L’isolamento termico
Ci sono diversi modi per isolare una parete, il primo veloce ed economico è il trattamento BASTAMUFFA (descritto nei capitoli precedenti), perchè sono innumerevoli i materiali che possiamo utilizzare.
Il cappotto è la soluzione migliore per limitare la formazione della muffa. Infatti con il cappotto si sposta il punto freddo del muro verso l’esterno, e questo limita il favorire di fenomeni di condensa all’interno dell’abitazione, con la minima possibilità di formazione di muffa.
Prima di parlare di cappotto ti faccio una domanda: perché spesso troviamo la muffa dietro gli armadi?
L’armadio diventa uno schermo termico e contro pareti non isolate, favorisce la formazione di muffa, quindi si consiglia, nelle vecchie case di spostare gli armadi ogni anno in primavera per verificare lo stato del muro e se il fenomeno si presenta, è bene creare uno scudo termico con pitture idonee o isolando anche con un sottile strato isolante, per aumentare la temperatura superficiale della parete ed eliminare i danni alla salute.
Ricordo infatti che dormire in una camera con la muffa dietro l’armadio, per quanto non si veda, c’è, è viva e pericolosa!
Nella figura si vede chiaramente come dietro l’armadio la temperatura superficiale del muro sia ancora sufficientemente bassa da provocare il proliferare della muffa.
All’interno dell’edificio, l’involucro opaco è un elemento essenziale per garantire idonee condizioni di benessere termoigrometrico di chi ci vive, per impedire i guadagni termici indesiderati e per favorire la dispersione del calore nella stagione estiva. Parallelamente, oltre al difficile compito di bilanciare le esigenze di controllo termoigrometrico durante tutto l’anno, l’involucro opaco deve garantire una serie di prestazioni complesse, che comprendono le seguenti categorie:
• Controllo termoigrometrico (temperatura e umidità);
• Isolamento acustico;
• Resistenza meccanica;
• Stabilità agli agenti atmosferici;
• Stabilità al fuoco;
• Sicurezza antintrusione;
• Aspetto e durabilità nel tempo
I flussi energetici relativi al bilancio globale dell’edificio sono direttamente proporzionali alla superficie di scambio tra ambiente interno ed esterno e, pertanto, l’involucro opaco costituisce la superficie disperdente più ampia dell’edificio.
Per ottimizzare il comportamento energetico dell’involucro opaco è necessario controllare le prestazioni di isolamento termico.
Nel primo caso, gli scambi di calore che si verificano attraverso le pareti, il basamento e la copertura, sono espressi dalla trasmittanza termica (U), una grandezza che indica la capacità di un componente di trasmettere calore lungo la sua stratigrafia e che dipende dallo spessore e dal tipo di materiali di cui è costituito l’elemento tecnico. Nei climi freddi e in inverno la prestazione energetica è ottimizzata da involucri caratterizzati da valori contenuti di trasmittanza termica.
Nei climi caldi e in estate, invece, è necessario valutare il comportamento in regime variabile: la prestazione di accumulo e di rilascio termico di un componente tecnico è definita dall’inerzia termica, una grandezza che indica la capacità di ritardare la trasmissione del calore e di immagazzinare energia termica. A sua volta, dipende dal tempo impiegato dal calore per attraversare l’involucro, dalla stratigrafia,
dall’attenuazione dei picchi termici e dalla trasmittanza termica periodica del componente opaco. Infine, è necessario verificare che all’interno del componente non si verifichi la diffusione del vapore acqueo, che potrebbe causare la formazione di condensa superficiale e interstiziale, il deterioramento dei materiali, la germinazione microbica e il deprezzamento delle prestazioni energetiche dei materiali utilizzati nei diversi strati.
Per limitare gli scambi termoigrometrici è necessario porre particolare attenzione alla definizione delle prestazioni fisiche dei materiali utilizzati nei singoli sistemi costruttivi, in particolare per quanto riguarda i supporti murari e i materiali isolanti.
Il supporto murario ha la funzione di sopportare i carichi statici legati al peso proprio dell’intero sistema costruttivo, le sollecitazioni dinamiche del vento e i carichi di forze d’urto.
