
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
800
spuntI proGettualI
L’isolamento acustico di un edificio in pannelli XLam presenta il suo punto debole nelle giunzioni strutturali, come quella fra il pannello di parete e quello di copertura. Nel dettaglio in figura l’eliminazione del ponte acustico è stato ottenuto con l’interposizione di
materiali morbidi espansivi fra i due elementi rigidi. In questo modo si potrebbero anche soddisfare le esigenze di tenuta all’aria ed
ermeticità dell’involucro, che vengono garantite con l’aggiunta di una nastratura interna.
Nel raccordo inoltre si deve prestare particolare attenzione alla realizzazione della finitura esterna, poiché in queste zone potrebbe
accadere che la membrana di tenuta al vento non sia risvoltata opportunamente. Tale situazione potrebbe portare ad eventuali discontinuità che conducono a consistenti perdite di calore e a infiltrazioni d’acqua.
9
Prodotti Rockwool
ACOUSTIC 225 PLUS
®
®
Pannello rigido in lana di roccia non rivestito a media densità, per
l’isolamento termico e acustico di pareti divisorie e perimetrali leggere (tecnologia a secco) e massive.
Il prodotto contribuisce in modo significativo all’incremento delle
prestazioni acustiche e di sicurezza in caso di incendio.
Formato 1200x600 mm.
Dati tecnici
Valore
Norma
Classe di reazione al fuoco
A1
Conduttività termica dichiarata
λ D = 0,033 W/(mK)
Coefficiente di resistenza alla diffusione di vapore acqueo
μ=1
UNI EN 13162
Calore specifico
CP = 1030 J/(kgK)
UNI EN 12524
Densità
ρ = 70 kg/m3
UNI EN 13501-1
UNI EN 12667, 12939
UNI EN 1602
DUROCK ENERGY
®
Pannello rigido in lana di roccia non rivestito a doppia densità, ad
elevata resistenza a compressione, calpestabile, per l’isolamento
termico, acustico e la sicurezza in caso di incendio di coperture inclinate e piane (tetto caldo).
Coperture inclinate: particolarmente indicato nel caso di tetti in
legno e ventilati dove apporta un significativo incremento delle prestazioni acustiche e del comfort invernale ed estivo. Coperture piane: raccomandato per applicazioni in cui l’impermeabilizzazione è realizzata con membrane o guaine bituminose.
Formato 1200x600 mm e 2400x600 mm.
Dati tecnici
Valore
Classe di reazione al fuoco
A1
Conduttività termica dichiarata
λ D = 0,037 W/(mK)
Resistenza a compressione (carico distribuito)
σ10 ≥ 50 kPa
Resistenza al carico puntuale
FP ≥ 600 N
UNI EN 12430
Coefficiente di resistenza alla diffusione di vapore acqueo
μ=1
UNI EN 13162
Calore specifico
CP = 1030 J/(kgK)
UNI EN 12524
Densità (doppia densità)
ρ = 150 kg/m3 circa (210/130)
10
Norma
UNI EN 13501-1
UNI EN 12667, 12939
UNI EN 826
UNI EN 1602
FRONTROCK MAX E
®
®
Pannello rigido in lana di roccia non rivestito a doppia densità, per
isolamento termico ed acustico, specificamente concepito per sistemi termoisolanti a cappotto.
Il pannello viene sottoposto ad un trattamento termico aggiuntivo
che lo rende idoneo alle severe condizioni di utilizzo tipiche dell’isolamento dall’esterno. La gamma degli spessori (fino a 280 mm)
lo rende ideale per la realizzazione di edifici passivi.
Formato 1000x600 mm per spessori ≤ 20 cm;
1000x500 mm per spessori > 20 cm
Dati tecnici
Valore
Classe di reazione al fuoco
A1
Conduttività termica dichiarata
λ D = 0,036 W/(mK)
Resistenza a compressione (carico distribuito)
σ10 ≥ 20 kPa
Resistenza al carico puntuale
FP ≥ 250 N
Resistenza a trazione nel senso
dello spessore
σmt ≥ 7,5 kPa per spessore 60 mm;
σmt ≥ 10 kPa per spessori superiori a 60 mm
Coefficiente di resistenza alla diffusione di vapore acqueo
μ=1
UNI EN 13162
Calore specifico
CP = 1030 J/(kgK)
UNI EN 12524
Densità (doppia densità)
ρ = 90 kg/m3 circa (155/80)
VENTIROCK DUO
Norma
UNI EN 13501-1
UNI EN 12667, 12939
UNI EN 826
UNI EN 12430
UNI EN 1607
UNI EN 1602
®
®
Pannello rigido in lana di roccia non rivestito a doppia densità, per
l’isolamento termico, acustico e la sicurezza in caso di incendio di
facciate ventilate.
Formato* 1000x600 mm.
*Il prodotto è inoltre disponibile nel formato 1200x600 mm. Per ulteriori informazioni contattare i nostri uffici commerciali.
