Isolamento termico a cappotto, intonaco termoisolante e facciata ventilata: ecco le caratteristiche principali, con vantaggi e svantaggi
Un sistema di isolamento esterno o interno riduce certamente i costi di riscaldamento e consente di avere ottime condizioni climatiche interne, assicurando un comfort costante per tutto l’anno.
Le prestazioni energetiche dell’intero organismo edilizio dipendono dall’efficienza dell’involucro edilizio che lo circoscrive; se le componenti di chiusura (verticali, orizzontali, trasparenti, opache) non sono state progettate e realizzate in maniera consona alle prestazioni energetiche dell’edificio, le dispersioni dei flussi di calore passanti attraverso le stesse ne comprometteranno i consumi energetici finali e il comfort abitativo.
In sede di progettazione, sia in caso di nuova costruzione che di ristrutturazione, occorre studiare approfonditamente i sistemi di isolamento termico (esterno o interno), analizzando vantaggi e svantaggi di ciascuno di essi. Lo scopo principale è quello di isolare ed evitare la formazione dei ponti termici.
In commercio si trovano molte tipologie di materiali isolanti per le pareti opache; in generale si possono avere 3 tipologie di materiali isolanti:
- materiali naturali
- materiali sintetici
- materiali minerali
I materiali isolanti naturali più utilizzati in edilizia sono i pannelli in fibra di legno; esistono però sul mercato diversi prodotti isolanti di origine naturale: cotone, sughero, calce espansa, perlite, cellulosa e perfino lana di pecora.
I materiali isolanti sintetici sono:
- il polistirene espanso sinterizzato o EPS
- il polistirene estruso
- il poliuretano
I materiali isolanti minerali sono costituiti da lana di roccia e lana di vetro.
Gli isolanti si distinguono in base a diverse proprietà tecniche, in primo luogo alla loro capacità isolante che si esprime con il valore della resistenza termica R (ove R=d/λ , ove d rappresenta lo spessore dello strato omogeneo e λ è la conduttività termica, ossia la capacità di un materiale di condurre il calore); al riguardo, rinviamo il lettore all’articolo “Calcolo trasmittanza e caratteristiche termiche dei materiali isolanti, la nuova guida di Biblus-net“.
In generale l’isolamento termico può avvenire sia dall’esterno che dall’interno.
Isolamento termico esterno
L’isolamento esterno dell’edificio, sviluppato uniformemente su tutta la superficie e senza interruzioni, è in grado di creare una barriera continua al passaggio del calore e di controllare la formazione di umidità all’interno della parete.
Ecco le soluzioni possibili per l’isolamento esterno:
- sistemi di isolamento termico a cappotto
- intonaco termoisolante esterno
- sistemi di facciata ventilata
Isolamento a cappotto
L’isolamento a cappotto consiste nell’applicare pannelli isolanti su tutta la parete ricoperti da uno spessore di finitura protettivo realizzato con particolari intonaci.
Gli svantaggi dell’isolamento a cappotto sono pochi; tra essi segnaliamo:
- alterazione dei prospetti esterni dell’edificio
- interazione con il comportamento igrometrico dell’edificio
I vantaggi dell’isolamento a cappotto sono numerosi:
- rivestimento uniforme della superficie esterna
- buon controllo (eliminazione) dei ponti termici
- limitazione delle dispersioni termiche e della formazione di condensa superficiale, umidità o muffe
- mancata riduzione degli spazi interni
- sfruttamento dell’inerzia termica delle pareti sul lato interno dell’edificio
Intonaco termoisolante esterno
L’intonaco termoisolante rappresenta un’alternativa all’isolamento a cappotto.
Può essere applicato nei casi in cui l’isolamento non sia compatibile con i caratteri estetici e tecnologici delle facciate.
L’applicazione di un intonaco termoisolante in sostituzione dell’intonaco esterno, garantisce comunque una buona riduzione dei ponti termici.
Il materiale è costituito da una malta premiscelata a base di inerti leggeri, leganti idraulici e speciali resine additivanti che migliorano le proprietà termiche dell’intonaco tradizionale.
I vantaggi dell’intonaco termoisolante sono:
- ottimizzazione dei materiali tradizionali
- mancata alterazione del comportamento igrometrico delle murature, evitando la formazione di condensa interstiziale
- rapidità e facilità di posa
L’unico svantaggio dell’intonaco termoisolante è il fatto di avere un potere isolante inferiore rispetto ad altri sistemi, come ad esempio l’isolamento a cappotto, a causa della maggiore conducibilità termica dei materiali impiegati che per i ridotti spessori. Risulta comunque necessario applicare strati di intonaco con spessori pari ad almeno 4-6 cm.
