L’isolamento termico, o coibentazione, consiste nel posizionamento di una superficie isolante sulle pareti esterne, e talvolta anche interne, dell’edificio. Se lo strato isolante è posizionato all’esterno dei muri si può parlare di un vero e proprio cappotto termico che protegge la casa dalla temperatura esterna.
Fattori Rilevanti nell'Isolamento Termico
Esistono diversi fattori da considerare quando si parla di isolamento termico:
- Conducibilità termica: più un materiale conduce il calore, meno è isolante.
- Sfasamento termico: ossia il tempo che impiega il calore per attraversare l’isolante. In questo caso il valore deve essere elevato perché significa che il calore impiega molto tempo per attraversare la parete.
- Resistenza di diffusione al vapore: cioè il potere traspirante del materiale isolante: più basso è questo valore, più il materiale è traspirante.
Tipologie di Materiali Isolanti
I vari materiali isolanti possono essere naturali o sintetici. Ecco una panoramica delle diverse tipologie:
Materiali Isolanti Naturali
Quelli naturali si distinguono per l’origine, di tipo vegetale/animale o minerale.
Materiali di Origine Vegetale/Animale
- Fibra di legno o di canapa
- Sughero
- Lana
- Lino
Questi materiali naturali hanno un elevato potere isolante sia termico che acustico, sono traspiranti e durevoli, hanno un buon livello di sfasamento termico e, soprattutto, sono riciclabili, biodegradabili e atossici. Per questo sono adatti a pareti e cappotti interni, controsoffitti e solai.
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Tra i materiali isolanti di origine Naturale (o vegetale) possiamo trovare:
- Fibra di Legno: la caratteristica principale di questo materiale è la sua traspirabilità, un fattore importante per il benessere di chi vive in casa.
- Fibra di Canapa: la canapa sta ottenendo sempre più risultati in termini di funzionalità imponendosi come risorsa del futuro dell’edilizia sostenibile. Oltre ad essere un buon isolante termico è infatti anche un ottimo isolante acustico.
- Fibra di Cellulosa: derivante dal processo di riciclo della carta, la fibra di cellulosa è il materiale isolante eco sostenibile per eccellenza. Nel processo di produzione, viene usato anche il sale borico in maniera tale da aumentarne la resistenza al fuoco.
- Pannelli Isolanti in Sughero: un materiale eco sostenibile, riutilizzabili e riciclabili. I pannelli in sughero sono realizzati tramite un processo di tostatura, che scioglie le sostanze collose naturalmente presenti nel materiale, rendendo inutile l’uso di altri collanti.
- I pannelli in fibra di legno sono composti dai residui delle segherie, che vengono compattati. Assicurano ottime proprietà acustiche e di accumulo del calore, ma vengono appositamente trattati per resistere all’umidità.
Materiali Minerali
- Lana di vetro
- Lana di roccia
- Argilla espansa
- Perlite espansa
Essendo naturali, sono anche rinnovabili e riciclabili; in aggiunta sono durevoli e ignifughi e resistono alla muffa.
I Materiali isolanti di origine Minerale sono forse tra i più diffusi in edilizia. Sono di fatto ricavati dalle rocce e sono ottime soluzioni per contenere fenomeni come l’eccesso di umidità e le infiltrazioni.
Materiali di Origine Animale
Gli isolamenti di origine animale hanno una scarsa applicazione in campo edilizio. Vengono utilizzati solitamente come supporto all’isolante principale o nelle intercapedini.
Materiali Isolanti Sintetici
Gli isolanti sintetici sono materiali chimici derivanti dalla lavorazione del petrolio. Alcuni esempi sono:
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- EPS (polistirene espanso sinterizzato)
- Poliuretano espanso
- Fibra di poliestere
Sono ottimi isolanti esterni, molto convenienti a livello economico, facili da posare e resistenti ad acqua e umidità.