Dati tecnici
Valore
Classe di reazione al fuoco
A1
Norma
Conduttività termica dichiarata
λ D = 0,035 W/(mK)
Coefficiente di resistenza alla diffusione di vapore acqueo
μ=1
UNI EN 13162
Calore specifico
CP = 1030 J/(kgK)
UNI EN 12524
Densità
ρ = 70 kg/m3 circa (115/40)
UNI EN 13501-1
UNI EN 12667, 12939
UNI EN 1602
11
PANNELLO 220
®
®
Pannello semirigido in lana di roccia non rivestito a media densità, per l’isolamento termico ed acustico all’intradosso di coperture
inclinate.
Il prodotto è particolarmente indicato nelle ristrutturazioni e nei
recuperi dei sottotetti quali ambienti abitabili.
Formato 1200x600 mm.
Dati tecnici
Valore
Norma
Classe di reazione al fuoco
A1
Conduttività termica dichiarata
λ D = 0,035 W/(mK)
Coefficiente di resistenza alla diffusione di vapore acqueo
μ=1
UNI EN 13162
Calore specifico
CP = 1030 J/(kgK)
UNI EN 12524
Densità
ρ = 50 kg/m3
UNI EN 13501-1
UNI EN 12667, 12939
UNI EN 1602
CEILINGROCK
Pannello rigido in lana di roccia a media densità, finito su un lato
con rivestimento minerale bianco, per l’isolamento termico e acustico all’intradosso di primi solai, piano pilotis, autorimesse e, più
in generale, locali soggetti a rischio incendio.
Il prodotto contribuisce alla correzione acustica di locali.
Formato 1200x1000 mm.
®
Dati tecnici
Valore
Norma
Classe di reazione al fuoco
A1
Conduttività termica dichiarata
λ D = 0,035 W/(mK)
Coefficiente di resistenza alla diffusione di vapore acqueo
μ=1
UNI EN 13162
Calore specifico
CP = 1030 J/(kgK)
UNI EN 12524
Densità
ρ = 70 kg/m3
UNI EN 13501-1
UNI EN 12667, 12939
UNI EN 1602
STEPROCK LD
®
Pannello rigido in lana di roccia non rivestito ad alta densità, per
isolamento acustico e termico del sottopavimento (massetti cementizi) e desolidarizzazione.
Le caratteristiche meccaniche di Steprock LD sono ottimizzate per
consentire lo smorzamento dei rumori impattivi all’interno di pavimenti galleggianti.
Formato 1000x600 mm.
Dati tecnici
Valore
Norma
Classe di reazione al fuoco
A1
Conduttività termica dichiarata
λ D = 0,036 W/(mK)
Compressibilità
C = 5 mm
Rigidità dinamica
s’ = 15 MN/m
Coefficiente di resistenza alla diffusione di vapore acqueo
μ=1
UNI EN 13162
Calore specifico
CP = 1030 J/(kgK)
UNI EN 12524
Densità
ρ = 100 kg/m3
UNI EN 13501-1
UNI EN 12667, 12939
UNI EN 12431
3
UNI EN 29052-1
UNI EN 1602
È inoltre disponibile il prodotto Steprock HD con densità ρ = 140 kg/m e conduttività termica λD=0,037 W/(mK), consigliato per spessori maggiori o uguali a 30 mm
per l’applicazione all’interno di pavimenti galleggianti. Per ulteriori informazioni contattare i nostri uffici commerciali.
3
12
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Il contenuto di questa brochure è stato sviluppato nell’ambito di una più ampia attività di ricerca che Rockwool Italia sta conducendo in stretta collaborazione con il
Dipartimento di Ingegneria Civile, Ambientale e Meccanica dell’Università di Trento.
Il Gruppo Rockwool
Il Gruppo Rockwool è leader mondiale nella fornitura di prodotti e sistemi innovativi
in lana di roccia, materiale che aiuta a proteggere l’ambiente migliorando la qualità
della vita di milioni di persone.
È presente prevalentemente in Europa e sta espandendo le proprie attività in Nord
e Sud America oltre che in Asia.
Il Gruppo è tra i leader mondiali nell’industria dell’isolamento. Infatti, oltre alla
gamma di pannelli in lana di roccia per la coibentazione termo-acustica, Rockwool
propone controsoffitti acustici e rivestimenti di facciata che permettono di realizzare edifici sicuri in caso di incendio, efficienti dal punto di vista energetico e caratterizzati da un comfort acustico ottimale.
Rockwool offre anche soluzioni “green” per la coltivazione fuori terra, fibre speciali
per l’utilizzo industriale, isolamento per l’industria di processo e per la coibentazione del settore navale, così come sistemi anti-vibrazione e anti-rumore per le moderne infrastrutture.
Inoltre, i servizi di consulenza in fase preliminare e di realizzazione rappresentano
un plus unico nel mercato dell’isolamento e rendono Rockwool il partner ideale
nell’iter progettuale e costruttivo.
Rockwool Italia S.p.A.
Via Londonio, 2
20154 Milano
02.346.13.1
www.rockwool.it