Quando “isolarsi” conviene

Cosa sapere per scegliere il sistema di isolamento Termico più adatto.

Il caldo torrido di questi giorni porta alla ribalta della sensibilità di ciascuno di noi, esperto o profano che sia, il tema dell’adattamento alle nuove condizioni climatiche.

E’ ormai un dato certo che in futuro avremo un clima sempre più estremo, privo di quelle stagioni intermedie che consentivano di adattarsi al cambio delle temperature e al sopraggiungere delle piogge, e ricco di manifestazioni violente, come nubifragi e tempeste di calore, con evidenti ripercussioni sul delicato equilibrio idrogeologico del nostro bel Paese.

La cosa su cui vorrei porre l’attenzione con queste note è che, non è solo il genere umano che subisce pesanti disagi nell’adattarsi forzoso a cambiamenti così repentini e intensi, ma si tratta di un fenomeno che riguarda anche l’ambiente costruito.

Se consideriamo gli edifici e i loro agglomerati, dal piccolo borgo all’intera città, come organismi viventi interessati da fenomeni chimico-fisici nel loro relazionarsi con il contesto in cui si trovano, è facile comprendere come anche l’edilizia è chiamata a dare delle risposte ai cambiamenti climatici.

L’edilizia tradizionale prima e l’architettura di qualità dopo hanno prodotto edifici che tenevano in debita considerazione il contesto climatico tipico del sito in cui venivano pensati. La storia è ricca di esempi di edifici ben orientati, con studiate soluzioni di protezione o guadagno solare, corretta esposizione, giusto rapporto con i venti dominanti e astute strategie per l’uso razionale delle risorse disponibili (acqua, suolo, energia, biomassa vegetale, materiali locali, ecc…).

Ed è così che sono nati archetipi come il trullo nella murgia pugliese, il dammuso a Pantelleria, la colonica in tutt’Italia, le case a corte, ecc… ed elementi tipologici caratterizzanti il linguaggio architettonico, come gli aggetti di gronda, i portici, i bow-window, le logge…

Lasciando ad altre sedi o altri post tutto ciò che riguarda la forma degli edifici, ritengo urgente una riflessione sui materiali da usare per costruire quelle che, tecnicamente, vengono definite strutture di frontiera o di involucro. Quelle strutture cioè che delimitano verso l’esterno gli spazi in cui si svolge la vita e che, come tali, sono climatizzati con il riscaldamento in inverno e il raffrescamento in estate, generalmente con l’ausilio di appositi impianti tecnologici.

Mi spiego meglio.

Ogni ambiente in cui si vive, va mantenuto in certe condizioni minime di comfort, fissate per legge, affinchè sia considerato salubre e vivibile.

Ogni ambiente è delimitato da pareti perimetrali, un pavimento e un soffitto, che confinano con altri spazi, analogamente abitati o esterni. A seconda delle condizioni specifiche, verso l’esterno e verso altri spazi non climatizzati o diversamente climatizzati, si ha una dispersione di energia che viene compensata immettendo nell’ambiente altra energia prodotta da impianti.

Si tratta del bilancio energetico di un edificio: la somma algebrica tra la quantità di energia dispersa, attraverso muri, solai, finestre e altro che vi dirò più avanti, e quella immessa per guadagno solare dalle finestre, per apporti gratuiti interni dovuti alle persone e alle altre sorgenti di calore (elettrodomestici, macchine di vario tipo, sistemi di illuminazione, ecc…). La differenza tra quella immessa e quella dispersa è quasi sempre a vantaggio di quella dispersa per cui occorre compensare questo gap immettendo energia che porti il bilancio energetico allo zero, al pareggio di bilancio, per continuare nella metafora economica. 

Questa energia, sotto forma di calore in inverno e di fresco in estate, viene prodotta utilizzando varie possibili fonti, da quelle fossili (gas metano, gasolio, olio combustibile,…) a quelle rinnovabili (solare termico e fotovoltaico, biomassa legnosa e vegetale, vento, idroelettrico, termodinamico,…)

A questo punto occorre fissare bene un concetto: l’energia più pulita e meno costosa è quella non consumata !

L’amico Maurizio Pallante, giornalista e divulgatore, autore di numerosi libri, articoli e interventi sui media, rimane colui che ha saputo trovare la metafora più comprensibile per la gente, per spiegare il concetto appena espresso.

Pallante parla di secchio bucato. E cioè, se immagino il mio edificio come un secchio con la superficie esterna piena di buchi, posso riempirlo di qualsiasi liquido (l’energia prodotta da qualunque tipo di fonte, rinnovabile o fossile) ma non risolvo il mio problema: disperderò sempre il mio liquido e sarò costretto a riempire continuamente il mio secchio/edificio.

Se invece tappo prima quei buchi e poi riempio il secco, ecco che l’energia immessa (il liquido con cui avrò riempito il secchio) rimarrà al suo interno e non sarà dispersa.

Tutto questo per dire che la parte più importante, su cui porre l’attenzione ed intervenire, è l’involucro dell’edificio, ancor prima degli impianti, fermo restando che l’approccio dovrà essere di sistema.

