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Manuale isolamento edilizia

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4737 manuale isolamento_ursa_2010 4737 manuale isolamento_ursa_2010 Document Transcript

  • Manuale dellIsolamento
  • © URSA Insulation, S.A. Madrid (Spain) 2009Tutti i diritti di proprietà intellettuale ed industriale sono riservati. È espressamente vietato che questo materialevenga copiato, riprodotto, modificato o distribuito, sia totalmente che parzialmente, tramite processo elettronico omeccanico senza previa autorizzazione.
  • 04 • M a nu ale dell’Isolamento
  • Perché l’isolamento? 1.1 Obiettivi didattici 8 1.2 Concetti basilari 9 1.3 Energia: prospettive a livello mondiale 18 1.4 Europa: efficienza energetica negli edifici 30 1.5 Il ruolo dell’isolamento 37 1.6 Isolamento e sostenibilità 47 1.7 Convinzioni errate sull’isolamento 51Che cosè l’isolamento? 2.1 Obiettivi didattici 64 2.2 Principi basilari dellisolamento 65 2.3 Isolamento: contesto e tipi 99 2.4 Applicazioni in edilizia 118 2.5 Introduzione alla Marcatura CE 130Perchè la lana di vetro? 3.1 Obiettivi didattici 140 3.2 Proposta di valore URSA per la lana di vetro 141 3.3 Principali argomenti 142 3.4 Convinzioni errate sulla lana di vetro 159Perchè XPS? 4.1 Obiettivi didattici 180 4.2 Proposta di valore URSA per XPS 182 4.3 Principali argomenti 186 4.4 Applicazioni 201 4.5 Convinzioni errate 206
  • Perché l’Isolamento?
  • Perché l’Isolamento?Indice1.1 Obiettivi didattici1.2 Concetti basilari1.3 Energia: prospettive a livello mondiale1.4 Europa: efficienza energetica negli edifici1.5 Il ruolo dell’isolamento1.6 Isolamento e sostenibilità1.7 Convinzioni errate sull’isolamento
  • 08 • M a n u ale dell’IsolamentoObiettivi didatticiArgomenti trattati in questa parte• I trend dei consumi di energia e loro ripercussioni sullambiente• Il ruolo degli edifici per quanto riguarda i consumi di energia• Il ruolo potenziale dell’isolamento per migliorare lefficienzaenergetica negli edifici• Come sfatare alcune convinzioni errate diffuse, relativeall’isolamento e …• ... soprattutto, la proposta di valore dell’isolamento: L’isolamento è il modo più efficace dal punto di vista economico per migliorare lefficienza energetica negli edifici
  • Concetti basilari • 09 Perché l’Isolamento?Concetti basilariLa conoscenza dei concetti baseFonti di energia, efficienza energetica, risparmi di energia,energia primaria, energia rinnovabile, CO2 emissioni, … che cosa significano?
  • 10 • M a n u ale dell’IsolamentoTipi di fonti energeticheLe fonti di energia rinnovabile si autorigenerano e nonpossono esaurirsi (Solare, Eolico, Geotermico e Biomassa). Solare Eolico Geotermico BiomassaLe fonti di energia non rinnovabile sono nel sottosuolo, sottoforma di solidi, liquidi e gas. Queste fonti di energia sonoesauribili e finite; la natura impiega un tempo estremamentelungo per rigenerarle. Queste fonti di energia possono essereclassificate in due tipi:• Combustibili fossili (petrolio, carbone e gas)• Nucleare
  • Concetti basilari • 11 Perché l’Isolamento?Fonti di energia non rinnovabile• I combustibili fossili sono idrocarburi, soprattutto carbone epetrolio (olio combustibile o gas naturale), formatisi in centinaia dimilioni di anni a partire dai resti fossilizzati di piante e animali mortiper esposizione al calore e alla pressione esistenti nelle viscere dellaterra. In natura non vi sono altri elementi in grado di accumularequantità così grandi di energia. Essi sono molto facili da bruciare. Petrolio Carbone Gas naturaleLenergia nucleare deriva dallafissione delluranio arricchito, che,nella sua forma nativa,è presente in natura.
  • 12 • M a n u ale dell’IsolamentoUtilizzo di energia ed emissioni di CO2 Mercato dell’energia Offerta di energia Fabbisogno energetico Non rinnovabile (92%) Combustibili fossili (94%) Nucleare (6%) Rinnovabile (8%)Vi sono diverse fonti di CO2. Le fonti principali sono Carbone • combustibili fossili (ad esempio: carbone): 29% Petrolio • combustibili liquidi (ad esempio: petrolio): 39% Gas naturale • combustibili gassosi (ad esempio: gas naturale): 26%
  • Concetti basilari • 13 Perché l’Isolamento?Utilizzo di energia ed emissioni di CO2Ciclo del carbonio: un processo naturale in cui tale elementochimico viene continuamente trasferito, in varie forme, tra le variesfere dellambiente (ad es. aria, acqua, suolo, organismi viventi). Luce del sole Emissioni delle industrie O2 e delle auto ciclo del C Fotosintesi Traspirazione delle piante Traspirazione Carbonio degli animali organico Traspirazione delle radici Rifiuti organici Depos ti organici e scarti di prodotto Fossili e combustib li fossili
  • 14 • M a n u ale dell’IsolamentoIl ciclo del carbonio comprende lassorbimento di anidride carbonicada parte delle piante attraverso la fotosintesi, la sua ingestione daparte degli animali e il suo rilascio dellatmosfera attraverso larespirazione e la decomposizione dei materiali organici. Le attivitàumane, quali la combustione dei combustibili fossili, contribuisconoal rilascio di anidride carbonica nellatmosfera.È un importante gas a effetto serra a causa della sua capacità diassorbimento dei raggi infrarossi presenti nella luce del sole, in unampio spettro di lunghezze donda, e a causa della sua lungapermanenza nellatmosfera. Inoltre è essenziale per la fotosintesidelle piante e in altri organismi fotoautotrofi. Un aumento di CO2contribuisce al riscaldamento globale e fa aumentare il livello delletemperature.Laumento della concentrazione di CO2 sta già provocandoimportanti cambiamenti del clima terrestre. Molti ritengono chelaumento osservato di 0,6 ºC della temperatura media del pianeta,rispetto al secolo scorso, sia in buona parte riconducibileallaumento della concentrazione di CO2 nellatmosfera.
  • Concetti basilari • 15 Perché l’Isolamento?La CO2 e leffetto serraLeffetto serra è un fenomeno naturale che consente di catturareenergia solare e mantenere la temperatura alla superficie dellaTerra a livelli necessari a consentire la vita. LEFFETTO SERRA Alcune delle radiazioni i.r.passano attraverso Alcune radiazioni solari latmosfera, altre sono Sole sono riflesse dalla assorbite e riemesse in terra e dallatmosfera. tutte le direzioni dalle molecole di gas che creano leffetto serra. Il Le radiazioni risultato è il riscaldamento solari passano della superficie terrestre e attraverso dellatmosfera. latmosfera A La superficie t O SFER errestre emette ATM radiazioni i.r. che vengono trattenute dallo strato di CO2 La maggior parte delle radiazioni sono assorbite dalla superficie della terra e la riscaldano.
  • 16 • M a n u ale dell’IsolamentoLa radiazione proveniente dal sole viene diffusa per irraggiamentosulla superficie terrestre, dove si trasforma in calore. La maggiorparte di questo calore viene irraggiata nuovamente nello spazio, mauna parte di essa viene intrappolata nellatmosfera a causa dei gas aeffetto serra. Tali gas assicurano il bilanciamento termico dellaTerra; grazie alleffetto serra "naturale", la temperatura allasuperficie del nostro pianeta è superiore di circa 33°C a quella che siavrebbe in loro assenza.• Leffetto serra è aumentato notevolmente nel corso degli ultimidecenni, rispetto ai livelli dellera antecedente alla rivoluzioneindustriale. È stato dimostrato che tale aumento deriva dalle attivitàumane; in particolare dalla combustione dei combustibili fossili edalla deforestazione.• La conseguenza principale di tale aumento è il fenomenochiamato riscaldamento globale: un continuo innalzamento delletemperature medie alla superficie del pianeta.
  • Concetti basilari • 17 Perché l’Isolamento?Efficienza energetica e risparmi di energiaLefficienza energetica è la riduzione dei consumi di energia (conconseguenti vantaggi economici) ottenuta senza pregiudicare ilcomfort e la qualità della vita, proteggendo lambiente econtribuendo alla sostenibilità dellenergia. 4wI risparmi di energia sono la quantità di energia che non vieneutilizzata dopo aver adottato misure di controllo dei consumi,misure che possono essere efficienti (quando non si pregiudica ilcomfort), o inefficienti.
  • 18 • M a n u ale dell’IsolamentoEnergia: prospettive a livello mondiale Qual è la situazione mondiale attuale dal punto di vista dellenergia?
  • Energia: prospettiva a livello mondiale • 19 Perché l’Isolamento?Ricchezza e consumo di energia $45,000 $40,000 Japan USA $35,000 $30,000 UKGDP/capita Canada $25,000 Germany France Australia $20,000 Italy Spain $15,000 Korea $10,000 Saudi Arabia Argentina Media mundial $5,000 Brazil South Africa Russia China $- 0 2 4 6 8 10 12 KW/capita Consumo pro capite di energia in funzione del PIL pro capite. Il grafico comprende più del 90% della popolazione mondiale. Questa immagine mostra lampia correlazione esistente tra ricchezza e consumo di energia. Fonte: Key World Statistics 2008, International Energy Agency
  • 20 • M a n u ale dell’IsolamentoIn futuro, ogni regione del mondo è destinata aconsumare più energiaCiò vale in particolare per i paesi emergenti, il cui fabbisognoè destinato ad aumentare.Aumento del fabbisogno energetico a livello mondiale (milionidi barili equivalenti di petrolio al giorno) +36% 11 9 +13% 87 +23% 15 9 14 0 25 7 20 9 FSU +131% +61% 26 8 63 Europe 39 11 6 +4% North America 39 40 Middle East China +66% +105% Japan 41 57 25 28 +75% +64% 12 7 Africa India 66 73 40 Latin America Other Asia Pacific 2005 2030 Variazioni percentualiTotale mondiale: 2005 79.7 2030 119.8 Crescita 50%Fonte: International Energy Outlook 2008. Energy Information Administration.
  • Energia: prospettiva a livello mondiale • 21 Perché l’Isolamento?Crescita economica per regione nei prossimi decenniCrescita del PIL per le varie regioni del mondo (confronto tra2005 e 2030, dati in miliardi di dollari) +191% +75% 10 4 20 1 +368% 36 +89% 36 0 24 8 11 4 FSU +169% 13 1 16 42 Europe +30% Middle East 34 45 77 North America +307% 16 5 Japan +200% China 69 41 23 India +162% Africa +188% 93 17 7 35 61 Latin America Other Asia Pacific 2005 2030 Variazione percentuale Totale mondiale: 2005 56.8 2030 150.2 Crescita 164%Fonte: International Energy Outlook 2008. Energy Information Administration.
  • 22 • M a n u ale dell’IsolamentoIl fabbisogno energetico mondiale è destinato adaumentare in misura notevoleSu scala mondiale, i consumi di energia continueranno acrescere e saranno basati soprattutto sui combustibili fossili(fonte di energia non rinnovabile). 18,000 Other Renewables 16,000 Nuclear 14,000 Biomass 12,000 Gas 10,000Mtoe 8,000 Coal 6,000 4,000 2,000 Oil 0 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 La domanda mondiale è destinata a crescere di più del 50% nel prossimo quarto di secolo; i consumi di carbone sono quelli che aumenteranno in misura maggiore in termini assoluti.Fonte: World Energy Outlook. IEA, 2006
  • Energia: prospettiva a livello mondiale • 23 Perché l’Isolamento?Siamo prossimi a raggiungere il picco dei volumidi estrazione ...Con gli attuali trend dei consumi, le riserve totali di petrolio delmondo dureranno poco più di quarantanni …302520 Medio Oriente15 Altri10 5 Russia Europa USA (senza Alaska) 0 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 Combustibili Pesanti Regioni Polari Riserve degli oceani Gas LiquidiFonte: AEREN (Association for energy resources research), 2006
  • 24 • M a n u ale dell’IsolamentoLe riserve di petrolio sono situate in massima partein aree di instabilità politicaI consumi di petrolio sono in genere concentrati in aree in cui taliriserve scarseggiano. 16% 10% 5% 19% 61% FSU 1% 6% 29% 17% Europe 31% 6% 7% North America 9% 13% Middle East 30% 3% 3% 10% Africa 9% 8% Asia Pacific 6% South & Central America Riserve mondiali di petrolio: 1.238,0 miliardi di barili Produzione mondiale di petrolio: 81,53 mio barili/giorno Consumo di petrolio a livello mondiale: 85,22 mio barili/giorno I consumi giornalieri di petrolio hanno già superato i volumi di produzione di petrolio, provocando uno squilibrio che è la causa dellaumento vertiginoso dei prezzi.Fonte: BP Statistical Review of World Energy, June 2008
  • Energia: prospettiva a livello mondiale • 25 Perché l’Isolamento?Riserve di petrolio, emissioni CO2 + cambiamentoclimaticoI maggiori consumi di energia provocano il progressivoesaurimento delle riserve di petrolio e laumento vertiginosodelle emissioni di CO2 Emissioni di CO2 vs riserve di petrolio 120 380 370 100 Emissioni di CO2 (ppm) Riserve di petrolio % 360 80 350 60 340 330 40 320 20 310 0 300 1900 1925 1950 1975 2000 Riserve di petrolio (%) Emissioni di CO2 ... e le alte concentrazioni di CO2 nellatmosfera hanno provocato un innalzamento della temperatura. Temperatura globale ed anidride carbonica 10 380 05 355 Temp. in degrees F Part. CO2 Milioni 00 330 05 305 10 280 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 Temperature globali Anidride carbonicaFonte: AEREN (Association for energy resources research), 2006
  • 26 • M a n u ale dell’IsolamentoConseguenze del cambiamento climatico Inondazioni Fusione dei poli Incendi
  • Energia: prospettiva a livello mondiale • 27 Perché l’Isolamento? SiccitàPerdita di biodiversità
  • 28 • M a n u ale dell’IsolamentoAumento delle temperature e cambiamenti delleprecipitazioniPrincipali conseguenze del cambiamento climatico in Europanel 2020: Temperatura Precipitazioni Variazione della temper. annua media (Cº) Variazione annua precipitazioni (%)Fonte: European Commission. The Power of the example: The evolution of EU climate changepolicies up to 2020
  • Energia: prospettiva a livello mondiale • 29 Perché l’Isolamento? Effetti dellaumento delle temperatureVariazione di temperatura (rispetto allera preindustriale) 0ºC 1ºC 2ºC 3ºC 4ºC 5ºC 1- Acqua Diminuzione della disponibilità dacqua e aumento della siccità Centinaia di milioni di persone esposte a uno stress idrico sempre maggiore 2- Ecosistemi Fino al 30% di specie a Estinzioni significative rischio di estinzione di specie in varie parti del mondo Sbiancamento coralli Moria diffusa dei coralli 3- Alimentazione Effetti locali negativi sullagricoltura e la pesca di sussistenza Produttiv tà di alcuni cereali: Produttività di tutti i cereali calo alle basse latitudini calo alle basse latitudini 4- Coste Maggiori danni dovuti a inondazioni e tempeste Inondazioni costiere, con ripercussioni per altri mi ioni di persone 5- Salute Aumento di malnutrizione, diarrea, aff. malattie cardiorespiratorie e malattie infettive Aumento della morta ità dovuta a ondate di calore, inondazioni e sicc tà 0.76 ºC Effetti dovuti al continuo aumento della temperatura 2001 - 2005 Media Effetti legati a una temp. specifica Un aumento di temperatura di 2ºC rispetto ai livelli preindustriali sembra essere la soglia oltre la quale vengono apportati gravi danni ai sistemi naturali ed economici Fonte: Adapted from IPCC FAR, Synthesis report p 11
  • 30 • M a n u ale dell’IsolamentoEuropa: efficienza energetica negli edificiConsumi di energia: percezioni e realtàChe cosa pensano le persone dei loro consumi energetici?(Germania) Percezione RealtàAutomobile 14% 31%Acqua calda 18% 8%Riscaldamento 25% 53%App. elettr. 39% 8%Non so 3% n.d.