Il supporto può essere realizzato in laterizio, in cemento armato o alleggerito. Nel primo caso, i materiali per murature verticali possono essere classificati in molteplici sottogruppi in relazione alla funzione (strutturale, tamponamento, divisorio), al formato (mattoni, blocchi), alla percentuale di foratura
(mattoni pieni, semipieni, forati) e alla natura della materia prima, l’argilla, che può essere utilizzata al naturale (mattoni) o con opportuni additivi di alleggerimento (laterizio alleggerito e rettificato).
I materiali utilizzati nelle strutture orizzontali dei solai che separano i diversi piani di un edificio e come supporto alle coperture, sono costituiti da elementi di forma parallelepipeda che devono essere posati in opera con i fori orizzontali e si dividono in elementi gettati in opera, travetti prefabbricati ed elementi interposti e pannelli prefabbricati. Lo spessore del blocco costituisce un dato importante di scelta perché è
legato ai limiti massimi di luce libera tra i muri o le travi di appoggio del solaio, oltre i quali le sollecitazioni meccaniche sulle nervature in calcestruzzo armato tendono a superare le norme di sicurezza. Un altro importante elemento di scelta è la larghezza del blocco, che definisce la distanza fra le nervature.
La scelta del materiale isolante svolge un ruolo fondamentale per aumentare le prestazioni termofisiche dell’involucro opaco.
Nelle pareti, l’isolamento termico può essere inserito sulla faccia interna, esterna o nello strato intermedio della struttura.
La posizione influisce sul comportamento dinamico della parete in quanto crea una separazione fisica tra i diversi strati.
L’isolamento interno (controparete isolata) è adatto per ambienti ad uso discontinuo e con frequenti oscillazioni termiche, in quanto riduce l’inerzia complessiva della parete e trattiene il calore all’interno dell’edificio. L’isolamento esterno (isolamento a cappotto o parete ventilata) è indicato per ambienti con funzionamento continuo dell’impianto di riscaldamento in quanto modera le fluttuazioni termiche superficiali e interne, mantenendo condizioni una buona stabilità climatica nei locali. Infine, l’isolamento interstiziale consente di ridurre le dispersioni energetiche complessive e la formazione di fenomeni di condensa e di discomfort locale.
Gli isolanti di tipo tradizionale sono classificati in base alla natura in materiali fibrosi, cellulari e porosi. La scelta del sistema deve essere effettuata in relazione al tipo di applicazione e alle condizioni operative.
I materiali naturali di natura organica a struttura fibrosa comprendono le fibre di legno, vegetali (canapa, kenaf e mais e cellulosa) e la lana di pecora. Possono essere utilizzati per l’isolamento termoacustico di intercapedini, coperture a falda, cappotti interni ed esterni e controsoffitti. In linea generale, presentano buone proprietà di assorbimento termico, sfasamento, attenuazione, traspirabilità e igroscopicità.
I materiali sintetici di natura fibrosa comprendono la vermiculite, la fibra di poliestere e le lane minerali (lana di vetro e di roccia). La vermiculite è una roccia di origine vulcanica utilizzata nella preparazione di calcestruzzi e per la realizzazione di intonaci termoisolanti. Le fibre di poliestere e le lane minerali sono indicate per l’isolamento di pareti, coperture dall’interno, intercapedini e controsoffitti. Le lane minerali,
in particolare, si caratterizzano per le buone proprietà di isolamento termico e acustico, la stabilità dimensionale, la resistenza al fuoco, la resistenza meccanica, l’elasticità e la comprimibilità.
I materiali cellulari si dividono in naturali e sintetici. Alla prima categoria appartiene solo il sughero espanso che si caratterizza per le buone proprietà acustiche e di accumulo termico.
È adatto per realizzare cappotti protetti da risalita di acqua, intercapedini e controsoffitti.
I materiali sintetici comprendono il polistirene espanso sinterizzato (EPS), il polistirene espanso estruso (XPS), il poliuretano espanso rigido (PUR) e gli elastomeri espansi. Si caratterizzano per le elevate prestazioni di resistenza termica, leggerezza, impermeabilità e per la scarsa resistenza solare,
termica e meccanica (ad eccezione del poliuretano). Sono utilizzati per cappotti esterni e interni, controsoffitti, contropareti, isolamento di coperture piane e inclinate.