E’ del tutto evidente che va calibrato, per ogni intervento, il giusto rapporto tra l’efficienza dell’edificio e quella dell’impianto, ragionando in termini di quello che le norme definiscono “sistema edificio-impianto”.

Ma rimandiamo le considerazioni sull’impianto ad un post che ho  scritto qui qualche tempo fa (lo trovate qui) e ad altri che scriverò in futuro, per tornare ora  all’involucro.

Un involucro ben isolato, nel rispondere meglio alle variazioni di temperatura tra interno ed esterno, garantisce il mantenimento di condizioni stabili negli ambienti che racchiude.

Se ad esempio ho l’aria ambiente ad una temperatura di 20 °C e le pareti verso l’esterno (non isolate) a 16 °C, il mio corpo che ha una temperatura mediamente di 36 °C, cederà calore per irraggiamento verso quelle pareti fredde. Il risultato sarà una sensazione di disagio e un basso livello di comfort.

Se invece avrò le pareti isolate, la temperatura della loro superficie interna sarà più vicina a quella dell’aria ambiente, che abbiamo detto essere a 20 °C, e quindi il mio corpo non avrà scambi per irraggiamento con queste superfici, dato che le temperature avranno una distribuzione più omogenea e uniforme in ambiente.

Per isolare termicamente un muro esterno si possono usare diversi sistemi e materiali, da scegliere a seconda della situazione specifica, da posizionare sulla faccia esterna del muro, o su quella verso l’interno oppure in un’intercapedine intermedia se esistente.

Ai fini della conservazione dell’energia e del fenomeno sopra descritto, la posizione ottimale è sulla faccia esterna del muro, realizzando quello che si definisce comunemente come isolamento a cappotto.

Tale sistema presenta anche il vantaggio di non ridurre la superficie calpestabile degli ambienti e di non avere impatti con il normale uso degli spazi in fase di cantiere, che si svolge tutto all’esterno dell’edificio.

Quando non è possibile lavorare sull’esterno, perchè il muro ha decorazioni o modanature, perchè si insiste su spazio pubblico, perchè si va sotto le distanza minime da codice civile o semplicemente perchè non tutti i condòmini sono della stessa idea, si può isolare dall’interno.

In tal caso si riducono, seppur di poco, le superfici delle stanze (e bisogna fare attenzione a non andare sotto i minimi di legge) e si hanno in casa i disagi tipici del cantiere edile.

Ma soprattutto, se si isola dall’interno, si rimane tra soffitto e pavimento e non si “placcano” le dispersioni di energia attraverso tali strutture orizzontali. 

Quelli che si definiscono “ponti termici”.

Se invece si lavora con un cappotto esterno, questo passa sopra tutto e fascia completamente ogni parte della superficie esterna, con un effetto isolante molto superiore.

Molta edilizia degli anni Settanta e Ottanta presenta pareti di involucro composite, realizzate con un elemento esterno (generalmente laterizio pieno o semipieno a vista) un tavolato interno in laterizio forato e, tra questi, un’intercapedine d’aria, di spessore variabile tra i 5 e i 20 cm, generalmente. Spesso all’interno di tale intercapedine si trova già dell’isolante, in pannelli o materassino, ma spesso sono intercapedini vuote.

In questo caso, una soluzione molto interessante può essere quella di riempirle con materiale sfuso, insufflato meccanicamente, come sughero granulare o fiocchi di cellulosa o schiume espandenti a base di polimeri sintetici.

E’ giunto il momento di entrare un po’ più nel merito della natura di questi materiali isolanti, analizzandone le caratteristiche in termini di prestazioni e di impatto sull’ambiente.

Sostanzialmente tutti i materiali possono essere divisi in due grandi famiglie: quelli di origine naturale e quelli derivati da processi chimici di sintesi o dal ciclo del petrolio.

Quelli sintetici sono i più diffusi perchè più reperibili e a costi inferiori, prodotti da multinazionali, generalmente come cascame di altre lavorazioni, è il caso della raffinazione del petrolio, o da polimerizzazione di molecole termoplastiche in laboratorio.

Si ottengono così pannelli rigidi di poliuretano, polistirene, polistirolo ecc… di varie dimensioni, spessori e densità che, per la loro leggerezza sono facilmente trasportabili, maneggevoli e pratici.

Le prestazioni variano a seconda delle caratteristiche chimico-fisiche e sono generalmente molto buone nel ciclo invernale.

D’altro canto, non avendo una massa importante, sono piuttosto inefficaci in estate nel rallentare il flusso termico dall’esterno verso l’interno.

Ma la loro problematica più grave rimane la scarsa, pressoche nulla direi, traspirabilità. Sono praticamente impermeabili al passaggio del vapore acqueo contenuto nell’aria ambiente, il che favorisce il manifestarsi del fenomeno della condensa, vera e propria “piaga” dell’edilizia contemporanea che sia stata sottoposta ad un intervento di efficientamento energetico.