  • Europa: efficienza energetica negli edifici • 31 Perché l’Isolamento?Consumi di energia: il ruolo degli edificiEfficienza energetica degli edifici - stato 32% di tutta lenergia nellUE viene utilizzata per i trasporti 28% di tutta lenergia nellUE viene utilizzata per lindustria 40% di tutta lenergia nellUE viene utilizzata per gli edifici 2/3 dellenergia consumata negli edifici sono utilizzati per il riscaldamento e il raffreddamento 2/3 dellenergia consumata vengono utilizzati in piccoli edifici < 1000m2Fonte: EURIMA
  • 32 • M a n u ale dell’IsolamentoPossibili risparmi di energia nellUnione EuropeaSe si effettua unanalisi articolata per settore, si vede che gliedifici (sia commerciali che privati) si prestano ai risparmi dienergia più dei trasporti o dellindustria. Consumi di energia 2005 – 2020 Potenziali risparmi fino al 2020 linea di base (mtoe) (scenario più favorevole) (mtoe) 15% 523,5 523,5 17% 427 455 427 15% 365 367,4 367,4 320 21% 16% 5% 108,5 62,6 16,5 Edifici Transporti Industria Edifici Transporti Industria 2005 2020 l nea base 2020 l nea base Risparmi Edifici = maggiore utilizzatori di energia Edifici = maggiore risparmi potenziali di energiaFonte: Commissione Europea “The Power of the example: The evolution of EU climatechange policies up to 2020” (Il potere dellesempio: evoluzione delle politiche UE percontrastare il cambiamento del clima 2020”
  • Europa: efficienza energetica negli edifici • 33 Perché l’Isolamento?LEuropa ha promulgato varie leggi riguardantilefficienza energetica negli edifici…La Direttiva Energy Performance of Buildings (EPBD; rendimentoenergetico negli edifici) è il caposaldo a livello legislativo delleattività di promozione dellefficienza energetica portate avantidallUnione Europea. Essa stabilisce quattro requisiti principali,destinati a essere soddisfatti dagli Stati Membri: Calcolo Definizione di una metodologia di calcolo del rendimento energetico negli edifici, anziché delle singole parti di essi. Definizione di requisiti minimi applicabili agli edifici nuovi e a Requisiti quelli già esistenti. EP Definizione di requisiti minimi applicabili agli edifici nuovi e aCertificati quelli già esistenti. Ispezione e valutazione degli impianti di riscaldamento e di Controllo raffreddamento. Attualmente è in atto un processo legislativo attraverso le istituzioni europee per la modifica dell’EPBD
  • 34 • M a n u ale dell’Isolamento…tuttavia queste leggi coprono appena il 29%del potenziale aumento dellefficienza energeticanegli edificiLe norme attuali dellUnione Europea coprono appena il 29%del potenziale miglioramento dellefficienza energetica negliedifici, perché lattuale Direttiva esclude gli edifici residenziali piùpiccoli dallobbligo di adeguamento. 40% 32% 29% 28% Ponteziale non sfruttato Industria Transporti Edifici La Direttiva EPBD copre solo il 29 % del potenziale miglioramento dellefficienza energetica negli edifici o il 26% di emissioni di CO2 causate dal riscaldamento.Fonte: Eurima
  • Europa: efficienza energetica negli edifici • 35 Perché l’Isolamento?Effetti dellattuazione di una EPBD più completaLa modifica dell’EPBD dovrebbe includere i requisiti di efficienzaenergetica per il rinnovamento degli edifici con una superficieinferiore a 1.000 m2Lapplicazione di una versione più completa della EPBD puòconsentire allEuropa• di risparmiare 25 miliardi di euro allanno entro il 2020,• di impedire lemissione di 160 milioni tonnellate di CO2 allanno,• di favorire la competitività economica,• di generare posti di lavoro (da 280.000 a 450.000) e• di ridurre la dipendenza energetica. La riduzione delle emissioni conseguente allapplicazione della EPBD ampliata, da sola, permetterebbe di ottenere risultati superiori rispetto a quelli che lUnione Europea si è impegnata a raggiungere in base al Protocollo di Kyoto. La riduzione delle emissioni necessaria per soddisfare lobiettivo di Kyoto, che lUE si è impegnata a raggiungere, corrisponde a circa 340 milioni tonnellate di CO2 equivalenti (per il periodo 2008-2012).Fonte: www.eurima.org
  • 36 • M a n u ale dell’IsolamentoIl risultato dell’implementazione di specificirequisiti sull’efficienza energeticaL’evoluzione dei requisiti sull’efficienza energetica in edifici dinuova costruzione è ben rappresentata dall’esempio dellaGermania .Possiamo osservare il trend di riduzione dei consumi energetici inedifici di nuova costruzione con il passare del tempo. Ladiminuzione della domanda di energia coincide conl’implementazione di nuove leggi. Il riscaldamento è l’argomentopiù trattato nei requisiti sull’efficienza energetica (75% delledirettive), per questo il ruolo dell’isolamento è così importante. Heat demand Germany [kWh/(m2/y)] 350 300 Thermal insulation Ord 1977 250 Thermal insulation Ord 1984 200 Thermal insulation Ord 1994 150 Energy saving Ord. 2002/2004/2007 100 2009 2012 50 0 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 © Dlpl.-Ing. Horst-P.Sohetter.-Köhler
  • Il ruolo dell’isolamento • 37 Perché l’Isolamento?Il ruolo dellisolamentoIsolamento degli edifici: un potenziale da scoprire!NellUnione Europea, la maggior parte del fabbisognoenergetico è relativa agli edifici...… inoltre gli edifici offrono il maggiore potenziale di riduzionedei consumi di energia … inoltre il riscaldamento e il raffreddamento rappresentano il 64% dei consumi di energia negli edifici; più della metà di tali consumi può essere eliminata in un 524 469 modo efficace dal punto di vista 455 40.0% 39.7% 415 39.0% 39.0% economico. 9% 23% 64% 5% Mtoe % della domanda finale 2005 2005 2020 Linea base 2020 Linea base 2020 scenario efficienza 2020 scenario efficienza 2020 scenario più favorevole 2020 scenario più favorevole Iluminazione Altro HV AC Acqua calda Lisolamento in Europa rappresenta la via al risparmio energetico con le maggiori potenzialità!Fonte: DG TREN, 2005; Eurima, 2006
  • 38 • M a n u ale dell’IsolamentoL’isolamento è il modo più efficace dal punto divista economico per ridurre i consumi di energiae le emissioni negli edificiTra le più importanti soluzioni per aumentare lefficienzaenergetica negli edifici, l’isolamento è la più efficace sul pianoeconomico, perché consente di risparmiare energia con i costipiù contenuti e il più breve periodo di ammortamento. Isolamento Sostituzione Isolamento (zona mite) Parete Inter- Parete Tetto Pavimento Finestre Caldaia esterna capedine interna spiovente Riduzione costi (indipendente) [�/tCO2] 9 -187 - -185 -79 300 15 Riduzione costi (associati) [�/tCO2] -131 -187 -159 - - -46 -217 Costi di energia risparmiata (indipendente) [cent/kWh] 0.2 -4.3 - -4.2 -1.8 6.9 0.3 Ammortamento (indipendente) [a] 18 4 - 4 12 38 14Come ulteriore beneficio, i costi per ridurre tonnellate di CO2sono più bassi usando lisolamento.Se sostituite le finestre, spendete 300 � a fronte di 1 tonn. di CO2 non emessa e spendete 6,9cent per ogni kWh di risparmio, con un tempo di ammortamento di 38 anni.Se sostituite la caldaia, spendete 15 � per ogni tonn. di CO2 non emessa e spendete 0,3 cent perogni kWh di risparmio, con un tempo di ammortamento di 14 anni.Se coibentate il tetto spiovente della vostra casa, risparmiate 185 � per ogni tonn. di CO2 nonemessa e risparmiate 4,2 cent per ogni kWh, con un tempo di ammortamento di 4 anni.Fonte: Ecofys, 2005-2006
  • Il ruolo dell’isolamento • 39 Perché l’Isolamento?1 € investito nellisolamento= 7 € di ritorno economico !!!Tra tutte le soluzioni alternative per aumentare lefficienzaenergetica negli edifici, lisolamento è la più efficace dal punto divista economico.Ecco un esempio concreto, tratto da uno studio effettuato daEcofys, una società di consulenza sui problemi ambientali, nel2006:• l tetto di unabitazione monofamiliare in una zona a climaabbastanza mite viene isolato con un costo di 30 € / m2.• Grazie all’isolamento, si risparmiano 7,5 € / m2 di tetto allanno.Pertanto linvestimento viene ammortizzato in quattro anni.• Durante la vita utile del tetto, i risparmi ammonteranno a 226 €/ m2; in altri termini, per 1 euro speso per l’isolamento si ha unritorno economico di 7 euro. 1 € investito nellisolamento = 7 € di ritorno economico !!!Fonte: Ecofys VI 2006
  • 40 • M a n u ale dell’IsolamentoCosti annui di capitale e risparmi sui costi annuidellenergia [EU-25] 50 45,49 40 (miliardo/anno) 30 24,28 20 18,00 9,71 10 7,10 2,89 0 2006 2010 2015 Costo annuo Risparmio annuo di energiaFonte: Ecofys VI 2006
  • Il ruolo dell’isolamento • 41 Perché l’Isolamento?L’isolamento è il modo piùefficace dal punto di vistaeconomico per migliorarelefficienza energetica negliedificiGli edifici richiedono quantità enormi dienergia...... L’isolamento sembra essere lasoluzione ...... ma qual è il modo migliore peraffrontare il problema dell’isolamentodegli edifici?
  • 42 • M a n u ale dell’IsolamentoLa “Trias Energetica” indica il modo per affrontarei problemi dei consumi energetici in generaleI tre passaggi per raggiungere la Trias Energetica sono:• In primo luogo, ridurre ilfabbisogno di energia evitando Efficienzadi sprecarla e adottando misure energeticadi risparmio energetico. Energia• Secondo, utilizzare fonti di energia rinnovabilesostenibile, anziché combustibilifossili (energia non rinnovabile). Energia fossile• Terzo, produrre e utilizzare energiafossile nel modo più efficiente possibile.La Trias Energetica è una strategia per luso efficiente dellerisorse, che consente di ottenere risparmi di energia, riduzionidella dipendenza energetica e benefici per lambiente,peraltro senza sacrificare il comfort. Dallapplicazione di questi principi al patrimonio edilizio si deduce che un buon isolamento è un requisito sine qua non per ledilizia sostenibile.Fonte: World Energy Outlook. IEA, 2008
  • Il ruolo dell’isolamento • 43 Perché l’Isolamento?La concezione della Trias Energetica diventa realtàcon lesempio della Casa passivaSecondo la definizione comune, le case passive sono case prive disistemi tradizionali di riscaldamento e senza sistemi diraffreddamento attivo. Ciò presuppone unottima coibentazione eun sistema di ventilazione meccanica, con recupero del calore adalta efficienza. Esse si chiamano anche: case zero-energy, case senzariscaldamento”. (Comm. europea)• Nelle case passive le perdite di caloresono molto modeste. Si tratta di unaconcezione finalizzata allottimizzazionedel comfort allinterno della casa eallabbattimento dei costi di costruzione. Super insulated passive house• In altri termini, i risparmi sui costi ottenuti eliminando gli impiantidi riscaldamento/di raffreddamento compensano i maggiori costisostenuti per luso di materiali da costruzione ad alte prestazioni.• Inoltre, poiché si utilizza meno energia durante la vita utile dellacasa, la casa passiva non solo genera un impatto ambientaleminore, ma permette anche di ridurre i costi dellenergia durante ilsuo uso. Lelemento tecnologico chiave della Casa passiva è costituito dalla presenza di superfici esterne supercoibentate e a tenuta daria, abbinate a sistemi di recupero del calore ad alta efficienza.Fonte: European Passive Houses (www.europeanpassive house.com)
  • 44 • M a n u ale dell’Isolamento Le superfici esterne supercoibentate di una casa passiva Casa normale - senza coibentazione Casa passiva Dispersioni dalle Tetti 25% porte e finestre 15 % Giunzioni indispensabili per prevenire la formazione di un ponte termicoPareti 35% Finestre 10% sup. esterna sup. esterna isolata a tenuta daria Pavimenti 15% Fabbisogno energetico: normalmente > 250 kWh/m2 Fabbisogno energetico < 15 kWh/m2 all’anno In una Casa passiva i consumi di energia sono inferiori anche dell85% rispetto a quelli di una casa normale Fonte: www.solihull.gov.uk
  • Il ruolo dell’isolamento • 45 Perché l’Isolamento? Fabbisogno energetico nelle case passive rispetto ad altri tipi di edifici Qualità degli edifici in termini di energia 250Domanda energetica KWh (m2/anno) 200 50 150 50 100 160 40 80 50 35 50 5 35 10 15 15 15 15 15 0 Prima del 1978 dal 1984 dal 1995 dal 2002 Casa passiva Acqua calda Riscald. Ventilaz.Fonte: www.passivhaus.de
  • 46 • M a n u ale dell’IsolamentoL’isolamento è uno strumento potente che consentedi far fronte ai problemi del cambiamento climaticoe della dipendenza energetica e di favorire lacompetitività Problema Soluzione Possibilità offerte dalla coibent. L’applicazione di una versione piú Riduzione delle emissioni di CO2, completa dell’EPBD può consentire Danno ambientale impegno dell’UE in base al di ridurre le emissioni di CO2 di piú protocollo di Kyoto di 160 milioni di ton., ossia piú di quanto debba fare l’UE base prot. K. La coibentazione può far evitare di Aumento dei costi Minori consumi di energia consumare 3,3 milioni di barili di petrolio/giorno, con risparmi per 25 miliardi fino al 2020. Minore consumo = La maggiore efficienza energetica minore dipendenza Dipendenza energetica significa la sicurezza dell’approv- vigionamento di energia Il 40% dell’energia finale viene utilizzata negli edifici ROI dell’isoamento (1� investito Il denaro risparmiato grazie alla = 7 � rendimento). Creazione da riduzione dei consumi di energia 280.000 a 450.000 posti di lavoro. Competitività economica può essere destinato ad altre aree Il tempo di ammortamento dell’economia dell’isolamento con lana minerale di un fabbricato è di 4 - 8 anniFonte: IEA/AIE International Energy Agency; Ecofys Study; Eurima
  • Isolamento e sostenibilità • 47 Perché l’Isolamento?Isolamento e sostenibilitàCos’è lo sviluppo sostenibile?Sviluppo sostenibile significa soddisfare i bisogni di oggi senzacompromettere la possibilità delle generazioni future di soddisfarei loro.* Le tre dimensioni chiave della sostenibilità Ambiente Persone EconomiaSignifica agire in tutte e tre le dimensioni, trovando una soluzione alungo termine di sviluppo che includa: crescita economica eprotezione ambientale senza compromettere il soddisfacimento deinostri bisogni sociali.*Fonte: “Our Common Future” (il nostro comune futuro) report della WorldCommission on Environment and Development, Nazioni Unite 1987
  • 48 • M a n u ale dell’IsolamentoCome sarà il nostro futuro?La terra ha un potenziale limitato di rigenerare ciò che utilizziamo edi assorbire i rifiuti che produciamo.Con i consumi attuali la terra impiega 1 anno e 4 mesi per svolgereentrambe le funzioni, in pratica stiamo riducendo le risorse naturaliimpedendo alle future generazioni di goderne a loro volta.Uno scenario moderato suggerisce che con il trend attuale, per il 2030useremo così tante risorse che la terra impiegherà 2 anni a rigenerarle.Questo significa che avremo bisogno di 2 pianeti per mantenere questostile di vita.Fonte: Global Footprint Network
  • Isolamento e sostenibilità • 49 Perché l’Isolamento?Qual è il nostro obiettivo?il grafico mostra la correlazione tra l’indice di sviluppo umano (HDI) el’impronta ecologica per persona in diversi stati. L’impronta ecologicarappresenta lo spazio di terra necessaria per soddisfare i bisogni dellapopolazione.Per esempio, la maggior parte degli stati africani sono al di sotto dellasoglia dell’alto sviluppo e la maggior parte dei paesi europei sono oltrequesta soglia. È da sottolineare però che i paesi a forte sviluppo hannoun impronta ecologica troppo alta. Più di 3,5 miliardi di persone, circail 50% della popolazione terrestre vive sotto la soglia dell’alto HDI.L’ obiettivo è quello di garantire alti livelli si sviluppo HDI mantenendoun impronta ecologica sostenibile, che è rappresentata da 1,8 ettariper persona. 14 Africa Asia-Pacific 12 Europe other Latin America 10 Middle East / Central Asia (Global Hectares per person) Europe EU 8 North America 6 Ecological Footprint 4 2 0 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 UNHuman Development Index (HDI) Soglia per livelli alti di HDI, secondo UNDP Media globale di biocapacità disponibile per persona (senza spazio riservato alle specie selvatiche)Tutti i paesi devono continuare a svilupparsi, ma considerando ilimiti naturali del nostro pianeta.Fonte: Global Footprint Network
  • 50 • M a n u ale dell’IsolamentoLa sostenibilità è nel cuore delle attività URSA Sostenibilità • Solamente • Opportunità • Risparmio di isolando le pareti lavorative energia grazie perimetrali della nell’edilizia all’efficienza casa si ha una • Miglioramento energetica riduzione delle del comfort indoor • Ottimo rapporto URSA’s emissioni di CO2 • Migliore qualità costi-efficacia products equivalenti a quelle di vita • Miglioramento ottenute della competitività piantando 212 economica dovuta alberi.* alla minor dipendenza energetica Ambiente Persone Economia • Prevenzioni • Crescita • Sviluppo delle all’inquinamento e continua delle economie locali politiche di persone URSA as controllo più • Responsabilità severe ed impegno a company • Maggior utilizzo sociale di materie prime riciclateFonte: Questi calcoli sono basati su dati estratti dahttp://www.ecologyfund.com/ecology/info_pol_bg.html. La casa è localizzata in Francia. Lasuperficie della facciata è calcolata in questo modo: 4 mura di 15 metri di lunghezza e 3 di altezza.Il prodotto utilizzato è lana di vetro con lambda pari a 0,032 W/mK.
  • Convinzioni errate sull’isolamnto • 51 Perché l’Isolamento?Convinzioni errate sullisolamentoLe più comuni “convinzioni errate epreoccupazioni irrilevanti” e comeconfutarle
  • 52 • M a n u ale dell’IsolamentoCosti & ROI delle misure di isolamentoLisolamento è troppo costoso. Se sostituisco la caldaia, otterròrisultati migliori in termini di risparmio di energia perché potròutilizzare meno combustibile sin dal primo giorno.falso• Gli studi dimostrano che le misure di isolamento fannorisparmiare più denaro e riducono le emissioni più di qualsiasialtra soluzione.• La lana di vetro URSA, ad esempio, fa risparmiare energiaprimaria 243 volte più di quella che viene utilizzata per la suaproduzione, il trasporto e lo smaltimento.*• Per ogni euro speso per lisolamento, è possibile risparmiarefino a sette euro (fonte: Eurima).• Esempio in Germania: Il tetto a falde (120m2) fa risparmiare379,77 kWh in 50 anni; con un costo di 0,6 cent al litro dicombustibile da riscaldamento = (379,77/10)*0,6 = 22787 � in50 anni - 455 � allanno** Studio del Centro di ricerca di Karlsruhe: “Analisi di due materiali in competizione tra lorocome potenziali candidati per una struttura a tetto spiovente (risultati per la Francia)
  • Convinzioni errate sull’isolamento • 53 Perché l’Isolamento?Isolamento e condensaUn incremento dell’isolamento può risultare inefficace perché puòcreare condensa (cattiva qualità dellaria allinterno) nelledificio.falso• Cè una differenza tra isolamento e ventilazione dellaria. Laventilazione si riferisce al flusso dellaria, mentre l’isolamento siriferisce ai flussi termici o energetici.• L’isolamento deve essere sempre abbinato a una buonaventilazione, onde consentire il ricambio daria allinternodelledificio.
  • 54 • M a n u ale dell’IsolamentoConfronto tra isolamento termicoe isolamento acusticoNon è possibile combinare isolamento termico e isolamentoacustico.falso• E possibile avere un materiale che possiede entrambe lecaratteristiche, ad esempio la lana di vetro è un materialeisolante che protegge dal freddo e dal caldo e al tempo stessoè insonorizzante.