I materiali porosi di natura inorganica (pomice, perlite espansa e argilla) sono particolarmente indicati per l’isolamento di intercapedini, solai e sottotetti non praticabili, sottofondi di pavimenti e coperture.
Gli isolanti innovativi comprendono i panelli sottovuoto (Vacuum Insulating Panels- VIP), gli aerogel, i materiali a cambiamento di fase (Phase Change Materials - PCM) e riflettenti.
I primi si caratterizzano per l’elevata permeabilità al vapore acqueo e resistenza alla pressione mentre l’aerogel è un materiale leggero, ad alto isolamento termico e acustico.
L’uso dei materiali a cambiamento di fase permette di aumentare l’inerzia termica della parete e, pertanto, sono adatti per involucri leggeri e nel recupero di edifici caratterizzati da massa ridotta. Infine, gli isolanti riflettenti sono realizzati mediante una stratigrafia complessa di materiali metallici, plastici, schiume, pellicole a bolle e intercapedini d’aria e nello spessore di pochi millimetri consentono di ottenere
prestazioni di conducibilità termica molto elevate. Nel periodo invernale, l’uso di questi prodotti su pareti o coperture evita la dispersione per irraggiamento del calore interno.
La caratteristica del materiale isolante che dobbiamo guardare, oltre che il costo, è la conducibilità termica ci dice quanta energia riesce a fluire attraverso il materiale che stiamo valutando.
Se un materiale ha un valore lambda molto basso è un ottimo coibente.
Dal punto di vista acustico, l’involucro opaco deve garantire idonee caratteristiche di isolamento e di fonoisolamento. L’isolamento acustico indica la capacità che ha una struttura di ridurre l’energia acustica che si propaga per via aerea dall’ambiente disturbante a quello ricevente. Questa prestazione
è definita attraverso il potere fonoisolante (R) che indica la capacità dei materiali di ridurre la trasmissione del suono incidente e varia in relazione alla frequenza del suono e alle caratteristiche fisiche e dimensionali dell’involucro. La trasmissione acustica dipende, quindi, dalla frequenza del suono incidente, dalla geometria, dalla rigidità, dallo smorzamento e dalla massa della parete. Quest’ultima rappresenta
la resistenza al passaggio del rumore e, pertanto, il suo valore è direttamente proporzionale alla forza di inerzia che si oppone al movimento (potere fonoisolante).
La resistenza meccanica dell’involucro opaco è legata alla stabilità e all’attrezzabilità. La prima è intesa come la capacità della struttura e dei suoi strati funzionali di resistere alle sollecitazioni derivanti dal peso caratteristico e dai carichi ambientali (vento, all’acqua e alla grandine) e di servizio (persone, urti, ...), senza subire deformazioni tali da pregiudicarne la stabilità, la sicurezza e la funzionalità nel tempo.
L’attrezzabilità, invece, indica la capacità dell’involucro di sopportare i carichi appesi all’interno e all’esterno, dovuti a tende, insegne, cavi.
L’involucro opaco deve avere anche buone caratteristiche di resistenza al fuoco e di sicurezza antintrusione. In primo luogo deve impedire la propagazione di un incendio, garantire la stabilità e la tenuta alla fiamma e contenere la tossicità dei fumi entro un certo l’intervallo di tempo prestabilito in relazione alla funzione d’uso dell’edificio. La sicurezza antintrusione è legata al tipo di stratigrafia, alle modalità di posa dei singoli componenti e la presenza di giunti e di aperture di ventilazione.
I requisiti di aspetto sono volti a verificare la planarità, l’assenza di difetti superficiali, l’omogeneità di colore e di brillantezza e la durabilità agli urti e alle condizioni d’uso dell’involucro. [Fonte Arch. Elena Lucchi - Politecnico di Milano]
La correzione dei ponti termici
Quello che abbiamo visto con il diagramma psicometrico è l’evidenza che in casa ci possono essere punti in cui la superficie raggiunge valori di temperatura inferiori ai 14,6°C e che se entrano in contatto con l’aria umida sopra il 57%, si crea il fenomeno della condensa, e successivamente la muffa.
Allora il rimedio è coibentare con il cappotto per esempio, come visto nel paragrafo precedente.
Si ma non basta, perché possono esserci dei punti critici, detti ponti termici.