E qui veniamo ad uno degli aspetti basilari dell’edilizia sana di qualità: il concetto di terza pelle.

Per similitudine con la nostra prima pelle, l’epidermide, e la seconda pelle, gli abiti, l’edificio sano deve comportarsi come una terza pelle. Deve cioè essere in grado di favorire lo scambio osmotico del vapore acqueo attraverso le proprie microporosità, in modo da poterlo assorbire quando è in eccesso e cedere nuovamente all’ambiente quando l’aria diventa secca. In tal modo si mantiene costante il livello di umiditò nell’aria, ai livelli fissati per garantire il comfort igrotermico (dal 50 al 60 %).

Un edificio con un cappotto in materiale sintetico, in cui siano stati sostituiti anche i vecchi serramenti con modelli altamente performanti e a tenuta d’aria, è molto probabile che si manifesti il fenomeno delle muffe, superficiali o interstiziali. Questo accade quando, per una non corretta progettazione o esecuzione degli interventi, si hanno superfici non isolate, generalmente angoli o zone di raccordo tra diversi materiali o spessori, che essendo più fredde, provocano la condensazione su di esse del vapore acqueo, che passa dallo stato aeriforme a quello liquido.

Sulla superficie umida proliferano rapidamente le spore fungine che si trovano in sospensione nell’aria ambiente, dando luogo a muffe ed efflorescenze. Oltre all’effetto estetico sgradevole questo costituisce serio pericolo per la salute umana, generando una serie di patologie che vanno dalle semplici allergie a problemi respiratori e infezioni delle vie aeree e delle mucose.

Con un materiale di origine naturale, come il sughero, la fibra di legno   o di altre specie vegetali, la lana di pecora, ecc…questo non accade in virtù della loro alta traspirabilità e permeabilità al vapore acqueo che limita la migrazione in ambiente delle particelle d’acqua alla ricerca di superfici fredde su cui depositarsi che possano essere terreno di coltura delle muffe.

I materiali naturali che ho citato hanno prestazioni di isolamento termico inferiori rispetto ai materiali sintetici ma, avendo maggiore massa, sono molto più efficaci in estate, generando uno sfasamento dell’onda termica di oltre 12 ore, se ben dimensionati nello spessore.

Ciò vuol dire che prima che il calore estivo attraversi il muro di involucro, diventa notte, la temperatura esterna scende rapidamente e il flusso termico si inverte, tornando verso l’esterno.

Questo è quanto accade nell’edilizia tradizionale, i cui archetipi sono i trulli o i dammusi, ma la cosa stupefacente è ciò che recenti studi dell’Università di Palermo hanno dimostrato analizzando con sofisticati software di calcolo termotecnico in regime dinamico, alcuni dammusi di Pantelleria.

Ebbene lo spessore dei muri esterni dei dammusi analizzati garantisce uno sfasamento dell’onda termica esattamente corrispondente alle ore di irraggiamento solare del giorno di massima insolazione dell’anno. Il fatto straordinario è che questo è frutto del sapere empirico in tempi in cui i software non esistevano!

Bene, dopo questa digressione siciliana torniamo a noi per trattare i punti deboli dei materiali naturali.

Innanzitutto, avendo proprietà di isolamento inferiori rispetto ai loro cugini sintetici, necessitano di maggiori spessori per raggiungere le prestazioni imposte dalle vigenti norme.

A questo si aggiunga il maggior costo e la minore reperibilità sul mercato, in tutte le estensioni di gamma, e si ha la spiegazione della loro minore diffusione.

Tuttavia, la crescente sensibilità ambientale e la ricerca di una maggiore qualità in edilizia come elemento di distinzione in un mercato sempre più competitivo e ristretto, stanno aprendo nuove prospettive di sviluppo per questi materiali che hanno il vantaggio di avere un limitatissimo impatto, sia sull’ambiente che sulla salute umana, se posti in opera nel modo corretto.

Concludo qui questa prima introduzione al tema dell’isolamento termico, rimandando ad altri articoli il tema dell’isolamento acustico e alcuni approfondimenti sulle problematiche e le criticità della posa in opera e su un  materiale straordinario come la lana vergine di pecora.

Stay tuned

 

e.r.g.o.

p.s.: e.r.g.o. è l’acronimo del mio nuovo essere digitale e significa egidio raimondi green optimizer… quello che faccio lo spiego nelle sezioni del blog e nei prossimi post!

Se non vuoi aspettare e hai qualcosa di urgente da chiedermi non esitare a contattarmi scrivendomi a egidio@egidioraimondi.com oppure lascia un commento.

 

 

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1 Comment

  • Avatar
    luigi
    06/07/2019 at 20:22 — Reply

    Ho letto con attenzione e ho ritrovato alcuni concetti che avevi espresso nelle tue lezioni. chiaro, ben esposto, fa capire innanzi tutto una cosa, che il cambiamento, virtuoso e, aggoungo sempre piu irrimandabile, è frutto della conoscenza, e sopratutto in questo settore è veramente a portata di mano. Ti seguirò con molta attenzione. Grazie di questa opportunità.

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