Materiali Isolanti Compositi
Esistono poi tutta una serie di materiali isolanti di origine composita che mischiano le capacità di vari tipi di isolanti al fine di compensare i punti forti e i punti deboli dei singoli materiali. Genericamente non sono molto diffusi, se non in alcune specifiche zone, e la lista di questi materiali potrebbe continuare all’infinito.
Materiali Nanotecnologici
In sostanza, quasi tutti gli isolanti nanotecnologici a basso spessore, utilizzano l’Aerogel, che non è nient’altro che una sostanza composta per il 98% di aria e per il 2% di silice amorfa, la principale componente del vetro. Oltre ad essere super-leggero, l’Aerogel è un ottimo isolante termico e resiste a temperature altissime.
Pitture Termiche
Sebbene l’elenco di questa pagina sia più che esaustivo, esiste una categoria di materiali isolanti che non abbiamo nominato: le pitture termiche. Generalmente non sono molto efficaci, ma per dovere di cronaca, ci sentiamo di citare quella che riteniamo la migliore: La Max Meyer Thermo Active! Si tratta infatti di una pittura termica applicabile su muri nuovi, muri già verniciati con idropittura e muri già verniciati con tempera. Sarebbero consigliate almeno 2 mani di pittura, ma se ne possono applicare anche più mani per aumentare il potere isolante. Non è un materiale isolante molto diffuso e sotto i 5° teme il freddo.
Quali sono gli Isolanti Migliori per Conducibilità Termica?
Il migliore è l’aerogel, un materiale soffice composto da aria e silicio, ed è prodotto in materassini; ha una conducibilità del 0,014 W/mK.
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Lo studio condotto dal team di lavoro di Jan Kleissl, della Jacobs School of Engineering dell’Università della California, ha dimostrato come la natura assorbente dei pannelli li renda dei buoni isolanti, impedendo ai raggi solari di raggiungere direttamente il tetto, e garantendo così una temperatura più bassa (quasi del 38%) rispetto a un tetto esposto.
Le gomme e i poliuretani sono ampiamente impiegati in applicazioni che richiedono un'alta resistenza meccanica insieme a un'elevata efficienza termica. Questi materiali offrono una combinazione di resilienza, flessibilità e capacità isolanti, rendendoli adatti a una vasta gamma di applicazioni.
Collanti e lubrificanti, tessuti spalmati, pannelli fonoassorbenti, antivibranti e materiali esenti da amianto completano il panorama dei materiali isolanti termici.
Tipi Specifici di Materiali Isolanti
- Lana minerale: Realizzata principalmente da rocce vulcaniche, la lana minerale è nota per la sua resistenza al calore e alla combustione.
- Poliuretano (PU): Il poliuretano è un materiale isolante versatile e altamente efficiente, noto per le sue eccellenti proprietà isolanti e la sua resistenza alla compressione.
- Polistirene espanso (EPS): Il polistirene espanso è leggero, economico e facile da lavorare, rendendolo una scelta popolare per l'isolamento termico di edifici industriali.
- Schiuma rigida di poliestere (XPS): La schiuma rigida di poliestere è resistente all'umidità e alla deformazione, rendendola adatta per applicazioni che richiedono una maggiore durata nel tempo.
- Schiuma epossidica.
Come Scegliere l'Isolante Termico Giusto?
La scelta del migliore isolante termico dipende dalle esigenze specifiche dell'applicazione, dalle condizioni ambientali e dal budget disponibile. Il poliuretano espanso, ad esempio, è apprezzato per la sua elevata efficienza termica e la sua versatilità d'uso.
Considera fattori come la temperatura di esercizio, la resistenza meccanica richiesta, le condizioni atmosferiche, la resistenza alla corrosione e persino la sostenibilità ambientale.
Vantaggi dell'Isolamento Termico
- Migliorare le condizioni di comfort abitativo.
- Ridurre i consumi energetici.
- Diminuzione delle fuoriuscite di calore dagli ambienti interni.
