I materiali isolanti per l’edilizia

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Oggi tratto un argomento importate ai fini del risparmio energetico in edilizia: i materiali isolanti.

Un materiale si definisce isolante dal punto di vista della trasmissione del calore a seconda della conduttività del materiale λ. In linea di massima si possono classificare in base ai seguenti coefficienti:

-    Isolante:                               λ  < 0.065 W/mK

-    Debolmente isolante:     λ  = 0.065 – 0.090 W/mK

-    Non isolante:                      λ > 0.090 W/mK

La resistenza termica di una superficie omogenea è proporzionale al suo spessore. Per quanto riguarda una parete costituita da più strati di materiali di caratteristiche conduttive differenti, la resistenza complessiva sarà data dalla somma in serie delle resistenze dei singoli strati.

Cosa rappresenta fisicamente il coefficiente di conduzione?

Il coefficiente di conduzione λ di un materiale più è basso e maggiore è il suo grado di isolamento termico. In genere viene definito “conduttività apparente” perché è un parametro che racchiude in sé la trasmissione del calore non solo per conduzione, ma anche per convezione (dovuto al moto dei fluidi come l’aria) ed irraggiamento, ma non entriamo troppo nel campo scientifico.

Salvo alcuni gas nobili, e’ noto che il miglior isolante è l’aria in stato di quiete (λ = 0,022 W/m2K) che è presente all’interno degli alveoli (celle) dei materiali isolanti. In certi casi viene impiegato del gas espandente CFC o HCFC all’interno degli alveoli dei materiali, gas che possiedono conducibilità inferiori a quella dell’aria, ma è da ricordare che nel tempo il materiale invecchia ed il gas si sostituisce all’aria; inoltre l’uso del gas è ormai in disuso soprattutto per questioni ambientali.

Il coefficiente di conducibilità deve essere dichiarato dal produttore e viene definito in laboratorio secondo dei metodi standard. Per una corretta progettazione è opportuno tener conto delle reali condizioni d’impiego del materiale. Infatti il valore λ può variare in funzione dei seguenti fattori ambientali:

-    Temperatura: la conducibilità aumenta all’aumentare della temperatura media sulle facce dell’isolante; questo fenomeno è più accentuato nei materiali leggeri rispetto a quelli pesanti.

-    Umidità: questo fattore agisce negativamente sulla conducibilità e la perdita del potere coibente viene misurata in laboratorio e in esercizio in funzione del possibile volume d’acqua assorbita, che dipende dalle condizioni ambientali e dal grado di assorbimento del materiale. Da questo punto di vista i migliori materiali sono il polistirene estruso con pelle e il vetro cellulare; i materiali naturali sono più sensibili all’umidità quindi è importante verificare le condizioni d’esercizio ed evitare fenomeni di condensa sul materiale.

-    Invecchiamento

Ogni materiale isolante è più o meno sensibile al variare di questi parametri.

La UNI EN ISO 10456 fornisce i procedimenti per ottenere i fattori di conversione da una condizione di partenza ad un’altra condizione di progetto. Quindi il coefficiente di conducibilità può essere corretto dall’espressione:
formula
Categorie di materiali isolanti

I materiali isolanti si possono suddividere in tre categorie in funzione alla loro struttura:

Categorie isolanti per l'edilizia

Oltre alla conduttività λ bisogna osservare altre caratteristiche di rilevante importanza. Ne cito alcune in particolare:

•    densità

•    resistenza meccanica

•    capacità termica

•    marcatura CE

•    reazione al fuoco

•    resistenza alla diffusione del vapore acqueo μ

 

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L'autore

Eris Caon

Ingegnere civile libero professionista, certificatore energetico, esperto in fonti rinnovabili, progettazione strutturale e soluzioni innovative, in particolare nella realizzazione di rinforzi strutturali con materiali compositi.

4 commenti

  1. enrico melis on

    ciao volevo sapere di piu sulla massa dei 230kg/mq se si puo soperire usando delle pereti in poliestilene della sistemi innovativi ingegnere mi dice di no vorrei per cortesia un vostro parere grazie a presto enrico melis

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