ISOLAMENTO DELLA CASA

L’isolamento termico degli edifici considera principalmente l’isolamento dal freddo ignorando spesso l’isolamento dal caldo con conseguente dispendio energetico d’estate, dovuto alla necessità di condizionare.
Quando si sceglie un materiale isolante si considera spesso solo il valore lambda; questo valore combinato con i valori della struttura permette di calcolare la trasmittanza della struttura/parete. La trasmittanza, definito anche valore K o valore U, individuato da molte normative Europee ed Italiane, rappresenta la quantità di energia che passa attraverso 1 mq. di parete per unità di tempo e per ogni grado Kelvin di differenza della temperatura tra l’interno e l’esterno. L’inerzia termica è legata sia alla capacità di accumulo del calore della massa frontale della parete che alla conduttività dei materiali (il lambda).
Una certa “pesantezza” della parete unita ad una ridotta conduttività termica costituiscono la migliore soluzione; in altre parole non si deve eccedere nel peso (massa frontale) o nella trasmittanza riducendo la conduttività (lambda).
Il lambda, misura fisica di un materiale, definisce quanto calore attraversa 1 mq di superficie di quel materiale in un secondo. La sua unità di misura è W/mK. = Watt per metro quadrato e per ogni grado K – Kelvin (differenza di temperatura tra l’interno e l’esterno).

I metalli hanno una conduttività termica fino a 400 W/mK, mentre i gas fino 0,02 W/mK. I materiali vengono definiti “isolanti” quando hanno un lambda minore di 0,1 W/mK. Per cui, se un pannello di materiale isolante ha lambda = 0,04 W/mK e il cemento ha lambda = 2,10 W/mK , significa che 15 cm di isolante proteggono dal freddo quanto un muro di cemento spesso 800 cm.
La trasmittanza termica (o valore U) è la proprietà che definisce quanto calore passa attraverso 1 mq di quell’elemento strutturale in un secondo. La sua unità di misura e W/m²K. = Watt per metro quadrato e per ogni grado K (differenza di temperatura Kelvin tra l’interno e l’esterno).
Quanto più basso è il coefficiente di trasmittanza, tanto migliori sono le capacità isolanti dell'elemento.
Il valore U si riferisce sempre ad un elemento costruttivo completo, formato da più strati, per esempio al tetto di un edificio.

La temperatura esterna varia nelle 24 ore raggiungendo un picco di massima temperatura che si verifica dopo mezzogiorno, ed un picco di minima dopo la mezzanotte. I picchi di temperatura, avvertiti all’esterno dell’involucro “Casa”, pareti e coperture vengono sempre avvertiti con un ritardo, anche all’interno della struttura. Il tempo trascorso tra il picco esterno e quello interno è lo sfasamento dell’onda termica creato da questa parete.

Scala prestazionale di sfasamento
calcolato secondo UNI 13786:

Sfasamento	Prestazioni	Qualità prestazionali
S < 12 ore	ottime	1
S 10 - 12 ore	buone	2
S 8 - 10 ore	medie	3
S 6 - 8 ore	sufficienti	4
S > 6 ore	insufficienti	5

Con il termine attenuazione, in edilizia, si indica la riduzione di intensità di un flusso energetico/termico che attraversa una struttura. Nella propagazione di onde, l'attenuazione corrisponde ad una riduzione di ampiezza in funzione della distanza percorsa nella struttura, dovuta in genere alla cessione di energia dell'onda alla struttura che l’assorbirà, in parte o tutta.
L‘intervallo di valori del fattore di attenuazione (fa) è sempre compreso tra 0 e 1.
Zero corrisponde alla situazione di totale assorbimento/accumulo di calore (schermatura totale).
1 corrisponde alla situazione limite quando non c'è accumulo di calore (schermatura inesistente - nulla).
I benefici derivanti dall’inerzia termica, dallo sfasamento e dall’attenuazione sono evidenti:
• Lo smorzamento suggerisce di ridurre il dimensionamento dell’impianto termico e/o di condizionamento.
• Lo sfasamento mostra quando le condizioni di massimo disagio si faranno sentire all’interno dell’edificio.
Uno sfasamento di almeno dodici ore porta, all’interno del fabbricato, il picco di massimo disagio dopo la mezzanotte quando cioè la temperatura esterna è molto ridotta e gli ambienti possono essere ventilati.
Le simulazioni al computer evidenziano che il “comfort abitativo” migliora sempre aumentando lo sfasamento. Se si passa da 12 a 18-22-24 ore, le condizione migliorano notevolmente come risulta dalla tabella seguente.
Una caverna, crea temperature interne pressoché costanti nel tempo che non sono influenzate dal ciclo giorno/notte e neanche dal variare delle stagioni.
In una roulotte al contrario, avendo la massa delle pareti dell’involucro molto bassa, le variazione di temperature si ripercuotono all’interno integralmente e in tempo reale.

Controllare sia l’attenuazione che la trasmittanza, quando sono validi entrambi i valori, il pacchetto coibente risulterà ottimo.
Ecco due esempi con attenuazione ottima e trasmittanza pessima. In questo caso ci sarà il confort estivo mentre mancherà totalmente quello invernale.

Materiale	Trasmittanza	Sfasamento ore	Attenuazione	Delta T temp. interne
Mattone pieno 800 mm. 1800 Kg	0,877	24 ore 31’	0,012	0,40°
Calcestruzzo 920 mm. 2000 Kg	1,190	24 ore 13’	0,012	0,39°

Altri due esempi di pacchetto di copertura con trasmittanza ottima e attenuazione pessima. In questo caso ci sarà comfort invernale, mentre mancherà totalmente quello estivo.

Materiale	Trasmittanza	Sfasamento ore	Attenuazione	Delta T temp. interne
Assito di abete da 20 mm. + Lana di roccia 200 mm. densità 40 Kg/m³	0,184	3 ore 5’	0,908	42,91°
Assito di abete da 20 mm. + Polistirene 180 mm. densità 30 Kg/m³	0,183	3 ore 7’	0,907	42,84°