  • Convinzioni errate sull’isolamento • 55 Perché l’Isolamento?Isolamento o fonti di energia rinnovabileL’isolamento non è così importante come lavere fonti di energiapulita e/o rinnovabile.falso• Isolamento ed energia rinnovabile non sono in contraddizionetra loro. Tuttavia l’isolamento deve venire prima (vedere ilprincipio della Trias energetica).• Lisolamento consente di utilizzare in modo realmenteefficiente le fonti di energia rinnovabile. Poiché si evitano inutilisprechi e con minori quantità di energia si ottengono gli stessirisultati finali.
  • 56 • M a n u ale dell’IsolamentoLivello di isolamentoMi basta inserire appena un po di isolamento nel tetto e il resto loposso compensare con una diversa soluzione di efficienzaenergetica in casa.falso• Le ricerche dimostrano che per ottimizzare dal punto di vistaeconomico occorre sempre avere alti livelli di isolamento. Essipossono variare a seconda delle specifiche condizioni climatiche• “Nei climi abbastanza miti ladattamento termico del tetto èsempre efficace dal punto di vista economico. Il puntoeconomicamente ottimale viene raggiunto con valori di U compresitra 0,32 e 0,14 W/m2K (…) Una situazione comparabile si ha nellezone a clima caldo. Qui il punto economicamente ottimale vieneraggiunto con valori di U compresi tra 0,50 e 0,20 W/m2K. (...) InEuropa Settentrionale, la coibentazione del tetto èeconomicamente conveniente con uno spessore ottimale delmateriale coibente di circa 10-20 cm, corrispondente a un valore diU di 0,12 - 0,22 W/m2K. (Ecofys, 2005).Fonte: Ecofys, 2005
  • Convinzioni errate sull’isolamento • 57 Perché l’Isolamento?Isolamento e climi caldiIn alcune regioni l’isolamento non è necessario perché non famai troppo freddo.falsoAnche in questo caso, l’isolamento conviene ...• In alcune regioni, i consumi di energia durante lestate sonosuperiori a quelli durante linverno (il raffreddamento richiedepiù energia ed è più costoso rispetto al riscaldamento).Lisolamento termico protegge sia dal caldo che dal freddo• Esempio: In una casa monofamiliare a Siviglia non coibentata,che viene poi coibentata sul tetto e sulla facciata, è possibilerisparmiare il 75% del consumo di energia richiesto per ilraffreddamento con interventi di isolamento, mantenendo unatemperatura di 25°.*• Inoltre la coibentazione protegge dal surriscaldamento durantelestate.*Fonte: Ecofys VIII
  • Isolando la vostra casa risparmiatedenaro e aiutate l’ambiente• Isolando il tetto della vostra casa con lana divetro potete risparmiare 550 lt l’anno di gas• L’energia risparmiata è equivalente a più diuna tonnellata di emissioni di CO2 risparmiatadurante la vita del tetto
  • Perché l’isolamento? Siete proprietari di una casaLo sapevate che...?l’isolamento vi aiuta a:• risparmiare denaro• proteggere il pianeta
  • Che cos’è l’Isolamento?
  • 62 • M a nu ale dell’Isolamento
  • Indice Che cosè l’isolamento?2.1 Obiettivi didattici2.2 Principi basilari2.3 Isolamento: contesto e tipi2.4 Applicazioni in edilizia2.5 Marcatura CE
  • 64 • M a n u ale dell’IsolamentoObiettivi didatticiPrincipi basilari dellisolamentoIn questa parte del corso saranno trattati i principi chiave dellacoibentazione …• Trasmissione termica• Coibentazione• Conducibilità termica• Resistenza termica• Trasmittanza termica… di quelli dell isolamento acustico• Assorbimento acustico• Isolamento acustico• Ponti acusticie delle proprietà ignifughe dei materiali isolanti• Reazione al fuoco• Resistenza al fuoco
  • Principi basilari dell’isolamento • 65Principi basilari dellisolamentoTrasmissione termicaLa trasmissione termica è il trasferimento di calore da un corpopiù caldo a uno più freddo.In linea di principio, la trasmissione termica può avvenire nei Che cosè l’isolamento?seguenti modi:• Conduzione – trasferimento di Caldo Flusso di calore Sezione di passaggio Freddo Area = Acalore attraverso un materiale L Serpentina disolido/liquido per effetto degli urti raffreddamentotra atomi o molecole. Questoprocesso tende a uniformare letemperature. La trasmissione termicaattraverso un materiale rigido opacoavviene unicamente per conduzione. R• Convezione – il trasferimento dicalore tramite fluidi in movimento Terra Sole(liquidi o gas). Avviene mediante lospostamento di particelle tra regioni a diverse temperature.Esempi: il riscaldamento dellacqua in un recipiente che viene posto su una fiamma,laria che allinterno di un locale riscaldato con termosifoni si riscalda e sale, poi siraffredda e scende.• Irraggiamento – trasferimento di calore mediante ondeelettromagnetiche o particelle subatomiche in movimento.Esempi: il sole, che trasferisce il calore sotto forma di onde elettromagnetiche; ilforno a microonde.
  • 66 • M a n u ale dell’IsolamentoTrasmissione termica e coibentazione [1/2]Coibentazione = tecniche per attenuare o impedire la trasmissionedi calore. I materiali coibenti comuni si basano sul principio dellecelle in cui laria è intrappolata, che servono a ridurre iltrasferimento di calore per convezione e conduzione*.Tale capacità coibente dipende:• dalla misura in cui i flussi daria vengono eliminati (nelle celle digrandi dimensioni contenenti aria intrappolata sono presenti moticonvettivi; pertanto sono preferibili i materiali con celle di piccoledimensioni).• la presenza della minima quantità possibile di materiale solidoattorno alla bolla daria (sono da preferire i materiali in cui lapercentuale daria è maggiore, perché ciò riduce la formazione diponti termici allinterno del materiale).* La trasmissione per irraggiamento viene impedita dalla riflessione
  • Principi basilari dell’isolamento • 67Trasmissione termica e coibentazione [2/2]Alcune proprietà del materiale lo rendono più o meno idoneoper questa applicazione:• stabilità alle temperature in gioco; Che cosè l’isolamento?• proprietà meccaniche (ad esempio: resistenza allacompressione, compressibilità);• vita utile (degrado a causa della decomposizione termica,resistenza allacqua o resistenza a decomposizione indotta damicrorganismi). I materiali coibenti di tipo comune sono fibrosi (ad esempio: lana di vetro), cellulari (ad esempio: materie plastiche espanse), o granulari (ad esempio:. perlite). Struttura fibrosa Struttura cellulare Struttura granulare della lana di vetro dellXPS della perlite
  • 68 • M a n u ale dell’IsolamentoCome misuriamo la trasmissione termica?Conducibilità termica / Valore di lambdaIl calcolo della trasmissione termica è complicato; noi utilizziamola conducibilità termica dei materiali per eseguirlo.• La conducibilità termica è la capacità di un materiale dicondurre il calore.• La conducibilità termica viene misurata come quantità dicalore, espressa in Watt - W - per ora - h, che attraversa unostrato di spessore pari a 1 metro con unarea di 1 m2, quandola differenza di temperatura agli estremi del materiale è di ungrado. Questa grandezza viene rappresentata mediante la letteragreca λ (lambda) e può essere calcolata mediante la formula:Wxhxmh x m2 x Kdove:W = quantità di calore per orah = tempom = spessore 2m = areaK = differenza di temperatura misurata in gradi Kelvinda cui: W/mKKelvin: è lunità di misura della temperatura, basata sui gradi Celsius; 0 gradiKelvin, ossia lo zero assoluto ( -273,15º C), corrispondono alla temperatura piùfredda possibile; K = °C + 273,15 Quanto più il valore di λ è basso, tanto migliore è il potere isolante del materiale.
  • Principi basilari dell’isolamento • 69Come possiamo interpretare il valore di lambda ?La tabella seguente dà unidea dellordine di grandezza deivalori di lambda: Che cosè l’isolamento? Materiale Lambda Acciaio (al carbonio) 36-54 Cemento armato (calcestruzzo/aggregati di roccia 1,70-1,80 2400 kg/m3) Materiali Parete di clinker 1,05-1,15 da construzione Parete di silicato 1,00-1,10 generici Vetro 0,8-1,10 Cemento (aggregati di argilla espansa 1400 kg/m3) 0,72-0,80 Acqua 0,6 Vetro multicellulare 0,05-0,07 Lana de vetro 0,030-0,045 Lana di roccia 0,032-0,045 Materiali EPS 0,032-0,045 isolanti XPS 0,029-0,040 PUR/PIR 0,022-0,035 Aerogel 0,003-0,010 Air Air 0.026 I materiali isolanti tipici hanno allincirca valori di λ= 0,03 – 0,06 W/m K
  • 70 • M a n u ale dell’IsolamentoLimitazione del trasferimento di calore neimateriali:resistenza termicaLa resistenza termica è la capacità di un materiale di opporsi alflusso di calore che tende ad attraversarlo.• Essa viene tipicamente indicata come valore di R.• Il valore di R dipende dal valore di lambda del materiale e dalsuo spessore.• valore di R può essere calcolato mediante la formula:R = d / λ [m2 K/W]dove: d = spessore del materiale (in metri)Poiché R=d/λ, uno spessore maggiore e/o un lambda minoredeterminano un valore di R più elevato. Quanto più il valore di R è alto, tanto migliore è lisolamento
  • Principi basilari dell’isolamento • 71Limitazione del trasferimento di calore nelle partidi un edificio: trasmittanza termicaTrasmittanza termica: valore di U• l coefficiente di trasmittanza termica rappresenta la quantità dicalore che attraversa una componente di un edificio (ad esempio Che cosè l’isolamento?una parete esterna) a causa della differenza di temperaturaesistente tra i due estremi di tale componente.• l valore di U può essere calcolato mediante la formula:U = 1/RT [W/m2 K]dove: RT è il valore R ottenuto dalla somma dei singoli valori di R di tutti glielementi di una componente strutturale comprese le resistenze liminari riferite allostrato d’aria esterna ed interna. Quanto più il valore di U è basso, tanto migliore è lisolamento
  • 72 • M a n u ale dell’IsolamentoTrasmittanza termica / valore di UI requisiti e le raccomandazioni per i valori di U possono differirea seconda dei tipi di edifici, della loro età, ecc. Per tale motivovengono fornite solo le indicazioni "alto" e "basso" per i valoriper le varie componenti (muro, tetto e pavimento); esse siriferiscono ai rispettivi estremi degli intervalli di valori di Uriportati. Valori di U - attuali requisiti [W/m2K] Parete Tetto Pavimento Città Paese basso elevato basso elevato basso elevato Bruxelleas BE 0,6 0,6 0,4 0,4 0,9 1,2 Praga CZ 0,3 0,38 0,24 0,3 0,3 0,45 Berlino DE 0,3 0,3 0,2 0,2 0,4 0,4 Copenhagen DK 0,2 0,4 0,15 0,25 0,12 0,3 Madrid ES 0,66 0,66 0,38 0,38 0,66 0,66 Parigi FR 0,36 0,36 0,2 0,2 0,27 0,27 Atene GR 0,7 0,7 0,5 0,5 1,9 1,9 Budapest HU 0,45 0,45 0,25 0,25 0,5 0,5 Dublino IR 0,27 0,37 0,16 0,25 0,25 0,37 Roma IT 0,5 0,5 0,46 0,46 0,46 0,46 Amsterdam NL 0,37 0,37 0,37 0,37 0,37 0,37 Varsavia PL 0,3 0,5 0,3 0,3 0,6 0,6 Lisbona PT 0,5 0,7 0,4 0,5 - - Stoccolma SE 0,18 0,18 0,13 0,13 0,15 0,15 Londra UK 0,25 0,35 0,13 0,2 0,2 0,25Fonte: EURIMA, dati di Aprile 2007
  • Principi basilari dell’isolamento • 73Ponti termiciSi ha la formazione di un pontetermico quando un elementostrutturale correttamente isolato Che cosè l’isolamento?(es. parete perimetrale) viene incontatto con un elemento aventescarse capacità isolanti (es. pilastro), Perdita di caloreconsentendo la dispersione dicalore attraverso il "ponte".Gli effetti tipici dei ponti termicisono i seguenti:• diminuzione delle temperaturedelle superfici interne; nei casipeggiori ciò può tradursi inunelevata umidità in alcune partidella struttura• aumento significativo delleperdite di calore. Giunzioni indispensabili per rispettare le norme per prevenire la formazione di un ponteCome eliminare i ponti termici? termico• Lo si può fare inserendo un strato esterno strato esternoulteriore materiale coibente, in coibente a tenuta dariamodo da creare uninterruzione delflusso termico.
  • 74 • M a n u ale dell’IsolamentoSommario: principali parametri termici Concetto Simbolo Conclusione Quanto più il valore λ è basso, Conducibilità Valore tanto migliore è termica lambda λ il potere coibente del materiale Quanto più il Resistenza Valore R termica valore di R è alto, migliore è la coib. Quanto più il Transmittanza Valore U valore di U è basso, termica migliore è la coib.
  • Principi basilari dell’isolamento • 75Sommario: coibentazione• La trasmissione termica è il trasferimento di calore da un corpopiù caldo a uno più freddo. Il trasferimento del calore può avvenirein tre modi diversi: conduzione, convezione e irraggiamento Che cosè l’isolamento?• La coibentazione consiste nellevitare la trasmissione termica e sibasa sul principio dellintrappolamento dellaria per ridurre iltrasferimento di calore mediante convezione e conduzione.• La conducibilità termica (λ) è la capacità di un materiale dicondurre il calore.Quanto più il valore di λ è basso , tanto migliore è il potere coibente del materiale• La resistenza termica (valore di R) è la capacità di un materiale diopporsi al passaggio di calore attraverso di esso. È in correlazionecon lo spessore e il valore di lambdaQuanto più il valore di R è alto , tanto migliore è la coibentazione• Trasmittanza termica (valore di U): la quantità di calore cheattraversa una componente di un edificio (ad esempio una pareteesterna) a causa della differenza di temperatura tra i due estremi ditale componente. È in correlazione con il valore di R.Quanto più il valore di U è basso, tanto migliore è lisolamento• Ponti termici: si crea quando un elemento strutturalecorrettamente isolato (es. parete perimetrale) viene in contatto conun elemento avente scarse capacità isolanti (es. pilastro), consenten-do la dispersione di calore attraverso il "ponte". La coibentazione èil modo più efficace per prevenire la formazione di ponti termici.
  • 76 • M a n u ale dell’IsolamentoObiettivi di apprendimentoPrincipi basilari dellisolamentoIn questa parte del corso discuteremo dei principi chiavedella coibentazione …• Trasmissione termica• Coibentazione• Conducibilità termica• Resistenza termica• Trasmittanza termica… dell isolamento acustico• Assorbimento acustico• Isolamento acustico• Ponti acusticie delle proprietà ignifughe dei materiali isolanti• Reazione al fuoco• Resistenza al fuoco
  • Principi basilari dell’isolamento • 77Principi basilari dellisolamento acustico:inquinamento acusticoLinquinamento acustico allinterno degli edifici dipende dallapresenza di fonti di rumore fastidioso. Questa interferenza puòessere causata da: Che cosè l’isolamento?• sorgenti esterne (esempio: il traffico);• sorgenti interne (esempio: attività in unaltra stanza, servizidelledificio, ecc.).Dal punto di vista acustico, allinterno di un edificio vi sono duetipi di spazi:• Spazi di emissione acustica, o ambienti rumorosi (cucina,salotto, sale dove ascolta della musica, ecc.);• spazi di accoglienza, o ambienti di riposo o silenziosi (camereda letto, aule, ecc.).
  • 78 • M a n u ale dell’IsolamentoLivelli acustici e comfort Tabella dei livelli sonori L e delle corrispondenti pressioni e intensità sonore Esempio Livello Pressione Pressione Sonora Intensità sonora Sonora Lp dB SPL N/m2 = Pa W/m2Aereo, a 50 m di distanza 140 200 100Soglia di dolore 130 63,2 10Soglia di disagio 120 20 1Motosega, a 1 m di distanza 110 6.3 0.1Discoteca, a 1 m dallaltoparlante 100 2 0.01Camion disel, a 10 m di distamza 90 0.63 0.001Marciapiede di una strada trafficata, a 5 m 80 0.2 0.0001Aspirapolvere, a 1 m di distanza 70 0.063 0.00001Conversazione, a 1 m di distanza 60 0.02 0.000001Media domestica 50 0.0063 0.0000001Biblioteca silenziosa 40 0.002 0.00000001Stanza da letto di notte 30 0.00063 0.000000001Rumore di fondo di uno studio TV 20 0.0002 0.0000000001Fruscio delle foglie 10 0.000063 0.00000000001Soglia uditiva 0 0.00002 0.000000000001
  • Principi basilari dell’isolamento • 79• Il livello di pressione sonora (SPL) o livello acustico Lp è illogaritmo del rapporto tra la pressione sonora rms(*) e un valoredi riferimento. Esso viene misurato in decibel (dB). Che cosè l’isolamento?• Decibel (dB): unità di misura del livello di pressione sonora,dove 0 dB alla frequenza di 1000 Hz corrispondono alla soglia diudibilità.• La pressione sonora è la deviazione della pressione rispetto allapressione ambiente locale, causata da unonda sonora. Lunità dimisura per la pressione sonora è il pascal (simbolo: Pa).• Lintensità sonora è la potenza acustica o sonora (W) riferitaallunità di superficie. Lunità di misura nel sistema SI perlintensità sonora è W/m2.• La potenza acustica è il flusso di energia sonora emessanellunità di tempo (J/s, W unità di misura SI) da una sorgenteacustica.• Il dB è una scala logaritmica e lorecchio umano percepisce lariduzione di 10 dB quasi come se il rumore fosse dimezzato - 40dB vengono percepiti come la metà di 50 dB.*Nota: il valore quadratico medio (abbreviazione: RMS o rms) è una misura statistica dellintensitàdi una grandezza variabile. È particolarmente utile quando le variazioni sono sia in senso positivoche negativo, come nel caso delle onde.