Il ponte termico è una zona dell'involucro edilizio in cui esiste una discontinuità termica con le parti circostanti. Durante le stagioni fredde, ossia nei periodi in cui accendiamo il riscaldamento, lì dove esiste un ponte termico si riscontrano dispersioni maggiori rispetto alle superfici limitrofe e temperature superficiali inferiori:
il ponte termico è, di fatto, una via privilegiata di trasmissione dell’energia termica, dall’ambiente interno con temperatura più alta verso l’ambiente esterno con temperatura più bassa.
Evidentemente d'estate il processo è invertito, visto che per un principio della termodinamica il calore passa sempre dalla fonte più calda a quella più fredda, anche se l'effetto è meno evidente e fastidioso rispetto alla situazione invernale. Come spiegato in un articolo precedente, l'involucro edilizio può paragonarsi ad un secchio con tanti buchi: il contributo dei ponti termici all'inefficienza del nostro secchio è fondamentale.
I ponti termici possono essere, a grandi linee, di due tipi.
Sono di natura costruttiva, laddove troviamo delle variazioni di materiali e relativi spessori: l’esempio più classico e di facile comprensione è il punto in cui si interrompe la muratura esterna in laterizio con il solaio o con un pilastro in calcestruzzo. Sono invece di natura geometrica per particolari forme dell’edificio, a causa delle quali abbiamo temperature più basse in determinati punti: un esempio tipico è lo spigolo di una stanza tra due pareti confinanti con l’esterno.
Perché è importante eliminare i ponti termici?
Essendo il ponte termico un "punto freddo", cioè un punto con temperatura superficiale interna più bassa, a volte anche di molti gradi, alcuni degli effetti sgradevoli che si riscontrano sono:
l'aumento delle dispersioni: maggiori sono i ponti termici, maggiori sono le vie di fuoriuscita del calore, in questo modo aumentano i costi per riscaldare, perché parte del calore fuoriesce all’esterno. La formazione di condensa superficiale: l’umidità che naturalmente esiste negli ambienti interni abitati da persone, incontrando una superficie a temperatura più bassa cambia di stato, condensa e si trasforma in acqua.
Lo sviluppo di muffe e proliferazione di batteri sulle superfici interne, che rappresentano un danno non solo estetico ma anche per la salute.
Come faccio a sapere se nella mia casa ci sono ponti termici? E cosa faccio?
Certamente la formazione di muffa è un indizio abbastanza evidente, tuttavia non è detto che ci siano ponti termici solo lì dove c'è muffa. Per scoprirlo è necessario ricorrere ad un'indagine fatta con una termocamera, ad una successiva analisi dei dati e ad una valutazione sulla tipologia di possibili interventi da compiere.
Poiché ogni sistema costruttivo presenta caratteristiche specifiche e peculiari, per cui sono richieste soluzioni ad hoc, l'eliminazione dei ponti termici richiede l'intervento di una persona esperta, un tecnico specializzato. Non solo sto dicendo che il fai-da-te del Brico Center è poco indicato, ma aggiungerei di non affidarsi nemmeno al geometra (o all'architetto o all'ingegnere) che solitamente si preoccupa (solo) di pratiche urbanistiche in comune.
La soluzione tipica è quella di un isolamento a cappotto, ma l'intervento può richiedere accorgimenti particolari, non solo lungo le pareti esterne, ma soprattutto nei nodi cruciali, quali ad esempio il nodo cappotto-finestra o particolari situazioni di aggancio di elementi esterni. Il lavoro di progettazione preliminare può dar luogo anche alla programmazione, eventualmente, di demolizioni "mirate": infatti l’edificio esistente pone dei limiti fisici agli interventi, per superare i quali e ottenere i migliori risultati è necessario prevedere il rifacimento per intero di alcune parti, nonché lo smontaggio e sostituzione di altre (come ad esempio il falso telaio dei serramenti o l’eliminazione in toto del vecchio cassonetto).