- Migliore protezione dal caldo estivo.
- Riduzione della spesa per le bollette per il riscaldamento ed il raffrescamento estivo.
- Riduzione dei costi di riscaldamento.
- Il risparmio energetico, a sua volta, rispetta i principi di tutela dell’ambiente e nel contempo garantisce una maggiore efficienza economica.
- Minore necessità di riscaldamento nella stagione fredda e di raffrescamento nei mesi caldi, con conseguente riduzione del consumo energetico e di emissioni di CO2 e di gas serra in atmosfera.
Applicazioni dell'Isolamento Termico
Un buon isolamento dal freddo e dal calore è importante non solo nell’edilizia residenziale, ma anche nelle aziende. Previene le dispersioni di energia e garantisce il mantenimento della temperatura desiderata.
L’isolamento termico è particolarmente importante nell’edilizia domestica e commerciale, poiché offre la possibilità di ridurre il fabbisogno energetico e il consumo di edifici e d’impianti.
L’isolamento del freddo e del calore non è importante solo per gli edifici, ma anche per il controllo di determinati processi chimici o tecnici. Questi, spesso, richiedono una temperatura fissa ed esatta che può essere mantenuta solo grazie ad un isolamento adeguato.
- Isolamento delle macchine: i macchinari ben isolati, funzionano in modo efficiente, dal punto di vista energetico, se vengono mantenute le temperature fisse che sono indispensabili per specifici processi di produzione.
- Celle frigorifere: camere di raffreddamento, ad esempio per la conservazione degli alimenti, devono mantenere una temperatura costante.
- Sicurezza sul lavoro: chiunque entri in contatto con oggetti e dispositivi caldi, oppure lavori in una cella frigorifera, ha bisogno dell’attrezzatura giusta.
Materiali Isolanti e Loro Applicazioni
A seconda dell’effetto d’isolamento desiderato, vengono utilizzati materiali diversi per l’isolamento del caldo o del freddo. Questi possono essere di origine naturale o sintetica. In alcuni casi, i materiali vengono anche portati in una forma specifica per ottimizzare ulteriormente le proprietà isolanti.
A seconda dell’applicazione, i singoli materiali isolanti possono essere prodotti come materassini isolanti, oppure in pile, sotto forma di pannelli o di rotolo.
Oltre ai materiali per l’isolamento termico e del calore in forma solida, ci sono anche materiali isolanti in forma fluida, o spumosa, che vengono utilizzati come materiali isolanti sfusi o materiali isolanti a spruzzo, anche per l’insufflaggio pareti.
| Materiale Isolante | Campo di Applicazione |
|---|---|
| Infissi | Gli infissi sono isolati con l’utilizzo di pannelli isolanti e guarnizioni in gomma. Inoltre, le finestre e gli infissi moderni sono spesso dotati di doppi vetri isolanti. |
| Pareti | I pannelli isolanti sono utilizzati di solito anche per le pareti. In particolare nei vecchi edifici, spesso si rinuncia all’isolamento dall’esterno e si isola dall’interno. Le pareti delle cavità possono essere riempite anche con materiali isolanti sciolti sfusi. |
| Pavimenti | I pavimenti sono isolati al meglio grazie all’utilizzo di tappetini isolanti. Sono realizzati in vinile termoplastico, ad esempio, e quindi hanno proprietà di isolamento dal freddo. |
| Soffitti | I materassini flessibili e i pannelli isolanti sono gli accessori più adatti per l’isolamento dei soffitti. |
Anche l’isolamento dal freddo e dal calore possiede un ruolo importante nello stoccaggio e nelle attrezzature di fabbrica. A seconda del modello, molti armadi o armadietti per chiavi hanno proprietà termoisolanti, in modo da garantire un’ottima protezione in caso di incendio. Speciali guanti termici offrono anche protezione dal calore e dalle fiamme, mentre altri tipi di guanti protettivi proteggono dal freddo.