  • 80 • M a n u ale dell’IsolamentoPropagazione del suonoVi sono due tipi di propagazione del suono che riguardano gli edifici:Suono trasmesso per via aerea: riguarda la propagazione nel caso incui il suono fa vibrare una struttura sotto linfluenza dellaria:persone che parlano, musica ecc. Comprende la trasmissione adaltre stanze e il riverbero (suono che "rimbalza") allinterno dellostesso locale. Rumore aereoRumore da impatto: in questo caso la sorgente agisce direttamentesulla struttura. Esempi: oggetti che cadono, movimento di sedie,persone che camminano, sanitari montati su pareti e pavimenti,altoparlanti fissati su pareti ecc. Rumore dimpatto
  • Principi basilari dell’isolamento • 81Principi basilari dellisolamento acustico:assorbimento acusticoAssorbimento: quando unonda acustica investe la superficie diuna stanza, una parte del suono viene riflessa. Laltra partedellonda viene assorbita. Che cosè l’isolamento?Assorbimento acustico: La capacità di un materiale di ridurre(assorbire) lenergia acustica e la sua trasmissione ad altresuperfici (ad es.: sottopavimento).• I parametri acustici di una stanza (ad esempio: livello diemissione acustica, tempo di riverbero) possono essere miglioratiutilizzando materiali fonoassorbenti.• Ciò è importante per i soffitti sospesi, i pavimenti antivibranti,le pareti nelle sale cinematografiche e negli auditorium, gli studidi registrazione, ecc.
  • 82 • M a n u ale dell’IsolamentoCorrezione acustica di un ambienteMiglioramento della qualità uditiva.Riduzione del livello sonoro di un ambiente rumoroso. tte i re nd ei tte o nd onde dire Suono Suono riflesso assorbitoCoefficiente di assorbimento acustico= α Sabine energia assorbita α = 0 zero assorbimentoα= se energia esistente α = 1 completo assorbimento
  • Principi basilari dell’isolamento • 83Lassorbimento del suono della lana di vetrodipende da diversi parametri• dalla frequenza d’emissione• dallo spessore dell’isolante• dalla presenza di eventuali rivestimenti esterni Che cosè l’isolamento?• dal contenuto di aria dell’isolante• dalla compattezza (o densità) dell’isolanteEsempio di una curva di assorbimento acustico 1.2 1 0,8Coef. 0,6 0,4 0,2 0 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 Freq. HzL’assorbimento acustico è usato per controllare il tempo di riverbero in una stanza(non per l’isolamento tra stanze)
  • 84 • M a n u ale dell’Isolamento Rigidità dinamica + resistività rispetto al flusso daria Due sono le proprietà che determinano la capacità di isolamento acustico di un materiale: rigidità dinamica e resistività rispetto al flusso daria • Rigidità dinamica: questa caratteristica si riferisce alla capacità di un materiale di condurre onde sonore [MN/m3]. È in correlazione con la densità del materiale; pertanto i materiali più densi sono conduttori del suono migliori (se si picchia su una porta di legno si produce più rumore che non su un pannello di lana di vetro). • Resistività rispetto al flusso daria: La resistività rispetto al flusso daria [misurata in KPa·s/m2] indica la capacità di assorbimento di un materiale, valutando la quantità daria che può attraversarlo per una data portata volumetrica. È in correlazione con la densità e lo spessore. • I rotoli di lana di vetro leggera offrono valori ideali* >5 KPa·s/m2 • In generale, spessore maggiore del materiale coibente = migliori prestazioni acustiche.* Nota: per un isolamento acustico ideale, questo valore deve essere compreso tra 5 e 10 KPa·s/m2. Se siaumenta la densità più di quanto sia necessario a ottenere un valore di rs maggiore di 5 kPa.s / m2 non siottiene un miglioramento delle prestazioni di una struttura a doppio involucro. Al di sotto di5 kPa.s / m2 l’isolante non fornirà un’attenuazione acustica sufficiente, mentre al di sopra di 10 kPa.s / m2la trasmissione del rumore avverrebbe prevalentemente per via solida, in quanto si tratta di un materialetroppo compatto.
  • Principi basilari dell’isolamento • 85Isolamento acustico: effetto massa-molla-massaLisolamento acustico in un edificio è la differenza del livello dipressione sonora tra uno spazio di emissione acustica e unaltrospazio adiacente di ricezione. Che cosè l’isolamento?• Nella moderna architettura il modomigliore per far ciò è quello di applicareil principio delleffetto massa-molla-massa,che prevede linserimento di un materialeelastico tra due materiali compatti alloscopo di attenuare le vibrazioni acustichee quindi la trasmissione del suonotra due spazi.• Molti sono i fattori che influenzano la perdita nellatrasmissione del suono (indice di riduzione acustica) di una partedel fabbricato. Tra essi i più importanti sono: I tipi di strutture in uso La quantità e il tipo di La qualità della nellindustria edile lana minerale allinterno lavorazione, lattenzione della struttura ai dettagli
  • 86 • M a n u ale dell’IsolamentoPrincipi basilari dellisolamento acustico:ponti acusticiPonti acustici: un ponte acustico è unpercorso ad alta conduttanza acusticaattraverso una cavità o un foro. Unacavità senza massa solida al suo internoproduce un suono (esempio: chitarra).Per ottenere la coibentazione desideratanelledificio, occorre evitare tutte leforme indesiderate di passaggio delsuono. Esse sono di due tipi:Fughe acustiche: trasmissione del suonoattraverso canali di aerazione, tubicomunemente usati per i cavi della TV,fessure, ecc. Può essere evitata con unabuona pianificazione ed esecuzione dellavoro. Trasmissione nei laterali: questa èla parte della trasmissione del suono tradue stanze che può avvenire attraversoun elemento su un fianco, ad esempio laparete esterna o il soffitto. Ciò puòessere evitato mediante uninstallazionecorretta, eseguita rispettando leistruzioni del fabbricante.
  • Principi basilari dell’isolamento • 87Sommario: isolamento acustico [1]Proprietà che determinano la capacità di isolamento acustico diun materiale:• Rigidità dinamica questa caratteristica si riferisce alla capacità Che cosè l’isolamento?di un materiale di condurre le onde sonore. È in correlazione conla densità del materiale.• Resistività rispetto al flusso daria. La resistività rispetto al flussodaria indica quando assorbe un dato materiale, valutando laquantità daria che può attraversarlo per una data portatavolumetrica. È in correlazione con la densità e lo spessore.Quanto più spesso è lisolante, tanto migliori sono le prestazioniacustiche.
  • 88 • M a n u ale dell’IsolamentoSommario: isolamento acustico [2]Lisolamento acustico in un edificio è la differenza di pressionesonora tra uno spazio (emittente) e un altro spazio adiacente(ricevente).Principio delleffetto massa-molla-massa, che prevedelinserimento di un materiale elastico tra due materiali compattiallo scopo di attenuare le vibrazioni acustiche e quindi latrasmissione del suono tra due spazi.Ponti acustici. Un ponte acustico è un elemento di conduzionedel suono attraverso una cavità o un foro. Una cavità senzamassa solida al suo interno produce un suono. Vi sono due tipidi propagazione del suono indesiderata:• Fughe acustiche: trasmissione del suono attraverso canali diventilazione, i comuni tubi per i cavi della TV, fessure, ecc.• Trasmissione nei laterali: la parte della trasmissione del suonotra due stanze che può avvenire attraverso un elemento su unfianco, ad esempio la parete esterna o il soffitto.
  • Principi basilari dell’isolamento • 89Obiettivi didatticiPrincipi basilari dellisolamentoIn questa parte del corso discuteremo dei principi chiavedella coibentazione … Che cosè l’isolamento?• Trasmissione termica• Coibentazione• Conducibilità termica• Resistenza termica• Trasmittanza termica… di quelli dell isolamento acustico• Assorbimento acustico• Isolamento acustico• Ponti acusticie delle proprietà ignifughe dei materiali isolanti• Reazione al fuoco• Resistenza al fuoco
  • 90 • M a n u ale dell’IsolamentoFuoco: definizioneIl fuoco è una reazione chimica di rapida ossidazione di uncombustibile, che si verifica solo quando sono presenti treelementi nelle opportune condizioni e proporzioni. Gli incendivengono innescati quando un materiale infiammabile e/o unmateriale combustibile, in presenza di una quantità adeguata diossigeno o un altro ossidante, vengono sottoposti a una quantitàsufficiente di calore. Questi tre elementi costituiscono il cosiddetto"triangolo del fuoco".• Combustibile - qualsiasi materiale combustibile - solido, liquidoo gassoso.• Calore - lenergia necessaria ad aumentare la temperatura delcombustibile fino al punto al quale avviene lignizione.• Ossigeno - Laria che respiriamo contiene il 21 % circa diossigeno. Per avere un incendio è sufficiente che latmosferacontenga almeno il 16 % di ossigeno.
  • Principi basilari dell’isolamento • 91Differenza tra combustione e fusioneLa combustione è un processo di ossidazione: un combustibile(tutto ciò che brucia) e lossigeno (di solito quello presente nellaria)reagiscono formando vari prodotti e producendo calore e luce. Che cosè l’isolamento?La fusione è il passaggio di una sostanza dallo stato solido aquello liquido (cambiamento di fase). Lenergia interna di unasostanza solida aumenta (di solito per effetto dellapplicazione dicalore) finché essa raggiunge una specifica temperatura(cosiddetto "punto di fusione") alla quale, alla pressione di 1atmosfera, passa allo stato liquido.Il punto di fusione di un solido cristallino è la temperatura allaquale passa dallo stato solido a quello liquido.Esempi: 1.535 ºC (2.795 ºF) - punto di fusione del ferro; 1.510 ºC (2.750 ºF) - puntodi fusione di un acciaio strutturale tipicoLa combustione è una reazione chimica che altera la composizionedel materiale, mentre un cambiamento di fase, qual è la fusione,non modifica in alcun caso la composizione del materiale. Pertanto il punto di fusione non è un dato attinente per quanto riguarda la reazione al fuoco di un elemento. Il parametro che interessa per quanto riguarda gli incendi è la resistenza al fuoco di una determinata componente delledificio.
  • 92 • M a n u ale dell’IsolamentoProprietà ignifughe dei materiali isolanti:reazione al fuoco – definizioneLa reazione al fuoco è una proprietà dei materiali, utilizzata perdescrivere come si comportano i materiali quando sonoassoggettati a un attacco di fuoco.Questa caratteristica viene misurata mediante provestandardizzate, con le quali si punta a valutare la reazione alfuoco dei materiali riguardo ai seguenti elementi• Velocità di rilascio del calore,• Velocità di propagazione delle fiamme,• Velocità di produzione di fumi, gas tossici; e• Velocità di produzione di goccioline/particelle incandescenti.Questi parametri possono essere controllati con il test di noncombustibilità, la prova dellincendio di singoli oggetti ("SingleBurning Item"- SBI), o con il test di infiammabilità. La sceltadelluno o dellaltro test dipende dalla classificazione delmateriale in base a un sistema di testing unificato (Euroclassi).
  • Principi basilari dell’isolamento • 93Proprietà ignifughe dei materiali isolanti:reazione al fuoco – Euroclassi – [1/3]I materiali da costruzione sono suddivisi in classi a seconda dicome influenzano linnesco del fuoco, la propagazione delfuoco e produzione di fumo. Che cosè l’isolamento? Classe Descrizione Scenario Attaco Esempio di prodotti delle prestazioni di calore A1 Nessum Incendio Almeno Prodotti di vetro e lana di vetro, roccia contributo completamente 60 kw/m2 naturale e lana di roccia, cemento, al fuoco sviluppato in mattoni, ceramica, acciaio e molti una stanza materiali metallici. A2 Nessum Incendio Almeno Materiali simili a quelli di Classe A1, contributo completamente 60 kw/m2 inclusa una piccola quantità al fuoco sviluppato in di composti organici. una stanza B Contributo Semplice fuoco 40 KW/m2 Pannello di gesso con diversi al fuoco che brucia in su un’area rivestimenti superficiali (sottili). molto limitato una stanza limitata C Contributo Semplice fuoco 40 KW/m2 Schiuma fenolica, pannelli di gesso al fuoco che brucia in su un’area con diversi rivestimenti superficiali (di molto limitato una stanza limitata spessore maggiore alla Classe B). D Contributo Semplice fuoco 40 KW/m2 Prodotti in legno con spessore al fuoco che brucia in su un’area >10 mm e densità > 400 Kg/m3 significativo una stanza limitata (a seconda delluso finale). E Contributo Piccolo Altezza della Pannello di fibra a bassa densità, al fuoco attacco delle fiamma a materiali coibenti di plastica. significativo fiamme 20 mm F Nessum requisito Materiali non testati prestazionale (nessum requisito)
  • 94 • M a n u ale dell’IsolamentoProprietà ignifughe dei materiali isolanti:reazione al fuoco – Euroclassi – [2/3]Fumi e gocciolamento di materiale incandescente:• Nel sistema di classificazione delle Euroclassi i materialiisolanti sono suddivisi in sette classi per quanto riguarda lareazione al fuoco. Ulteriori informazioni su fumi e rilascio digocce di materiale incandescente sono fornite dai pedici (adesempio: A2 s1d0) Euroclassi A1 A2 B C D E F Fumo Gocce incandescenti s1 s2 s3 Rilascio di fumi Poco o niente fumo Molto Significativo d0 d1 d2 Gocce di mat. incand./ part. incandescenti Nessuno Un po’ Significativo
  • Principi basilari dell’isolamento • 95Proprietà ignifughe dei materiali isolanti:reazione al fuoco – Euroclassi – [3/3] Contributo energico al fuoco A-B-C-D-E-F Rilasco di fumi s1, s2, s3 Gocciolamento di mat. incand. d0-d1-d2 A1 Non combustibile Nessun test nesessario Nessun test nesessario Non combustibile. In seguito a A2 s1 Poco o d0 Nessun goccio- un attacco prolungato di Che cosè l’isolamento? niente fumo lamento in fiammelle e singoli oggetti, 10 minuti resiste alla combustione, in entrambi i casi con lim tazione B della propagazione delle fiamme. In seguito a un breve Un po’di goccio- attacco di fiammelle e singoli s2 Molto d1 lamento di oggetti, resiste alla mater. Incand. C combustione, in entrambi i casi in meno di con limitazione della 10 secondi propagazione delle fiamme. Resiste a un breve attacco di D fiammelle, con limitazione della s3 Significativo d2 Significativo propagazione delle fiamme e combustione di singoli oggetti Un breve attacco di fiammelle Nessuna E con limitazione della E Nessun test E propagazione delle fiammme indicazione o d2 F Nessuna prestazione dichiarataLe Euroclassi A2, B, C e D prevedono anche indicazioni sulrilascio di fumi e il gocciolamento di materiale incandescente.LEuroclasse E può apparire con lindicazione d2
  • 96 • M a n u ale dell’IsolamentoProprietà ignifughe dei materiali isolanti:reazione al fuoco – materiali URSA – Lana di vetro XPS Euroclasse A1 Euroclasse E La lana di vetro può raggiungere la più alta classificazione Euroclasse possibile: A; mentre lXPS viene classificato come appartenente allEuroclasse E
  • Principi basilari dell’isolamento • 97Proprietà ignifughe dei materiali isolanti:reazione al fuoco – lana di roccia e EPS – Che cosè l’isolamento? Lana di roccia EPS Euroclasse A1 Euroclasse E La lana di roccia può raggiungere il massimo livello possibile, Euroclasse A; mentre lEPS viene classificato come appartenente allEuroclasse E e F
  • 98 • M a n u ale dell’IsolamentoProprietà ignifughe dei materiali isolanti:resistenza al fuocoLa resistenza al fuoco è una caratteristica importante per lecomponenti delledificio.La marcatura tipica della resistenza al fuoco è la Classe REI• R - capacità portante. Questo è il tempo minimo (ad esempio 30min.) durante il quale la struttura è in grado di sopportare il carico acui è soggetta anche durante l’azione del fuoco.• E - tenuta - è il tempo minimo (ad esempio: 30 min.) durante ilquale l’elemento di costruzione, durante l’azione su un lato delfuoco, non rilascia ne produce vapori, fiamme o gas sull’altro lato.• I - coibentazione – questo è il tempo minimo occorrente perché illato freddo della struttura raggiunga una determinata temperatura,di norma 140 °. Il fattore REI viene misurato e dichiarato in min.:15, 30, 45, 60, 90, 120, 180, 240.La classe di reazione al fuoco di una componente delledificio (adesempio: parete a secco) non dipende dalla specie di lana mineraleutilizzata, ma piuttosto dal numero e tipologia di lastra e dallaprecisione con cui è stato effettuato il lavoro. Non vi sono differenzeper quanto riguarda la resistenza al fuoco della lana di vetro e dellalana di roccia. Sistemi equivalenti – elementi normali - hanno lostesso REI. È stato dimostrato che componenti delledificio in cui si utilizza lana minerale hanno classificazioni con elevato REI – ad esempio REI 120 Sia la lana di vetro che la lana di roccia sono in grado di raggiungere questi valori
  • Isolamento: contesto e tipi • 99Isolamento: contesto e tipiCoibentazione, contesto e tipi: obiettivi didatticiIn questa parte del corso discuteremodella situazione della concorrenza nel campo della Che cosè l’isolamento?coibentazione, nel contesto della Direttiva sul rendimentoenergetico negli edifici ...… nonché delle diverse categorie di materiali coibenti …• Lana minerale• Materie plastiche espanse• Altro… e dei materiali allinterno di ciascuna categoria:• Lana di vetro, lana di roccia• XPS, EPS, PUR/PIR• Perlite, vermiculite, vetro multicellulare, ecc.