La ventilazione
La terza componente necessaria ad eliminare la muffa è la ventilazione meccanica. Sono sistemi che consentono un ricambio d’aria costante negli ambienti, eliminando l’umidità in eccesso e contrastando la formazione di muffe. Molto spesso, soprattutto negli immobili più vecchi, l’aria che si respira è più inquinata di quella esterna. Sono diversi i pericoli per la salute che possono presentarsi in assenza di una corretta aerazione delle stanze, i più comuni dei quali, soprattutto nei mesi autunnali e invernali, sono muffe e umidità. I due elementi compaiono insieme: infatti conseguenza diretta dell’eccessiva umidità nell’ambiente è una presenza di muffa sui muri e sulle pareti. Oltre che antiestetica, la muffa può provocare disturbi alla salute e abbassare notevolmente sia il comfort abitativo che il valore dell’immobile. Aprire le finestre potrebbe rappresentare una soluzione, tuttavia, passando la maggior parte del tempo fuori casa, spesso questa opzione non è praticabile, se non per un tempo insufficiente a favorire la giusta ventilazione dei locali. Tenere aperte le finestre, inoltre, significa permettere l’ingresso a rumori e agenti inquinanti esterni, nonché generare una forte dispersione termica.
Uno dei modi più efficaci per consentire una corretta aereazione dell’immobile è l’installazione di un sistema di ventilazione meccanica controllata (VMC). La presenza di queste soluzioni garantisce un costante ricambio d’aria nei locali, riducendone l’umidità e ostacolando la formazione della muffa; un beneficio concreto sia in termini di salute, che in termini di risparmio sugli interventi di manutenzione della muratura.
Scegliere la VMC significa creare una situazione congeniale al proprio benessere. Conviene dotare il proprio immobile di questo sistema di ventilazione per poter andare incontro a benefici per il proprio organismo, per il proprio ambiente e per tutti colore che ci vivono all'interno. Certo, si tratta di un investimento che potrebbe essere all'inizio dispendioso, ma grazie ai suoi vantaggi, il risparmio avviene negli anni, sia in termini energetici che di salute. Per questa ragione la VMC è un sistema utile per le nostre vite.
Se seguirai queste indicazioni potrai anche tu vivere nella “casa dei sogni”.
A cura di Andrea Rotta
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Oltre a essere rifugio e scrigno dei beni e degli affetti, la nostra casa può 'curarci'? Addirittura, può 'guarire' alcuni nostri malesseri? Certamente, il benessere domestico o meglio una smart home può largamente contribuire a prevenire e combattere malattie, depressioni, 'stati generali' malsani. Questo è il tema principale della nostra rubrica Abitare il Benessere, curata dall'ingegnere Andrea Rotta, un autentico esperto di comfort abitativo, un titolato professionista che ha dedicato la propria vita e le proprie competenze allo scopo di far star bene le persone nei luoghi dove maggiormente trascorrono la loro esistenza.
Chi è Andrea Rotta?
Torinese d'origine, 51 anni, laureatosi al Politecnico di Torino nel maggio 1998 e iscritto all'Ordine degli ingegneri della Valle d'Aosta dal giugno 1999, Andrea Rotta opera da oltre vent'anni nel campo della progettazione, costruzione e gestione di impianti di climatizzazione con attenzione allo sviluppo delle energie rinnovabili e risparmio energetico.
Più di 200 gli impianti realizzati con tecnologia fotovoltaica, solare termico, pompa di calore, biomassa, cogenerazione. Oggi promuove la costruzione di edifici in bioedilizia e la riqualificazione energetica del patrimonio esistente. Un lavoro che ormai è diventata pura passione nel veder realizzato il sogno della sostenibilità ambientale che da una singola abitazione, come una goccia nel mare, farà la differenza nel nostro futuro e quello delle future generazioni.
Nel 2017 ha scritto il libro 'Era meglio fare l’idraulico!' in cui descriveva le difficoltà nell’iniziare a svolgere la libera professione, sempre alla ricerca di un modo migliore di proporre ai clienti, soluzioni innovative per vivere in comfort.
L’ingegner Rotta ha più volte sottolineato come sia importante prendere questo problema sul serio. Rotta si occupa, quindi, da molti anni delle energie rinnovabili e soprattutto del risparmio energetico, tanto da aver scritto dei libri in merito, tra i quali i più noti e apprezzati sono 'SmartHome' e 'Aria Pulita', 'Guida sul comfort abitativo' e durante il periodo di quarantena Covid ' Come sanificare' tutti scaricabili gratuitamente sul suo sito https://www.andrearotta.com/
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