Facciata ventilata
La facciata ventilata (o parete ventilata) è un particolare tipo di rivestimento delle pareti che prevede l’applicazione sulla superficie esterna dell’edificio di pannelli distaccati dalla struttura.
Lo strato di rivestimento esterno quindi non aderisce alla parete di tamponamento ma ne risulta distanziato per formare un’intercapedine; in questo modo si ottiene la circolazione naturale dell’aria nello spazio dell’intercapedine, per effetto del moto convettivo prodotto dalla presenza di aperture disposte alla base e alla sommità della facciata.
I sistemi di facciata ventilata consentono di coniugare al massimo funzionalità e libertà di configurazione estetica.
L’ampia varietà di rivestimenti finali li rende particolarmente adatti per supporti irregolari o non portanti, rivelandosi una tecnologia insostituibile negli interventi di ristrutturazione più complessi.
Gli svantaggi di questa soluzione solo legati prevalentemente ai costi a allo spazio necessario per la realizzazione.
Isolamento interno
La realizzazione dell’isolamento interno viene preferito quando non è possibile operare in facciata o quando la morfologia dell’edificio presenta un numero notevole di volumi sporgenti come balconi o logge. L’isolamento sulle pareti interne dell’edificio consente di migliorare la coibentazione dell’involucro, ma non garantisce l’eliminazione completa di tutti i ponti termici.
In particolare, permette di eliminare i ponti termici relativi agli spigoli verticali e al giunto tra serramento e parete, mentre l’eliminazione dei ponti termici strutturali tra chiusura verticale e struttura orizzontale richiederebbe il risvolto dello strato isolante verso l’interno.
Dal momento che l’intervento determina una diminuzione del volume utile dell’edificio, è preferibile scegliere materiali isolanti con alte prestazioni anche in presenza di spessori ridotti, come gli isolanti termoriflettenti o sottovuoto (v. articolo sui materiali termoriflettenti).
Gli svantaggi dell’isolamento termico interno possono essere così riassunti:
- minore efficienza rispetto all’isolamento esterno
- riduzione del volume utile interno
- maggiori discontinuità con possibilità di formazione dei ponti termici
- diminuzione dell’inerzia termica rispetto al cappotto esterno
Il vantaggio da tener presente è la semplicità di posa in opera. Se deve essere risvoltato sugli orizzontamenti, l’operazione può diventare più complessa.
Caratteristiche termiche
La conduttività termica rappresenta la capacità di un materiale di condurre il calore. In particolare, la conduttività termica è il rapporto fra il flusso di calore (cioè la quantità di calore trasferita nell’unità di tempo attraverso l’unità di superficie) e il gradiente di temperatura che provoca il passaggio del calore nel caso della conduzione termica (ovvero quando i contributi al trasferimento di calore per convezione e per irraggiamento termico siano trascurabili). Essa dipende solo dalla natura del materiale, non dalla sua forma. La conduttività termica viene misurata come quantità di calore, espressa in Watt per ora, che attraversa uno strato di spessore pari a 1 metro con un’area di 1 m², quando la differenza di temperatura agli estremi del materiale è di un grado. Questa grandezza viene rappresentata con la lettera greca λ (lambda) e può essere calcolata mediante la formula:
λ = W • h • m / (h • m² • K) – espressa in W/mK
dove:
- W = quantità di calore per ora
- h = tempo
- m = spessore
- m² = area
- K = differenza di temperatura misurata in gradi Kelvin
- Kelvin è l’unità di misura della temperatura, basata sui gradi Celsius; 0 gradi Kelvin, ossia lo zero assoluto ( -273,15º C), corrispondono alla temperatura più fredda possibile; K = °C + 273,15
Quanto più il valore di λ è basso, tanto migliore è il potere isolante del materiale. I materiali isolanti tipici hanno all’incirca valori di λ= 0,01 ÷ 0,06 W/m K. Nel grafico successivo si può osservare il contributo dei singoli effetti al trasferimento di calore totale attraverso un materiale isolante. Alle basse densità prevale il contributo radiativo e quello convettivo, mentre con l’aumentare della densità tali contributi diminuiscono e aumenta quello conduttivo della fase solida.
Trasmittanza termica
La trasmittanza termica U rappresenta la quantità di calore che attraversa una struttura di un edificio (ad esempio una parete esterna) a causa della differenza di temperatura esistente tra i due estremi (interno ed esterno) di tale struttura. Essa è legata alle caratteristiche del materiale che costituisce la struttura e alle condizioni di scambio termico; si assume pari a:
- U = 1/Rt (espressa in W/m²K)
ove:
- Rt= resistenza termica totale (Rsi+ R1 + R2 +…+ Rn + Rse)
- Rsi = resistenza termica superficiale interna
- Rse = resistenza superficiale esterna
- R1 , R2 , Rn = resistenza superficiale dei vari strati