  • 100 • M a n u ale dell’IsolamentoLa situazione della concorrenza nel campo dellacoibentazione: efficienza energetica negli edificiGli edifici assorbono il 40% delfabbisogno energetico totaleeuropeo. Perdite in assenza di coibentazione Fessure di porte e finestre Coperture 25% 15 %Nel quadro di riferimentodellattuale legislazioneeuropea, vi sono diversepossibili opzioni per migliorarelefficienza energeticacomplessiva negli edifici(Direttiva sul rendimento Pareti 35% Finestre 10%energetico negli edifici). Pavimenti 15%Ricerche indipendentidimostrano che la coibentazioneè la soluzione più efficace dalpunto di vista economico permigliorare lefficienza energeticanegli edifici.Fonte: Ecofys, 2005
  • Isolamento: contesto e tipi • 101 Mercato dell’energia Che cosè l’isolamento? Offerta di energia Fabbisogno energetico Non rinnovabile (92%) Trasporti (32%) Rinnovabile (8%) Industria (28%) Edifici (40%) Efficienza energetica nedli edifici Finestre Illuminazione Riscaldamento & rafreddamento Sistemi di ombreggiatura Isolamento Lana minerale Materie plastiche espanse AltriFonte: International Energy Agency. Energy Information Administration
  • 102 • M a n u ale dell’IsolamentoSituazione della concorrenza:tecnologie per le finestrePer soddisfare i moderni requisiti dellindustria edile, le finestrevengono fabbricate con valori di R superiori per l’intera finestra,incluso il telaio. Di norma si usa vetratura isolata a tripla lastra(con un buon coefficiente di assorbimento del calore del sole,con riempimento con argo o cripto, e distanziatori dei vetriisolanti a "bordo caldo") con guarnizioni a tenuta daria e telaidelle finestre a interruzione termica sviluppati appositamente.Lefficienza energetica di finestre già esistenti può esseremigliorata con i seguenti sistemi:• Aggiunta di controfinestre (per ridurre il passaggio di aria e iltrasferimento di calore)• Cianfrinatura e Guarnizioni e profilati a tenuta aria (per ridurregli spifferi intorno alle finestre)• Utilizzando trattamenti speciali o coperture per le finestre(riduzione della perdita e/o guadagno di calore)
  • Isolamento: contesto e tipi • 103Situazione della concorrenza: HVAC(riscaldamento, condizionamento ed areazione)Il riscaldamento con sistemi ad acqua era la prassi abituale perriscaldare gli edifici molti anni fa, ma oggi sono più diffusi i sistemiad aria forzata. Tuttavia il metodo di riscaldamento centrale più Che cosè l’isolamento?efficiente è quello geotermico.• Nei sistemi di riscaldamento ad acqua si utilizzano i termostatiper controllare i rubinetti delle varie aree• Nei sistemi ad aria forzata essi controllano smorzatori localiallinterno degli sfiati, che bloccano selettivamente il flusso di aria.È possibile migliorare ulteriormente lefficienza energetica deisistemi di riscaldamento o raffreddamento centrale introducendoil riscaldamento e il raffreddamento a zone, controllato da piùtermostati.
  • 104 • M a n u ale dell’IsolamentoSituazione della concorrenza: illuminazione eapparecchi elettriciOltre al riscaldamento e il raffreddamento,lilluminazione e gli apparecchi elettrici(apparecchiature per ufficio, elettrodomesticiin cucina, ecc.) rappresentano una quotasignificativa, e in continuo aumento, dellusodi energia negli edifici.Lampadine a risparmio energetico:consumano fino all80% in meno di energia 4welettrica rispetto a una normale lampadina,pur producendo la stessa quantità di luce.Lampade fluorescenti compatte (CFL) e diodia emissione luminosa (LED) consumano menoenergia rispetto alle normali lampadine adincandescenza, forniscono la stessa quantitàdi luce e possono avere una vita utile da 6 a10 volte maggiore.I frigoriferi di ultima generazione hanno unaclassificazione energetica A+, che sta aindicare una significativa riduzione delfabbisogno energetico.
  • Isolamento: contesto e tipi • 105Situazione della concorrenza: altre alternativeI pannelli solari vengono utilizzati per generare elettricità, acquacalda, o altrimenti per accumulare energia termica solare. Che cosè l’isolamento?I sistemi di ombreggiatura (pareti tenda) sono utilizzati perdiminuire o aumentare gli innalzamenti di temperatura dovutialla radiazione solare diretta; ciò consente di ridurre le esigenzedi aria condizionata o riscaldamento.La domotica è lapplicazione di tecnologie informatiche erobotiche alla gestione degli elettrodomestici.
  • 106 • M a n u ale dell’IsolamentoCoibentazioneLa coibentazione degli edifici agisce sul guscio esterno e suglielementi interni del fabbricato in modo da ridurre le perditetermiche e acustiche.La coibentazione offre il maggiore potenziale di riduzionedella dipendenza energetica e delle emissioni di CO2.Lenergia risparmiata grazie alluso della coibentazione superadi gran lunga lenergia richiesta per la fabbricazione elinstallazione dei materiali coibenti.
  • Isolamento: contesto e tipi • 107Lana mineraleLa lana minerale è una sostanza inorganica, utilizzata soprattuttoper la coibentazione.• Il termine "lana minerale" indica le fibre ottenute da minerali. Che cosè l’isolamento?• La lana minerale comprende: la lana di vetro,la lana di scoria e la lana di roccia.Le proprietà esclusive dei prodotti a base di lana mineralerappresentano una combinazione ineguagliabile di isolamentotermico e isolamento acustico, oltre alle eccellenti proprietà diprotezione contro gli incendi.
  • 108 • M a n u ale dell’IsolamentoLana di vetro – Descrizione del prodottoLa lana di vetro è una lana minerale:• È costituita da milioni di filamenti di vetro, che sono sottoposti afibraggio e aggregazione mediante un agente legante. Le bolledaria intrappolate nelle fibre impediscono la trasmissione termica. Dettagli sulla struttura delle fibre di lana di vetroLa lana di vetro viene prodotta mediante fibraggio:• La fabbricazione della lana di vetro inizia con la fusione/vetrificazione in un forno di sabbia, vetro riciclato e vari additivi.• Successivamente, mediante un processo di fibraggio ad altavelocità, il vetro fuso viene suddiviso in milioni di filamenti, su cuiviene spruzzata una soluzione legante. Tali filamenti vengonoaccumulati su un nastro trasportatore.• Il prodotto così ottenuto viene trasportato in un forno diindurimento e infine tagliato nel formato richiesto.• In alcuni casi i materiali di rivestimento sono fissati al prodotto abase di lana di vetro.
  • Recupero Sili di stoccaggio Miscelatore Forno di fusione Ricevimento della Fibraggio materia prima Forno d’indurimentoBilancia Macchina avvolgitrice Confezionamento Processo di produzione della lana di vetro Isolamento: contesto e tipi • 109 Che cosè l’isolamento?
  • 110 • M a n u ale dell’IsolamentoMaterie plastiche espanse (EPS, XPS, PUR..)Quattro importanti materiali coibenti rigidi a base di schiumaisolante vengono utilizzati comunemente per applicazioniresidenziali, commerciali e industriali: polistirene estruso (XPS),polistirene espanso (EPS), poliuretano (PUR), e poliisocianurato(PIR).XPS: il polistirene estruso ha una XPSreputazione ben consolidata di affidabilitàe alta resistenza a lungo termine aglielementi naturali - intemperie, acqua,freddo, calore e pressione.EPS: la coibentazione con polistirene EPSespanso soddisfa i requisiti di base dirisparmio energetico. È una soluzione diisolamento termico economica.PUR: il PUR/PIR viene utilizzato per lacoibentazione nel settore delledilizia e PURnellindustria in genere, sotto forma dipannelli rigidi o spruzzandolo in sito.
  • Isolamento: contesto e tipi • 111Polistirene estruso [XPS]Descrizione del prodottoLXPS è una plastica cellulare: Dettagli sulla struttura a celle dellXPS• Esso contiene milioni di cellechiuse al cui interno è Che cosè l’isolamento?intrappolata laria, per cui vieneimpedita la trasmissione termica.LXPS viene prodotto per estrusione:• Il processo di estrusione provoca la fusione della plasticamediante lazione combinata di temperatura e pressione.• Il liquido pressurizzato a questo punto viene iniettato nel fluidocosì ottenuto.• Quando la miscela plastica-gas esce a normale pressioneatmosferica, il gas passa dallo stato di liquido a quello di vapore,formando così la schiuma per espansione.
  • Materie prime: Colore Materie prime: Ritardante Polistirene cristallino di fiamma Materie prime: 112 • M a n u ale dell’Isolamento Materiale riciclatoEstrusione: Movimentazione laterale:fusione della plastica Con piani inclinatimediante lazione Processo di produzione dellXPScombinata dipressione e Espansione:temperatura Mediante variazione di pressione e raffreddamento Preincisione Movimentazione lato lungo: Con piani inclinati Confezionamento e pallettizzazione Pellicola retrattile su sei lati
  • Isolamento: contesto e tipi • 113Altri materiali coibentiCoibentazione ottenuta mediante fonti di materiale organico:• Lana di pecora• Fibra di cellulosa Che cosè l’isolamento?• Ovatte e rotoli di lino• Ovatte di canapa• Pannello in fibra di legno• Rotolo in lana di piume• Pannello di sughero• Pannello di pagliaCoibentazione ottenuta mediante materiali presenti in natura:• Vetro multicellulare• Grani di perlite• Vermiculite esfoliata• Aggregati di argilla espansa
  • 114 • M a n u ale dell’IsolamentoAltri prodotti coibenti: “isolamento verde”Tutti i materiali isolanti sono vantaggiosi dal punto di vista economicoed ambientale. Consentono un risparmio, nel loro ciclo di vita, dimolta più energia rispetto a quanto ne richieda la loro produzione,trasporto e istallazione.Alcuni produttori di materiali isolanti organici dichiarano che questihanno un miglior impatto ambientale rispetto a quelli inorganici.Comunque, le analisi basate sulla valutazione durante il ciclo di vitahanno dimostrato che non vi sono differenze significative tra le duetipologie di prodotti per quanto riguarda l’impatto ambientale.I prodotti chiamati “bio” sono soggetti a limiti naturali dovuti allaloro origine organica. Spesso attraggono parassiti, sono infiammabilie le loro performance sono molto sensibili all’umidità.Per superare queste limitazioni, alcuni produttori di questi materialiaggiungono prodotti chimici alla loro composizione (biocidi, pesticidi,funghicidi e battericidi). In alcuni casi, questi componenti chimici sonoclassificati come sostanze tossiche.
  • Isolamento: contesto e tipi • 115Altri materiali coibenti: materiali supercoibentiLa chiave per una coibentazione efficace è la conducibilità termica- quanto più è bassa tanto meglio è - i materiali supercoibenti sidistinguono per la loro conducibilità termica estremamente bassa. Che cosè l’isolamento?• I sistemi sottovuoto* consentono un notevole miglioramentosotto il profilo della bassa conducibilità termica, in quantolassenza di materia impedisce il trasferimento di calore. HV SV NV Materiali (vuoto spinto) (vuoto moderato) (niente vuoto)Microfibra di vetro •Perlite fine •LCI (isolamento composito a strati) • •Pannelli sottovuoto • •Aerogel • • •* Si ha il vuoto in un volume di spazio quando esso è sostanzialmente privo di materia, percui la pressione dei gas al suo interno è molto inferiore alla pressione atmosferica standard.
  • 116 • M a n u ale dell’IsolamentoAltri materiali coibenti:fogli riflettenti e strati multipli (MRF)Gli MRF sono progettati per isolare contro latrasmissione termica, che è uno dei tre meccanismidi trasferimento del calore.Ciò è molto interessante nello spazio, in cui nonsono presenti meccanismi di trasferimentodel calore per convenzione e conduzione, a causadelle condizioni di vuoto spinto.Tuttavia, nelle comuni applicazioni nel campo dell’edilizia alcuneperformance termiche sarebbero raggiunte solo se gli MRF fossero installatiin intercapedine e fossero privi di polvere. Anche in questi casi il sistemad’isolamento non raggiungerebbe i valori di R che il produttore dichiara.Gli MRF stanno diventando popolari soprattutto fra gli utenti nonprofessionali…tuttavia:1. Le dichiarazioni riguardo le performance degli MRF sono messe in dubbioda studi ufficiali e reclami del mercato. Tutte le procedure ufficiali in sito ostudi di laboratorio hanno mostrato che la performance degli MRF +intercapedini d’aria raggiunge valori di R non superiori a 1,75 m2.K/W, nonsufficiente a soddisfare l’attuale regolamentazione sull’isolamento termico.Tale regolamentazione può essere soddisfatta utilizzando lana di vetro dispessore 200mm con un valore di R di 5 m2.K/W2. Rispetto alle soluzioni d’isolamento ben collaudate (es. lane minerali) icosti totali durante il ciclo di vita dell’isolamento sono di gran lungamaggiori con gli MRF, questo è dovuto alla combinazione di alti costi ebasse performance.* References: Fraunhofer Institut Bauphysik IBP report nº ES /01/2008; Fraunhofer Institut BauphysikIBP reportnº ES /02/2008; CSTB Comparative measurements of energy consumption of two cells put inexternal environement 13 June 2007. ** References: idem.
  • Isolamento: contesto e tipi • 117Materiali coibenti: rassegna delle proprietàI materiali coibenti sono caratterizzati da svariate proprietàchiave.Segue una panoramica delle proprietà più critiche e un Che cosè l’isolamento?confronto tra le prestazioni dei vari materiali coibenti: Lana Lana Materiali di vetro di roccia XPS EPS PUR MRF’sResistenza termica •Isolamento acustico • •Reazione al fuoco • •Resistenza allacompressione •Tenuta allacqua •Compressibilità • n.d.Facilità d’uso e diapplicazione • • Buone prestazioni Prestazioni medie Prestazioni basse Il migliore
  • 118 • M a n u ale dell’IsolamentoApplicazioni in ediliziaApplicazioni in edilizia: obiettivi didatticiDopo questa parte dovreste sapere…• Le applicazioni in edilizia.
  • Applicazioni in edilizia • 119Applicazioni in edifici residenziali 1 3 7 Che cosè l’isolamento? 2 6 5 4 8 11 9 10 12 13 URSA GLASSWOOL URSA XPS1 Isolamento in intradosso tra le travi 6 Tetto rovescio non calpestabile2 Isolamento in estradosso 7 Tetto piano3 Soffitti 8 Isolamento dei ponti termici4 Contropareti per pareti perimetrali 9 Isolamento dei pilastri5 Pavimenti 10 Pareti perimetrali a contatto col terreno 11 Pavimenti 12 Cantine a contatto col terreno 13 Piano delle fondamenta
  • 120 • M a n u ale dell’IsolamentoApplicazioni in edifici non residenziali 11 5 6 1 2 3 4 8 12 9 10 7 URSA GLASSWOOL URSA XPS URSA TECH*1 Facciate ventilate 6 Tetti carrabili 12 Coppelle2 Pareti interne/a secco 7 Pareti esterne a contatto col3 Controsoffitti acustici terreno4 Pavimenti 8 Pavimenti industriali5 Sistemi A/C 9 Cantine a contatto col terreno 10 Piano delle fondamenta 11 Tetto giardino* Prodotto attualmente non commercializzato in Italia
  • Applicazioni in edilizia • 121Applicazioni negli edifici industriali 6 Che cosè l’isolamento? 3 4 1 2 5 1 URSA GLASSWOOL URSA XPS URSA SECO*1 Facciate industriali 4 Tetto rovescio non 6 Tetto rovescio, massicciata2 Intercapedini calpestabile3 Tetti in lamiera 5 Pavimento industriale* Prodotto attualmente non commercializzato in Italia
  • 122 • M a n u ale dell’IsolamentoApplicazioni in edilizia I [tetti spioventi]Muratura o cemento1. Coibentazione senza carico inintradosso tra le travi del tetto, interamentesupportata2. Coibentazione tra la struttura disupporto e copertura esterna in estradossotra la struttura portante e la copertura esternaMetallo3. Coibentazione tra le due lastremetalliche4. Coibentazione tra le travi deltetto e copertura esterna5. Coibentazione del soffitto industriale sospesoLegno6. Coibentazione senza carico tra travi del tetto, interamentesupportata7. Coibentazione tra le travi del tetto e la copertura esterna; adesempio: listelli fissati sulla struttura del tetto per supportare ilmanto di copertura8. Coibentazione sotto travi del tetto
  • Applicazioni in edilizia • 123Applicazioni in edilizia II [tetti piani]Muratura o cemento9. Coibentazione invertita al disopra del manto impermeabile Che cosè l’isolamento?del tetto, inclusi la copertura atetto giardino e parcheggi10. Tradizionale membranacoibente sotto il tettoMetallo11. Su ponte di acciaio,coibentazione sottomembrana del tettoLegno12. Coibentazione tra travi deltetto o altre travi
  • 124 • M a n u ale dell’IsolamentoApplicazioni in edilizia III [pareti perimetrali]Muratura o cemento13. Parete in muratura o cemento, coibentazione esterna copertamediante rinzaffatura (isolamento a cappotto).14. Parete in muratura o cemento, coibentazione interna concontroparete di protezione su struttura metallica.15. Coibentazione in intercapedine, tra due paramenti, cavitàareata.16. Coibentazione in intercapedine, cavità completamenteriempita dallisolante, parete esterna con o senza rinzaffatura.17. Parete in muratura o cemento, coibentazione esterna eprotezione con camera daria ventilata.18. Isolamento tra due edifici.19. Cantina o vespaio aerato a contatto diretto con il terreno,coibentazione interna con o senza protezione.Metallo20. Struttura a montanti metallici con panelli di protezione,coibentazione tra i montanti21. Struttura a montanti metallici con pannelli di protezione,coibentazione supportata dai pannelli.Legno22. Struttura a montanti in legno, coibentazione estrena erinzaffatura supportata direttamente dai montanti.23. Struttura a montanti in legno, coibentazione sul lato internocon rinzaffo.24. Struttura a montanti in legno con pannelli di protezione,coibentazione supportata dai pannelli.
  • Applicazioni in edilizia • 125Applicazioni in edilizia IV [pareti interne]Muratura o cemento25. Struttura in muratura ocemento, coibentazione che Che cosè l’isolamento?supporta una protezione leggera orinzaffatura, o struttura metallica disupporto della coibentazione e dellaprotezione.26. Coibentazione tra due abitativeallinterno dello stesso edificio.Muro a secco27. Struttura metallica con pannellileggeri di protezione, coibentazionetra i pannelli della parete.
  • 126 • M a n u ale dell’IsolamentoApplicazioni in edilizia V [pavimenti / soffitti]Muratura o cemento28. Coibentazione sottopavimentazione di distribuzionedel carico, supporto completoLegno29. Coibentazione al di sopra dellastruttura di sostegno o tra le travi
  • Applicazioni in edilizia • 127Applicazioni in edilizia VI [soffitti]Muratura o cemento30. Coibentazione sotto lastruttura31. Soffitto sospeso da o Perché l’Isolamento?mediante una sottostruttura oun profilo perimetrale fissatodirettamente alla struttura chesopporta il carico (pavimento,tetto, trave e pareti), adistanza dal pavimento o daltetto sovrastante
  • 128 • M a n u ale dell’IsolamentoApplicazioni in edilizia VII [perimetro]Verticale32. Parete interrata, coibentazioneesterna dietro a membranaimpermeabile con protezionemeccanica33. Parete interrata, coibentazioneesterna a diretto contatto con il suoloOrizzontale34. Cemento, coibentazione sotto lasoletta, a contatto diretto con il suolo35. Cemento, coibentazionesupportata dalla soletta, al di sopradella membrana impermeabile, sottola pavimentazione che distribuisceil carico36. Cemento, coibentazione sotto la soletta che sta al di sopra dellamembrana impermeabile37. Isolamento dalla brina nel suolo o contro il terreno
  • Applicazioni in edilizia • 129Applicazioni in edilizia VIII [Climatizzazione]Condotta in lana di vetro38. Struttura della condottaCondotta metallica Che cosè l’isolamento?39. Coibentazione dellacondotta esterna40. Coibentazione dellacondotta interna
  • 130 • M a n u ale dell’IsolamentoMarcatura CEObiettivi didatticiIn questa parte affronteremo alcuni elementi basilari dellaMarcatura CE• Requisiti essenziali dei prodotti per ledilizia previsti dallarelativa Direttiva• Norme europee armonizzate e ruolo della marcatura CE• Differenze tra marcatura CE e certificazioni volontarie nazionali
  • Marcatura CE • 131Direttiva sui prodotti per lediliziaLa Direttiva sui prodotti per ledilizia (CPD)* definisce come"prodotto per ledilizia" qualsiasi prodotto che venga incorporatopermanentemente in opere edili, inclusi gli edifici e le opere di Che cosè l’isolamento?ingegneria civile.Gli Stati Membri sono obbligati a fare in modo che solo i prodottiper ledilizia che sono idonei per questa applicazione venganointrodotti sul mercato - ossia i prodotti con caratteristiche tali dafar sì che le opere in cui vengono incorporati, montati, applicati oinstallati, possano, se progettate e costruite correttamente,soddisfare i requisiti essenziali contenuti nella Direttiva.I Requisiti essenziali riguardano i requisiti basilari di igiene esicurezza e sono articolati in 6 sezioni:• Resistenza meccanica e stabilità• Sicurezza in caso dincendio• Igiene, salute e ambiente• Sicurezza durante limpiego• Protezione contro il rumore• Economizzazione di energia e ritenzione del calore* La Commissione Europea ha proposto di sostituire l’attuale Direttiva sui prodotti edili (89/106/EEC)con una regolamentazione dei materiali edili. L’obiettivo di questa nuova regolamentazione è dichiarire gli obblighi della direttiva, per semplificare i processi e aumentare la credibilità dellaMarcatura CE introducendo requisiti chiari per gli agenti coinvolti nei test e nelle certificazioni.La proposta contiene; 1 nuovi requisiti lavorativi per quanto riguarda l’uso sostenibile delle risorsenaturali; 2 una revisione dei requisiti base “igiene, salute, ambiente” per l’edilizia.La regolamentazione sarà direttamente applicabile alle leggi degli stati membri, diversamente ladirettiva richiede a ciscuno stato membro di tramutarla in legge affinché sia implementata. La nuovaregolamentazione diventerà operativa non prima della metà del 2011.
  • 132 • M a n u ale dell’IsolamentoIntroduzione alla marcatura CEPerché la marcatura CE?• Allo scopo di facilitare gli scambi commerciali in Europa, sonostate prodotte norme armonizzate per un certo numero di mercidestinate a essere vendute liberamente allinterno di tutta la UE,senza restrizioni a livello nazionale.• Le norme relative ai prodotti per la coibentazione contengonoriferimenti a proprietà importanti dei prodotti. Si fa riferimento ametodi di testing e le designazioni / i livelli delle proprietà sonotalora stabiliti sotto forma di valori limite, ma per la massimaparte sotto forma di appartenenza alle classi. La marcatura CE è il sistema per assicurare che le proprietà del prodotto vengano testate e riportate allo stesso modo in tutti i Paesi dellUEStandard per i materiali coibentiLana di vetro• La norma europea EN13162 è applicabile alla lana mineraledestinata a essere utilizzata per la coibentazione negli edifici.XPS• La norma europea EN13164 è applicabile al polistirene estrusodestinato a essere utilizzato per la coibentazione negli edifici.
  • Direttiva sui prod. per ledilizia Commissione Europea mandato Organismi di emittente della Norme Certificazioni Industria standarizzazione certificazione CEN (TC’s) Organismi Comitato europeo Standard marcatura CE notificati Associazioni per la armonizzati (cstb, aenor ) europee (obligatoria) standardizzazione (Eurima, EXiba, etc) certificazione in ambito UELivello europeo EOTA ETAG´s (CUAP) ETA EOTA Produttori (Organizzazione (Linee guida sulle Approvazione europei europea per le aprovazioni tecniche tecnica a livello (volontaria) aprovaziioni tecniche) a livello europeo) europeo Prodotto: certificazioni Organismi Associazioni Governi locali specifiche volonarie notificati nazionali tecniche ACERMI, KOMO... (cstb, aenor…) nazionali Applicaione: DIT (ES) Produttori (volontaria)Livelo locale Panoramica del sistema di normalizzazione e AVIS Technique (FR) locali Zulassung (DE) Marcatura CE • 133 Che cosè l’isolamento?
  • Trasportando la lana di vetro hai unrisparmio maggiore per m2 di magazzino:• dovuto alla sua alta comprimibilità la lana di vetro:- richiede meno spazio di stoccaggio- consente, rispetto ad altri prodotti un minor costo di trasporto a parità di superfice da isolare.
  • Sei un installatoreLo sai che...? Che cos’è l’isolamento?La lana di vetro ti aiuta a:• risparmiare spazio• incrementare i guadagni per m2 di stoccaggio
  • Perché la lana di vetro?
  • 138 • M a n u ale dell’Isolamento
  • Indice3.1 Obiettivi didattici3.2 Proposta di valore URSA per la lana di vetro3.3 Principali argomentazioni3.4 Convinzioni errate sulla lana di vetro Perché la lana di vetro?
  • 140 • M a n u ale dell’IsolamentoObiettivi didatticiArgomenti trattati in questa parte• Proposta di valore di URSA per la lana di vetro• Le quattro principali argomentazioni alla base della proposta divalore• Confutare le più comuni "Convinzioni errate" sulla lana di vetro Per quale motivo la lana di vetro dovrebbe essere la scelta preferita per la coibentazione?
  • Proposta di valore URSA per la lana di vetro • 141Proposta di valore di URSA per la lanadi vetroLa lana di vetro ha molti punti di forza e questo la rende la sceltapreferita per la coibentazione.Nelle prossime pagine vi presenteremo i principali elementi dellaproposta di valore di URSA per la lana di vetro: In ambito applicativo*, la lana di vetro è il più efficiente e user-friendly tra i materiali per isolamento termico e acustico, dal punto di vista sia economico che ecologico Perché la lana di vetro?* Applicazioni: tetto spiovente, parete interna, parete esterna
  • 142 • M a n u ale dell’IsolamentoPrincipali argomenti Gli argomenti a sostegno della nostra proposta di valore per la lana di vetro La lana di vetro La lana di vetro è il La lana di vetro La lana di vetro ha offre il miglior materiale ideale presenta il miglior i costi più bassi di bilancio ambientale rapporto prezzo / per l’isolamento logistica e (riguardo alle resistenza termica acustico installazione (1) (2)* emissioni di CO2) (miglior valore) (2) (1) (2)** Studio di ricerca di Forschungszentrum Karlsruhe: “Analisi di due materiali in competizione traloro come potenziali candidati per una struttura a tetto spiovente”(1) basato sulle ricerche(2) per applicazioni specifiche
  • Principali argomentazioni • 143La lana di vetro offre il miglior rapporto prezzo / resistenza termica (miglior valore)Vi sono diversi punti di vista su costi e prezzi Punto di vista del produttore: Costo / prezzo per kg Punto di vista della distribuzione: Perché la lana di vetro? Costo / prezzo per m3 Punto di vista dellutente finale Costo / prezzo per m2
  • 144 • M a n u ale dell’IsolamentoIl ruolo dello spessore e del lambda in relazione aicosti dellutente finaleLo spessore del materiale coibente dipende di solito dairegolamenti e dalle norme edilizie. In tali norme i requisiti dicoibentazione termica sono espressi in valori di R o valori di U.I parametri critici per il raggiungimento di un determinato valoredi R sono il lambda e lo spessore. Quanto più il valore di lambdaè buono (basso), tanto minore è lo spessore richiesto. Esempio per la lana di vetro: Esempio per il PUR: lambda = 0,04 e lambda = 0,025 e valore di R richiesto = 5 valore di R richiesto 5 1 m3 con 5 pannelli 1 m3 con 8 pannelli da 200 mm de 125 mm1000 mm = 200x5 1 1 2 2 3 4 3 5 4 6 7 5 8 Spossore = * R ≥ 0,040x5 = Spessore = * R ≥ 0,025x5 = 0,200 (m) ≥ 5 pannelli 0,125 (m) ≥ 8 pannelli
  • Principali argomentazioni • 145La lana di vetro offre il miglior rapportoprezzo/resistenza termica (miglior valore)Il prezzo del materiale isolante per lutente finale è influenzatodal valore di lambda del prodotto.La lana di vetro è più vantaggiosa in termini di prezzo per leapplicazioni a cui è destinata. Glass wool Stone wool product product XPS CO2 XPS HR EPS PUR 2 Prezzo medio al dettaglio in � per m 3.9 4.9 15 14 6.75 13 Lambda 0.040 0.040 0.034 0.029 0.035 0.025 R=5* Spessore in mm 200 200 170 145 175 125 3 Prezzo calcolato in � per m 19.5 24.5 88.2 96,6 38.6 104.0 % di maggior costo rispetto a GW (MRK 21) n.a 26% 352% 395% 98% 433% Perché la lana di vetro? EsempioEsempio:Spessore = λ* R ≥ 0,040*5 = 0,200 (m)Passando dallo spessore agli �/m3: 3,9*(1000/200)Calcolo basato sui prezzi medi del materiale.*Talvolta gli spessori calcolati non esistono in commercio.
  • 146 • M a n u ale dell’IsolamentoLa lana di vetro è il materiale ideale per l’isolamento acustico.Ci sono molti dettagli che influenzano le performance di un sistemad’isolamento acustico:• I materiali isolanti dovrebbero essere selezionati per la loro struttura, che è fondamentale per la performance dell’isolamento acustico. I materiali ideali hanno una struttura elastica.• La capacità dei materiali di riempire completamente una cavità ha un impatto positivo sulle performance del sistema acustico• La capacità di adattamento dei prodotti isolanti dove possono verificarsi ponti acustici
  • Principali argomentazioni • 147Isolamento acustico e densitàL’elasticità e la struttura della lana di vetro assicurano assorbimentoacustico, effetto molla e controllo del riverbero. Maggiore è la rigidità deimateriali peggiore è il loro isolamento acustico, per questo le schiumeplastiche non sono buoni isolanti acustici.• Una maggior densità non migliora l’isolamento acustico. Le lane mineralicon maggiore densità non sono molto elastiche e quindi non forniscononessun beneficio acustico addizionale rispetto alla lana di vetro.Il grafico mostra il potenziale di assorbimento sonoro di due materiali inuno stesso sistema. Il potenziale di riduzione medio della lana di vetro èdi 59 dB, questo garantisce un vantaggio del 12 % rispetto ai 52 dBraggiunti dalla lana di roccia.Sound reduction potential Perché la lana di vetro?60 59 51 51 525040 40 403020 Stone wool10 Glass wool 0 plasterboard plasterboard+tiles brick wall Test numbers Test numbers Test numbers: LGAI 97779 AC3-D12-02-XIV Labein 90.4432.0-III-CT-08/33 LGAI 97821 AC3-D12-02-XIX Labein PO 0906-III-CM PDOBLE
  • 148 • M a n u ale dell’IsolamentoDettagli sulle applicazioni in intercapedineDurante l’installazione dell’solamento acustico, un problema comune sipresenra quando si incontrano ostacoli nel muro.• Quando si usa lana minerale ad alta densità è necessario tagliarlaattorno a questi ostacoli a causa della sua elevata rigidità, questo puòprovocare ponti acustici.• Diversamente la lana di vetro può essere facilmente adattata attorno aquesti ostacoli grazie alle sue caratteristiche elastiche. Questo riduce lapossibilità di creare ponti acustici.La lana di vetro è facile da maneggiare. Paragonata con altri materiali èmolto più facile da installare correttamente e questo garantisce miglioriperformance dell’isolamento acustico.• La lana di vetro può riempire una cavità come nessun altro materiale.Grazie alla sua natura elastica si espande e si adatta alla dimensione diqualsiasi cavità.La lana di vetro si espande Se la cavità non è riempitariempiendo ogni cavità, garanten- completamente, gli spazi vuotido ottimi risultati di isolamento rimasti contribuiscono allaacustico. trasmissione sonora.
  • Principali argomentazioni • 149Resistenza al fuoco in intercapedineIn aggiunta alle sue superiori performance nell’isolamento acustico lalana di vetro garantisce il beneficio aggiuntivo di rispettare gli standardpiù severi per quanto riguarda la resistenza al fuoco.I risultati dei test mostrano che la lana di vetro offre le stesse performan-ce di resistenza la fuoco della lana di roccia.*I sistemi di isolamento che utilizzano sia la lana di roccia che la lana divetro ottengono classificazioni REI migliori - i.e. REI 120. REI 120 Perché la lana di vetro?Fonte: Il test di riferimento è APPLUS, n. 5042796
  • 150 • M a n u ale dell’IsolamentoLa lana di vetro presenta il miglior bilancio ambientale (riguardoalle emissioni di CO2)La valutazione del ciclo di vita (LCA) è il processo con cui sivalutano gli effetti di un determinato prodotto sullambientedurante lintero arco della sua vita utile; ciò serve a utilizzare lerisorse in modo più efficiente e ridurre le voci passive. Può essereutilizzata per studiare limpatto ambientale di un prodotto o dellafunzione che il prodotto è deputato a svolgere. La LCA vienecomunemente detta analisi "dalla culla alla tomba".Gli elementi chiave della LCA sono: (1) individuare e quantificare icarichi di impatto ambientale in gioco; ad esempio: energia ematerie prime consumate, emissioni e rifiuti generati; (2) valutarei potenziali impatti ambientali di questi carichi; e (3) valutare lesoluzioni disponibili per ridurre tali impatti ambientali.La LCA è lanalisi dei materiali utilizzati per fabbricare unprodotto, dalla loro estrazione e dalla relativa energia impiegata,fino al loro "ritorno alla terra" al termine del ciclo di vita utile. Produzione Trasporto Installazione Uso nelledificio Distruzione e riciclaggioFonte: Agenzia Europea dellAmbiente, AEMA
  • Principali argomentazioni • 151URSA ha commissionato uno studio per quantificareil risparmio ottenuto con l’utilizzo di lana di vetro.Per quantificare il risparmio ottenuto con l’utilizzo di lana divetro, URSA ha commissionato al Forschungszentrum Karlsruhein Germania uno studio di ricerca.L’obiettivo della ricerca è consistito nel valutare un’unitàfunzionale di lana di vetro, installata in uno specifico scenario diriferimento, nel contesto dell’analisi del ciclo di vita.• Un’unità funzionale è definita come un metro quadrato diisolamento con un valore di Resistenza R uguale a 5, per lacoibentazione di un tetto spiovente.• L’analisi ha mostrato l’energia necessaria e le emissioni di CO2per la produzione di un’unità funzionale di lana di vetro Perché la lana di vetro?comparando i risultati ai risparmi energetici da essa prodottigrazie al potere isolante. Estrazione Produzione Trasporto Installazione LCA
  • 152 • M a n u ale dell’IsolamentoLa lana di vetro presenta il miglior equilibrioambientale in termini di emissioni di CO2Le principali ragioni per cui la lana di vetro presenta un migliorbilancio ambientale sono le seguenti: Lana di vetro La lana di vetro necessita di una bassa massa per unità funzionale La compressibilità della lana di vetro consente significativi risparmi di energia lungo la catena logistica Per la produzione della lana di vetro, URSA utilizza al 65% vetro riciclato
  • Principali argomentazioni • 153La lana di vetro presenta un ottimo bilancio ambientale, dato ilbasso livello di CO2 emessa durante il suo ciclo di vita.Es. Francia: la lana di vetro consente di risparmiare 243 voltel’energia richiesta per la sua produzione, trasporto einstallazione.Bilancio ecologico di URSA: energia-1 = +243 Perché la lana di vetro? Estrazione Produzione Trasporto Installazione LCA* Studio del Centro di ricerca di Karlsruhe: “Analisi di due materiali in competizione tra lorocome potenziali candidati per una struttura a tetto spiovente”.
  • 154 • M a n u ale dell’IsolamentoI risultati significativi di uno studio di ricercaindipendenteLa pagella della lana di vetro:1 unità di energia utilizzata = 243 unità di energia risparmiate1 unità di CO2 emessa = 121 unità di CO2 risparmiatePunto di pareggio per lenergia = 1,47 mesiPunto di pareggio CO2 = 4,96 mesi* Studio del Centro di ricerca di Karlsruhe: “Analisi di due materiali in competizione tra lorocome potenziali candidati per una struttura a tetto spiovente”.* Lincidenza del processo di produzione sul consumo totale di energia è del 98%.
  • Principali argomentazioni • 155La lana di vetro ha i costi più bassi di trasporto e installazioneLa lana di vetro offre i costi logistici e diinstallazione più bassi.Nel complesso, la catena di fornitura presenta molti piùvantaggi per la lana di vetro Galsswool product Altri prodotti* Altri vs GlasswoolArea materiale coibente immagazzinato (un solo livello) 378 m2 180 m2 52.4%**meno m2Tempo occorrente per il traspoto al piano di lavoro 19.38 min 77.54 min 300.1%Tempo richiesto per l’installazione 125.02 min 183.49 min 46.8%Totale costi manodopera per l’installazione 80.04 m 135.7 m 69.5% 2 2Costi di manodepera specifici per l’installazione 0.73 m/m 1.23 m/m 68.5%• Condizioni dimmagazzinaggio di riferimento: tetto spiovente Perché la lana di vetro?2x6 x10; m2=120 m2, coibentazione tra travi del tetto, larghezzatrave del tetto 60 mm, larghezza mat. coibente 600 mm• Condizioni dinstallazione di riferimento: scaffale diimmagazzinaggio: 7,5 m2; rotoli di lana di vetro, 21; rotoli dilana di roccia 84; tempo per rotolo 1,08 min.; costo/orainstallazione, 35 �.* “Altri” Lane minerali non comprimibili** Grazie alle dimensioni e ai m2 per rotolo: 1,32 m2 per il rotolo Easyrock; MRK = 5,4 m2 per rotolo.
  • 156 • M a n u ale dell’IsolamentoStudio comparativo sul tempo d’installazione.URSA ha commissionato uno studio indipendente per confrontare iltempo necessario per isolare la stessa superficie con diversi materiali.I materiali selezionati sono:• Rotoli di lana di vetro molto comprimibili• Rotoli di lana minerale non comprimibili• Pannelli di lana minerale non comprimibiliPer rendere i risultati dello studio paragonabili, sono state selezionatedue case identiche in Austria. Entrambe con la stessa superficie ditetto spiovente (79,6 m2). lo studio ha dimostrato un significativo vantaggio di tempo a favore dei rotoli altamente comprimibili di lana di vetro URSA rispetto ad entrambi i materiali non comprimibili.
  • Principali argomentazioni • 157I risultati dello studioDurante l’esperimento ci sono voluti278 minuti per installare, sulla superficiedel tetto, i pannelli in lana minerale.Utilizzando i rotoli di lana di vetro perricoprire la stessa superficie di tetto cisono voluti solo 145 minuti. Questomostra un vantaggio significativo deirotoli di lana di vetro nei confronti deipannelli di lana minerale noncomprimibili.Di conseguenza si risparmia il 48% deltempo utilizzando i rotoli di lana di vetro rispetto ai pannelli non Perché la lana di vetro?comprimibili di lana minerale.Confrontando i rotoli di lana di vetro con i rotoli di lane minerali noncomprimibili, il risparmio di tempo è altrettanto elevato, si risparmiano 67minuti per isolare la stessa superficie, questo rappresenta un risparmio ditempo del 32%. Lana di vetro (rotoli) Altri rotoli Altri pannelli Tempo (min) 145 212 278 % di tempo risparmiato con la lana di vetro n/a 32% 48%
  • 158 • M a n u ale dell’IsolamentoConclusioniLe principali ragioni di questo vantaggiodella lana di vetro sono:• I rotoli di lana di vetro sono molto piùcomprimibili rispetto ai rotoli e ai pannellidi lana minerale, di conseguenza sononecessari meno rotoli per isolare la stessasuperficie, questo permette di trasportaremeno materiale all’ultimo pianodell’edificio. In aggiunta la lana di vetro èmolto più leggera.• Per essere adeguatamente installata lalana minerale non comprimibile deveessere accuratamente misurata prima diessere tagliata e questa operazionerichiede ulteriore tempo.• La lana di vetro, grazie alla sua facilitàdi adattamento, non richiede moltemisurazioni, questo garantisce unconsistente risparmio di tempo.
  • Convinzioni errate sulla lana di vetro • 159Convinzioni errate sulla lana di vetroFuocoLa lana di roccia è migliore perché non bruciafalso• Dal punto di vista della reazione al fuoco, non cè alcunadifferenza tra lana di vetro e lana di roccia: entrambi i materialisono non combustibili (A1).• Laggiunta di rivestimenti può influire su tale incombustibilità,in egual misura, in entrambi i materiali.La lana di roccia ha una migliore resistenza al fuoco Perché la lana di vetro?falso• La resistenza al fuoco non è una caratteristica del materiale madella componente delledificio o del sistema dinstallazione.• I componenti per edilizia sono stati certificati per REI30, REI60e REI90 utilizzando indifferentemente lana di vetro e lana diroccia; pertanto da questo punto di vista i due materiali coibentisi equivalgono.
  • 160 • M a n u ale dell’IsolamentoPunto di fusioneLa lana di roccia ha un punto di fusione più altovero, ma ciò è irrilevante per le principali applicazioni dellalana di vetro!Ledificio crolla prima della fusione del materiale isolante!• Cè una netta differenza tra protezione contro gli incendi eresistenza al fuoco.• I materiali per la protezione contro gli incendi sono utilizzatiper proteggere gli elementi strutturali del fabbricato (pilastrimetallici, ecc.) e per applicazioni tecniche (boiler, tubi ad altatemperatura, ecc.).• Nelle principali applicazioni della lana di vetro, la resistenza alfuoco è lelemento chiave e questa è una caratteristica dellacomponente delledificio, non del materiale coibente!• In queste applicazioni, il materiale coibente non protegge lastruttura del fabbricato dal fuoco ... per cui il vantaggio offertodalla lana di roccia è puramente psicologico!
  • Convinzioni errate sulla lana di vetro • 161Reazione al fuoco, resistenza al fuocoe punto di fusioneIl punto di fusione di un solido è lintervallo di temperatura nelquale passa dallo stato solido a quello liquido.La reazione al fuoco è una proprietà dei materiali, utilizzata perdescrivere come si comportano i materiali quando assoggettati aun attacco di fuoco.La resistenza al fuoco è una caratteristica importante per lecomponenti delledificio: la classe di reazione al fuoco di unacomponente delledificio (ad esempio: parete a secco) nondipende dalla specie di lana minerale utilizzata, ma piuttosto dalnumero di pannelli e dalla precisione con cui è stato effettuato illavoro. Perché la lana di vetro? È stato dimostrato che componenti delledificio in cui si utilizza lana minerale hanno classificazioni con elevato REI – ad esempio REI 120 – Sia la lana di vetro che la lana di roccia sono in grado di raggiungere questi valoriNelle principali applicazioni della lana di vetro, la resistenza alfuoco è lelemento chiave. Non cè differenza tra lana di vetro elana di roccia.Nel business del risparmio di energia e della coibentazione, laprotezione contro gli incendi non è un fattore determinante.
  • 162 • M a n u ale dell’IsolamentoDensità / PesoLa lana di roccia è migliore perché ha una densità maggiorefalso• La densità non è rilevante quando si confrontano le prestazionidei materiali coibenti. Il valore di lambda e la resistenza termicasono i parametri rilevanti per il confronto tra vari materiali coibenti.• Il peso non è sinonimo di performance (i dispositivi high-tech sonopersino più leggeri). La lana di roccia deve avere un peso doppio peravere le stesse prestazioni isolanti/lo stesso lambda della lana divetro.
  • Convinzioni errate sulla lana di vetro • 163La lana di roccia deve avere una densità superioreper raggiungere le stesse prestazioni in termini diisolamentoUn peso maggiore non significa miglior isolamento Applicazioni della lana di vetro Applicazioni tecniche nel settore delledilizia della lana di roccia 0,05 0,045 0,04 W/mK Lana di roccia 0,035 Perché la lana di vetro? Lana di vetro 0,03 0 50 100 150 200 kg/m3 La lana di roccia deve avere una densità quasi doppia per raggiungere lo stesso valore di lambda.* Studio condotto dallo Swedish National Testing and Research Institute: Thermal InsulatingMaterials (B. Jonsson), 1995
  • 164 • M a n u ale dell’IsolamentoDensità / Peso e resistenza allusuraLa maggiore densità della lana di roccia la fa durare più a lungofalso• Se i materiali sono installati correttamente, la densità e ladurata non sono correlate tra loro.• In condizioni normali, sia la lana di vetro che la lana di rocciadureranno almeno per 50 anni.Densità /Peso + IncendiLa maggiore densità della lana di roccia contribuisce a conferirleproprietà di non combustibilità superiori alla lana di vetrofalso• La non combustibilità della lana di vetro e della lana di rocciaderiva dal fatto che esse sono di origine inorganica.• La densità di un materiale non influisce sulla combustibilità.
  • Convinzioni errate sulla lana di vetro • 165Confronto tra isolamento termico e isolamentoacusticoNon è possibile combinare isolamento termico e isolamento acustico.falso• È possibile avere un materiale che possiede entrambe lecaratteristiche, ad esempio la lana di vetro è un materiale coibenteche protegge dal freddo e dal caldo e al tempo stesso è insonorizzante. Perché la lana di vetro?
  • 166 • M a n u ale dell’IsolamentoConfronto tra isolamento termico e isolamentoacusticoLa lana di roccia offre un miglior isolamento acustico.falso• A parità di Rs/resistenza al flusso dellaria, la lana di roccia deveavere una maggiore densità, perché è più rigida. Pertantolassorbività elastica è inferiore. Ciò significa che occorre pagaredi più per avere le stesse prestazioni. Modulo di elasticità Resistività rispetto alla dinamica/rigidità dinamica circolazione dellaria 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 100 100 EgyN/d MN/m2 Rs kPa.s/m2 -10 0,1 1 3 10 Densità kg/m 100 GW SW EPS GW SWLa lana di roccia è sempre più rigida della lana di vetro; pertantoè inferiore dal punto di vista della insonorizzazione elasticaA parità di Rs, la lana di roccia deve avere una densità superiorerispetto alla lana di vetro.
  • Convinzioni errate sulla lana di vetro • 167Acqua / vaporeLa lana di vetro assorbe più acqua della lana di rocciafalso• Nessuno dei due materiali è idrofilo; pertanto essi non assorbonolacqua.• La lana di vetro URSA offre un ulteriore vantaggio: essa contienealcuni additivi che la rendono idrorepellente (idrofoba). Si tratta diuna caratteristica preziosa per le applicazioni in cui essa è richiesta(ad esempio: facciate ventilate, pareti con intercapedini, ecc.). Perché la lana di vetro?Con la lana di vetro occorre una barriera contro il vaporefalso• Entrambi i materiali a base di lana minerale hanno la stessatendenza alla diffusione di vapore acqueo, rappresentata da μ.• Occorre pertanto una barriera contro il vapore per entrambi imateriali, nelle applicazioni dove ciò è rilevante (parete esterna delfabbricato).
  • 168 • M a n u ale dell’IsolamentoStabilità del materialeLa lana di roccia è migliore perché non collassafalso• Se, a causa di una manipolazione o installazione inadeguata,lumidità penetra nel materiale coibente, esso può collassare.• Se i materiali vengono manipolati e installati correttamente,nessuno di essi collassa.
  • Convinzioni errate sulla lana di vetro • 169ManipolazioneLa lana di roccia è più facile da installarefalso• La lana di vetro è molto facile da tagliare, perché non occorreprendere misure precise.• La lana di vetro si adatta a tutte le cavità e tutte le superficiirregolari.• La lana di vetro non si rompe durante le operazioni effettuatetipicamente in cantiere.• Il trasporto della lana di vetro al luogo di applicazione finale Perché la lana di vetro?richiede uno sforzo minore.• Con i rotoli di lana di vetro vi sono meno sprechi rispetto aipannelli di lana di roccia durante linstallazione. Lana di vetro Lana di roccia
  • 170 • M a n u ale dell’IsolamentoResistenza alla compressioneLa lana di vetro non possiede alcuna resistenza allacompressioneveroperò irrilevante...• La resistenza alla compressione è del tutto irrilevante per leapplicazioni principali della lana di vetro: tetto spiovente, paretiinterne e pareti esterni.• Se si desidera installare un materiale dotato di eccezionaleresistenza alla compressione, URSA XPS è la scelta ideale.
  • Convinzioni errate sulla lana di vetro • 171Energia / ambienteLe emissioni di CO2 e l’energia necessaria per la produzione dellalana di vetro sono troppo elevatefalso• Se si confronta una unità funzionale (definita come metro quadrodi materiale con una determinata resistenza termica) in un’Analisidel ciclo di vita, risulta evidente che la lana di vetro ha un ottimobilancio positivo in termini di impatto ambientale.• In generale, lenergia che la lana di vetro permette di risparmiare èmolto superiore allenergia impiegata per produrla (243x).* Perché la lana di vetro?• I confronti a parità di peso (kg) non sono il modo giusto, enemmeno quello ufficiale, per comparare le prestazioni e i bilanciambientali. Bilancio ambientale Emissioni di CO2 44%Bilancio ecologico di URSA: CO2 -1 = +121* Studio del Centro di ricerca di Karlsruhe: “Analisi di due materiali in competizione tra lorocome potenziali candidati per una struttura a tetto spiovente”
  • 172 • M a n u ale dell’IsolamentoEnergia / ambienteLa lana di roccia è più “ecologica” perché è costituita da basaltofalso• La lana di vetro è anchessa una lana minerale; il suo principalecostituente è la silice, un prodotto presente in natura eabbondante (in effetti, è il materiale più abbondante sulla Terra).Qualità dell’aria negli spazi chiusiLa lana di roccia è migliore della lana di vetro per quanto riguardala formaldeidefalso• Entrambe le lane minerali utilizzano formaldeide ed è statodimostrato che le emissioni di entrambe sono minime e che noninfluiscono negativamente sulla qualità dellaria negli internidelledificio.Fonte: URSAs data sheets.
  • Convinzioni errate sulla lana di vetro • 173SaluteLa lana di roccia è più sicura per la salute, perché non è cancerogenafalso• Entrambe le lane minerali sono interessate dalla stessa direttiva enon sono pericolose per la salute (non cancerogene) se sonobiosolubili.Secondo la Direttiva europea 97/69/CE, le lane mineralibiosolubili non sono cancerogene.Secondo lo IARC, le lane minerali biosolubili non sono daconsiderare cancerogene. Perché la lana di vetro?Il carattere biosolubile è indicato dal marchio RAL.La coibentazione con lana minerale è anche conforme alla NotaQ della Direttiva sulle sostanze pericolose (non cancerogena). Certificato di salute e sicurezza Marchio RAL Entrambe le lane minerali sono soggette alla medesima Direttiva. Le lane minerali biosolubili non sono cancerogene.
  • La lana di vetro ti permette di lavorare moltopiù velocemente ed efficientemente• Grazie alla sua alta comprimibilità la lana di vetro facilita iltrasporto, la misurazione, il taglio e l’installazione.• A confronto con altri materiali concorrenti la lana di vetro tipermette un risparmio di circa il 40% del tempo di installazione.
  • Sei un installatoreLo sapevi che...? Perché la lana di vetro?La lana di vetro ti aiuta ad otteneremigliori performance economiche
  • Perché XPS?
  • 178 • M a n u ale dell’Isolamento
  • Indice4.1 Obiettivi didattici4.2 Proposizione di valore URSA per XPS4.3 Argomenti principali4.4 Applicazioni4.5 Convinzioni errate riguardanti XPS Perché XPS?
  • 180 • M a n u ale dell’IsolamentoObiettivi didatticiArgomenti trattati in questa parte• Proposizione di valore di URSA per lXPS• I tre principali argomenti alla base della proposta di valore• La perfetta idoneità dellXPS per tetti rovesci piani e lefondamenta (elementi perimetrali)• Le più comuni "Convinzioni errate" sull XPS
  • Proposizione di valore URSA per XPS • 181Proposizioni di valore Per quale motivo lXPS dovrebbe essere la scelta preferita per lisolamento? Perché XPS?
  • 182 • M a n u ale dell’IsolamentoProposta di valore di URSA per lXPSLXPS è un prodotto straordinariamente valido. Nessun materialeisolante è paragonabile allXPS per quanto riguarda lecaratteristiche fisicheNelle prossime pagine dimostreremo che... LXPS è un materiale isolante con una combinazione esclusiva di alto isolamento termico, eccezionale resistenza alla compressione, eccellente resistenza allacqua e ai cicli di gelo-disgelo, e facilità dinstallazione.... pertanto lURSA XPS è il prodotto ideale per applicazionitecnicamente impegnative quali le pareti perimetrali(fondamenta) e i tetti rovesci piani.
  • Proposizione di valore URSA per XPS • 183Che cosè lXPS?Struttura dellXPS Struttura dell’XPS con il 100% di celle chiuseCaratteristiche dellXPS• Ottimo isolamento termico• Altissima resistenza alla penetrazione di umidità• Bassa permeabilità al vapore acqueo• Altissima resistenza ai cicli di gelo-disgelo• Altissima resistenza alla compressione• Notevole facilità duso e di installazione• Comprovate prestazioni a lungo termine• Resistente alla muffa e alla corrosione Perché XPS?
  • 184 • M a n u ale dell’Isolamento...EPS e PUR?EPS EPS struttura principalmente formata da celle chiuse con aria all’interno• Buon isolamento termico• Buona resistenza• Facilità duso e d’installazionePUR PUR struttura con più del 90% di celle chiuse• Ottimo isolamento termico• Resistente alla muffa e alla corrosione• Facilità duso e d’installazione
  • Proposizione di valore URSA per XPS • 185Principali punti di forza dellXPS THERMAL WATER MECHANICAL I principali vantaggi del XPS rispetto ai materiali isolanti utilizzati comunemente L’XPS offre le LXPS ha una migliori LXPS possiede resistenza alla prestazioni in eccellenti compressione termini di caratteristiche di impareggiabile assorbimento isolamento dacqua e cicli di termico gelo/disgelo* Perché XPS?* Nota: tra i materiali isolanti comunemente usati
  • 186 • M a n u ale dell’IsolamentoPrincipali argomentiProprietà meccanicheLa resistenza alla compressione elo scorrimento a compressionesono importanti caratteristiche deimateriali per edilizia. Esse indicanoi limiti di un materiale per carichi abreve e a lungo termine.
  • Proposizione di valore URSA per XPS • 187Resistenza alla compressioneLa resistenza alla compressione (anche detta: resistenza allosforzo di compressione) indica la capacità dellXPS di resistere acarichi a breve termine con il 10% di deformazione• Per "deformazione" sintende la riduzione di spessore delprodotto• Questa capacità viene espressa in kPa• 1 kpa = 0,01 kg/cm2 = 100 kg/m2 CS (10/Y) URSA XPS NW 250 URSA XPS N III 300 URSA XPS NV 500 URSA XPS NVII 700LURSA XPS ha una resistenza alla compressione che consente disostenere facilmente diverse tonnellate/m2 di pressione verso ilbasso.L’XPS ha un comportamento elastico sulle superfici irregolari odisomogenee. Esso non ha la tendenza alla frattura fragile. Pertantoi carichi locali vengono assorbiti tramite deformazioni locali. Perché XPS? Fonte: dati URSA
  • 188 • M a n u ale dell’IsolamentoConfronto della resistenza alla compressione permateriale Resistenza alla compressione per materiale (max) kpa URSA XPS 700 EPSh (idrofobo) 350 PUR 175 EPS 190 Lana minerale 120 Vetro multicellulare 1200 Fra tutti i materiali isolanti utilizzati comunemente, lXPS presenta la maggiore resistenza alla compressione. Fonte: dati produttori
  • Proposizione di valore URSA per XPS • 189Scorrimento a compressioneLo scorrimento a compressione “CC(i1/i2/y)s” indica lacapacità dellXPS di sopportare una pressione di caricopermanente o a lungo termine, così espressa:• i1 = deformazione iniziale, in %• i2 = deformazione dopo y anni, in %• y = anni• s = pressione di carico costante, in kpa CC (2/1.5/50) URSA XPS NIII 125 URSA XPS NV 175 URSA XPS NVII 250Esempio: CC(2/1,5/50)175 = Durante un tempo di applicazionedi 50 anni e sottoposta a una pressione di carico costante di 175kpa, questa schiuma non viene compressa per più del 2% conparziale deformazione da scorrimento inferiore all1,5 %. Perché XPS? Fonte: dati produttori
  • 190 • M a n u ale dell’IsolamentoAcqua & cicli di gelo/disgeloLumidità negli edifici e le prestazioni termicheLumidità negli edifici: parte di un edificio può essere sottopostaa umidità attraverso precipitazioni, assorbimento di umidità dalsuolo o perdite. Inoltre tutti i materiali vengono a contatto con ilvapore acqueo presente nellaria e assorbono una certa quantitàdi acqua. Durante la vita delledificio, la struttura può ancheessere esposta a grandi quantità di acqua (la cosiddetta "umiditàdel fabbricato").Lumidità è il nemico numero uno di qualsiasi materiale isolante.Con un lambda da 10 a 20 volte maggiore della maggior partedei materiali isolanti, lacqua può far aumentare il lambdadell’isolamento e farne diminuire lefficacia isolante a lungotermine. Ecco perché, per alcune applicazioni, è fondamentalescegliere un materiale isolante resistente allumidità. Quanto più lassorbimento di umidità è basso, tanto minore è il degrado delle prestazioni isolanti.
  • Proposizione di valore URSA per XPS • 191Resistenza allacqua e XPSResistenza allacqua: un fattore critico per quanto riguarda leprestazioni a lungo termine è la capacità di un materialeisolante di resistere alla penetrazione dellumidità. La struttura a celle chiuse e lassenza di cavità nellXPS aiutano la schiuma a resistere alla penetrazione dellumidità molto meglio rispetto a ogni altro tipo di materiale isolante. Perché XPS?
  • 192 • M a n u ale dell’IsolamentoAssorbimento dacqua I/IIAssorbimento dacqua WL(T) per immersione: Capacità dellXPSdi stare a contatto diretto con lacqua per un lungo periodo ditempo, conservando le sue proprietà isolanti. Questo indicatoremostra la percentuale di acqua assorbita dopo 28 giorni. URSA XPS NW WL(T)0,7 URSA XPS NIII WL(T)0,7 URSA XPS NV WL(T)0,7 URSA XPS NVII WL(T)0,7Prova per immersione: lXPS viene testato in un bagno dacqua a23°C. La durata del test è di 28 giorni. LXPS non assorbe più dello0,7% v/v di acqua. La dichiarazione CE relativa allassorbimentodacqua per immersione secondo la norma EN 13164 è la WL(T)0,7. Fonte: dati URSA
  • Proposizione di valore URSA per XPS • 193Confronto tra XPS ed EPS: effetti dellassorbimentodacqua sulla conducibilità termica 0,044 0,043 Assorbimento 0,042 dacqua EPS 0,041 0,040Conduttività termica (W/mK) 0,039 0,038 0,037 Massimo assorbimento 0,036 dacqua dellEPSh 0,035 0,034 Massimo assorbimento 0,033 dacqua dellXPS 0,032 0,031 0,030 0,0% 1,0% 2,0% 3,0% 4,0% Assorbimento dacqua (%) EPS EPSh XPS Perché XPS? Fonte: ISO 10456 materiali e prodotti edili - proprietà igrotermiche - Tavole valori e procedure per determinare i valori termici dichiarati.
  • 194 • M a n u ale dell’IsolamentoAssorbimento dacqua da parte di diversi materiali Assorbimento dacqua per i vari materiali (valori massimi) % URSA XPS 0,7 EPSh 2 PUR 2-3 EPS 3-5 Vetro multicellulare 0 Con il suo assorbimento dacqua inferiore allo 0,7%, lXPS ha il migliore valore fra i materiali isolanti utilizzati comunemente Fonte: dati produttore
  • Argomenti principali • 195Assorbimento dacqua II/IIAssorbimento dacqua WD(V) per diffusione: capacità dellXPS diresistere a lungo termine allassorbimento dacqua per diffusione.Rappresenta lacqua che i prodotti assorbono quando sono espostia umidità molto elevata (quasi il 100% su entrambi i lati del pannello)ed esposti per molto tempo a una pressione di vapore acqueo.l valore è determinato in %. URSA XPS NW - URSA XPS NIII WD(V)3 URSA XPS NV WD(V)3 URSA XPS NVII WD(V)3 La struttura a celle chiuse della schiuma di XPS rende impossibile lassorbimento dellacqua per capillarità. Perché XPS? Fonte: dati URSA
  • 196 • M a n u ale dell’IsolamentoAssorbimento dacqua per diffusione in diversimateriali Assorbimento dacqua per diffusione (valori massimi) % URSA XPS <3 EPSh <5 PUR <8 EPS 5-20 Vetro multicellulare 0 LXPS offre prestazioni molto superiori rispetto a EPSh, EPS e PUR in termini di assorbimento dacqua per diffusione Fonte: dati produttori
  • Argomenti principali • 197Trasmissione del vapore acqueoTrasmissione del vapore acqueo/permeabilità: Il coefficiente μrappresenta la resistenza di un materiale alla trasmissione divapore acqueo.• È definito in relazione al valore di uno strato di aria avente lostesso spessore; μ (aria) = 1• Quanto più il valore è basso, tanto più il materiale èpermeabile al vapore (traspirante) Trasmissione del vapore acqueo (valori massimi) μ URSA XPS 80-250 PUR 30-100 EPS 20-100 Vetro multicellulare - LXPS possiede unelevata resistenza alla trasmissione di vapore. Tuttavia è permeabile al vapore acqueo, per cui il movimento del vapore acqueo attraverso la schiuma di XPS è possibile. Perché XPS? Fonte: dati produttori
  • 198 • M a n u ale dell’IsolamentoLXPS e i cicli di gelo / disgeloCicli di gelo/disgelo (FT): descrive la durata dellXPS in condizionimeteo estreme.• Un ciclo di gelo / disgelo è costituito dal congelamento di unmateriale con successivo scongelamento (con conversione diacqua in ghiaccio e viceversa)• LXPS raggiunge il livello 2, che significa una riduzione dellaresistenza alla compressione minore del 10% e un aumentodellassorbimento dacqua minore dell1% dopo 300 cicli dicongelamento/scongelamento. URSA XPS NIII FT2 URSA XPS NV FT2 URSA XPS NVII FT2 LURSA XPS è resistente alla temperatura e tende a conservare la sua forma. Funziona bene con temperature nellintervallo da –50 °C a +75 °C. Fonte: dati URSA
  • Argomenti principali • 199Influenza del comportamento in presenza di ciclidi gelo / disgelo, in termini di assorbimento dacquae resistenza alla compressioneCongelamento/scongelamento (FT): I materiali possono essereesposti a vari cicli di congelamento e scongelamento. Ciò puòinfluire sulle prestazioni, in una misura che dipende dal tipo dimateriale Ass. d’acqua dopo cicli di Variazione della res. compressione gelo / disgelo % dopo cicli di gelo / disgelo %URSA XPS <1 <10EPSh <10 <20PUR <15 <20EPS 10-20 <20Vetro multicelulare 0 0 LXPS offre prestazioni superiori a EPSh, EPS e PUR in termini di resistenza ai cicli di gelo / disgelo. Perché XPS? * FPX: informazioni su coibentazione degli elementi perimetrali Fonte: dati produttori
  • 200 • M a n u ale dell’Isolamento Proprietà termiche - L’XPS possiede eccellenti caratteristiche di isolamento termico Conducibilità termica: la conducibilità termica misurata in λ indica la capacità di un materiale di condurre il calore. Il potere isolante del materiale è tanto migliore quanto più il valore di λ è basso. Conducibilità termica per materiale coibente 0,08 0,07 0,06Conducibilità termica 0,070 0,05 0,04 0,045 0,045 0,040 0,038 0,045 0,045 0,03 0,037 0,0035 0,032 0,03 0,032 0,029 0,02 0,022 0,01 0,010 0,00 0,003 Nanogels PUR/PIR URSA XPS EPSh EPS GW SW Foam glass LURSA XPS offre prestazioni ottime per quanto riguarda l’isolamento termico. Inoltre il materiale mantiene questa caratteristica anche in condizioni estreme di compressione, umidità e temperatura. Fonte: dati produttori
  • Applicazioni • 201ApplicazioniTetto piano e tetto rovescioLe prestazioni e la longevità dei tetti piani dipendono da molti fattori,tra cui la posizione del materiale isolante allinterno della struttura.Se il materiale isolante viene posto sotto la struttura del tetto (tettopiano freddo), la struttura rimane fredda e cè un notevole rischio diformazione di condensa; per tale motivo, i tetti piani freddi non sonoraccomandati.Linserimento del materiale isolante al di sopra del pacchettostrutturale e sotto lo strato impermeabile (tetto caldo) riduce il rischiodi formazione di condensa ma, poiché lo strato impermeabile èisolato termicamente dal resto della struttura del tetto, il materialeisolante è esposto ad ampie oscillazioni di temperatura, conconseguente maggiore rischio di cedimento prematuro.Con la concezione del tetto rovescio il problema viene risoltoinserendo il materiale isolante al di sopra dello strato impermeabile,mantenendolo a una temperatura uniforme prossima a quelladellinterno delledificio e proteggendolo dagli effetti dannosi deiraggi ultravioletti e da danneggiamenti meccanici. selciato su massicciata di ghiaia blocchi strato filtrante d’appoggio isolamento (XPS)s stema dimpermeabilizzazione del tetto Perché XPS?
  • 202 • M a n u ale dell’IsolamentoApplicazioni di URSA XPS nei tetti piani Tetti rovesci Tetto non calpestabile (massicciata) Tetto calpestabileTetto verde/copertura a giardino pensile Tetto adibito a parcheggio
  • Applicazioni • 203Requisiti per l’isolamento di un tetto rovescioL’isolamento per un tetto rovesciodeve:• offrire un elevato isolamentotermico• offrire resistenza alla compressione• resistere allassorbimento dacqua• non essere influenzato da cicli digelo/disgelo• resistere al traffico di superficie(carico)• proteggere lo strato impermeabile alungo termine• essere resistente al degrado in breve Solo lXPS soddisfa tutti questi requisiti. Perché XPS?
  • 204 • M a n u ale dell’IsolamentoIsolamento delle fondamenta = elementi perimetraliIl materiale coibente che viene acontatto col suolo è sottoposto acondizioni severe:• esposizione prolungata allacqua• elevata umidità del suolo• congelamento/scongelamento• acidi nel suolo, muffa e crescitadi funghi• degrado o corrosioneQuesti fattori ambientali possono diminuire lefficaciadell‘isolamento.LXPS è inerte rispetto allazione del terreno e dellacqua, per cuile sue proprietà isolanti non si degradano in conseguenza di taleesposizione.L’isolamento con XPS è ideale per le applicazioni perimetrali.
  • Applicazioni • 205LXPS è un materiale isolante con una combinazioneesclusiva di alto isolamento termico, eccezionaleresistenza alla compressione, eccellente resistenzaallacqua e a cicli di gelo-disgelo, e facilitàdinstallazione. I principali vantaggi del XPS L’XPS offre le LXPS ha una migliori LXPS possiede resistenza alla prestazioni in eccellenti compressione termini di caratteristiche di impareggiabile tra assorbimento isolamento i materiali coibenti dacqua e cicli di termico gelo/disgelo tra i materiali coibenti Solo lXPS soddisfa questi requisiti. Pertanto lURSA XPS è il materiale ideale per tetti rovesci, pareti perimetrali e anche pavimenti esposti ad alte pressioni. Perché XPS?
  • 206 • M a n u ale dell’IsolamentoConvinzioni errateXPS ed EPSLEPS costa meno dellXPS e ha le stesse prestazionifalso• LXPS possiede migliori caratteristiche in termini di resistenzaalla compressione, cicli di gelo/disgelo, abbinate a elevateprestazioni termiche.• Per le applicazioni impegnative dal punto di vista tecnico, qualiquelle perimetrali e i tetti rovesci, lXPS è la soluzione ideale epresenta un eccellente rapporto prezzo/prestazioni.
  • Convinzioni errate riguardanti XPS • 207XPS e ambienteLXPS è nocivo per lambientefalso• LXPS non ha un impatto negativo sullambiente.• In primo luogo, il materiale è riciclabile al 100%.• In secondo luogo, lenergia utilizzata e le emissioni di CO2generate durante la produzione del materiale sono di gran lungacompensate (più di 100 volte) dallenergia e dalle emissionirisparmiate durante il tempo di servizio dellXPS installato.• Ad esempio, in edifici nuovi coibentati con uno strato dischiuma di XPS spesso 16-18 cm, ogni anno è già possibilerisparmiare 343 kWh per m2. Nelle abitazioni vecchie uno stratodi 10-16 cm, fissato tra sottotetto e travi del tetto, permette dirisparmiare annualmente 94-103 kWh per m2. Perché XPS?* PlasticsEurope.
  • 208 • M a n u ale dell’IsolamentoXPS e ambienteLXPS non è riciclabilefalso• LXPS viene prodotto da resina polistirenica, che è un materialetermoplastico. Ciò significa che può essere fuso e reinserito nelprocesso di fabbricazione per produrre nuovo materiale XPSisolante.• In pratica, negli stabilimenti di produzione di XPS non viene creatoalcun materiale di scarto e non vi sono sprechi. Ciò in quanto vienerecuperato il 100% dei pannelli in XPS da scarti industriali; talemateriale viene agglomerato, ripallettizzato nella resina polistirenicae riutilizzato nel processo di produzione dellXPS.
  • Convinzioni errate riguardanti XPS • 209XPS e ambienteLXPS utilizza gas a effetto serraVero, ma neutro dal punto di vistaecologico• XPS non contiene i più pericolosi gas CFC o HCFC e nellamaggior parte di casi il gas iniettato è la CO2, che è intrappolatanella struttura a celle chiuse dei pannelli.• Inoltre i risparmi di CO2 ottenuti durante la durata in serviziodei pannelli di XPS compensano di gran lunga le eventualiemissioni di CO2 durante la sua fabbricazione e installazione. Perché XPS?
  • 210 • M a n u ale dell’IsolamentoXPS e proprietà acusticheLXPS è migliore come materiale per lisolamento acustico piuttostoche come materiale per lisolamento termicofalso• LXPS possiede eccellenti proprietà, richieste per varie applicazioni.Ma non è per lisolamento acustico. Tuttavia, per le applicazionidellXPS, le proprietà di isolamento acustico non sono necessarie.• Se si desidera avere lisolamento acustico, occorre installare URSAGLASSWOOL®, materiale dotato di eccellenti proprietàfonoassorbenti.XPS e incendiLXPS provoca la propagazione delle fiammefalso• I pannelli di XPS installati correttamente non pregiudicano laresistenza al fuoco dei componenti delledificio.• LURSA XPS è ignifugo e le sue proprietà di protezione/prevenzione contro gli incendi sono conformi a tutte le norme etutti i regolamenti applicabili.
  • Convinzioni errate riguardanti XPS • 211XPS e acquaNon ho bisogno dellXPS in quanto materiale coibente resistenteallacqua. Posso utilizzare lEPSfalso• Lumidità è il nemico numero uno di qualsiasi materiale coibente.Con un lambda da 10 a 20 volte maggiore della maggior parte deimateriali coibenti, lacqua può far aumentare il lambda dellacoibentazione e farne diminuire lefficacia coibente a lungo termine.Ecco perché è fondamentale scegliere un materiale coibenteresistente allumidità.• La struttura a celle chiuse della schiuma di XPS rende impossibilelassorbimento dellacqua per capillarità. LEPS è costituito al 98%da celle aperte, mentre il valore dellassorbimento dacqua è 4 - 7volte maggiore di quello di un XPS URSA.XPS e salute e sicurezzaÈ dannoso per la salute lavorare con l’ XPSfalso• LXPS rispetta tutti gli attuali requisiti in tema di salute e sicurezza.Gli installatori non necessitano di indossare specificiequipaggiamenti, poiché non sono sottoposti a nessun rischiospecifico durante l’utilizzo in cantiere. Perché XPS?
  • PureOne mantiene tutti i vantaggi delletradizionali lane minerali• prodotto naturale• 100% riciclabile• altamente comprimibile• rapporto resistenza termica/prezzo senza rivali• eccellenti proprietà di isolamento termico e acusticoIn aggiunta a questo, PureOne garantisce ulterioriproprietà specifiche. È morbido e meno pruriginoso,non rilascia pulviscolo ed è inodore. Oltretutto,non contenendo formaldeide, migliorala qualitàdell’aria indoor.
  • PureOne offre vantaggi a tutti• offre un’esperienza lavorativa più piacevole per gli installatori• è un ottimo modo di differenziare i prodotti per i distributori• è utile ai consumatori finali grazie al migioramento della qualitàdell’aria indoor e• consente agli architetti di progettare edifici più sostenibiliPureOne è ecosostenibile• PureOne aumenta notevolmente la sostenibilità degli edifici in cui èinstallato. Durante la sua fase di utilizzo, un’unità funzionale di 1 m2risparmia più di 200 volte l’energia richiesta per la sua produzione,trasporto e insatallazione.• La composizione del PureOne contiene un’alta percentuale di materialericiclato, riducendo l’accumulo di rifiuti nelle discariche. Per esempio unrotolo di PureOne contiene in media 10 bottiglie riciclate.• Le principali materie prime per produrre la nostra lana mineralePureOne derivano da risorse presenti in grande abbondanza sul pianeta.La principale risorsa è la sabbia, che è rapidamente rinnovabile e la piùabbondante sulla terra.• PureOne è prodotto con la tecnologia water-borne che virtualmenteelimina ogni emissione rilasciando solo vapore.
  • URSA presenta PureOne:Il bianco brillante, la soluzione isolantemorbida, leggera e a prova di fuoco, creato persoddisfare I sensi.PureOne è un materiale ad alte prestazioni cherivoluzionerà il mercato.La nuova generazione di lana minerale bianca.
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