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Scegliere lo spessore della parete in x-lam per un buon comfort estivo

La casa in legno piace sempre di più e chi vuole costruire da zero spesso è maggiormente invogliato da un cantiere pulito, svelto, profumato e ordinato senza le lungaggini e gli imprevisti di una costruzione tradizionale.

costruire-in-legno

La domanda che ci si pone più spesso è << quale tipo di casa in legno devo costruire nel clima italiano per avere ottimo comfort estivo? >>. La maggior parte degli aspiranti proprietari di una nuova casa in legno si orienta direttamente in una costruzione con pareti in x-lam evitando di prendere in considerazione le case a telaio dove il legno è limitato alla sola struttura ed in definitiva si tratta di una costruzione in materiale isolante.

casa in legno massa interna

L’idea di una parete massiccia in x-lam a strati incrociati (strati ortogonali di tavole di abete), preferibilmente senza collanti e sostanze chimiche, rassicura molto i committenti sul buon comportamento estivo. Eppure si trovano spesso di fronte alla scelta dello spessore di tale parete – per non sbagliare stiamo nel mezzo: << facciamola da 20 cm., quasi 100 kg/mq >>.

In realtà la scelta di solito verte su 4 tipologie:

  • una parete massiccia in x-lam da 14,3 cm
  • una parete massiccia in x-lam da 20 cm
  • una parete massiccia in x-lam da 25,7 cm
  • una parete massiccia in x-lam da 31,4 cm

La parete non è tutta qui naturalmente! Ci sono almeno 4 strati da tenere in considerazione:

  1. l’intonaco esterno
  2. l’isolamento termico sul lato esterno
  3. la parete massiccia in x-lam
  4. il rivestimento interno

parete massiccia in x-lam

Il 2° strato è dedicato all’isolamento termico vero e proprio, quello che ha il compito di contenere le dispersioni nel periodo di riscaldamento (trasmittanza termica) e di attenuare la quantità di calore che vorrebbe entrare nel periodo estivo (fattore di attenuazione) e che entrerà con un certo ritardo (ore di sfasamento).

Tale compito è importantissimo ma se prendessimo questo valore come unico importante per ottenere ottimo comfort estivo prenderemmo un bel granchio! Il fattore di attenuazione e lo sfasamento ci raccontano solo quanto siamo protetti in estate dal clima esterno. Chi è il nemico in estate? il sole? solo lui? l’umidità asfissiante? il sole e l’umidità? In parte sì, sono loro i nemici del comfort. Ma in parte siamo noi il nemico insospettabile.

Perchè dico questo? Posso progettare la migliore stratigrafia, con il migliore sfasamento del mondo, anche superiore alle 24 ore, ma ho solo tenuto fuori il sole! Non è lui l’unico colpevole! Ripeto che siamo noi! noi siamo i colpevoli!

Certo, se siamo via tutto il giorno, pranzando e cenando fuori e usando la casa come un albergo, la stratigrafia che ci protegge dal caldo estivo potrebbe anche funzionare e soddisfarci pienamente.  Se invece viviamo la casa intensamente abbiamo bisogno di un progetto ben più accurato!  Noi, per il solo fatto di esistere a 37° C di temperatura corporea siamo degli intrusi surriscaldanti – e poi c’è il cucinare, il lavare, lo stirare, accendendo qua e là luci ed elettrodomestici che peggiorano ulteriormente la situazione interna. Il surriscaldamento è dietro l’angolo!

Abbiamo raccontato al nostro progettista il nostro stile di vita? no? male! Si deve conoscere il nemico per sconfiggerlo!

Consiglio sempre di progettare l’involucro edilizio tenendo conto del problema del surriscaldamento interno degli ambienti. Non si può e non ci si deve limitare ad ottenere una certa trasmittanza termica U – questo sarebbe un progetto banale e sciocco. Anche progettare con un soddisfacente sfasamento dell’onda termica sarebbe riduttivo! Il sole sta fuori, ma noi siamo dentro! e siamo dei fornellini !

La progettazione del benessere estivo, quello passivo, ben inteso – non sto parlando di impianti di raffrescamento! troppo facile riempire la casa di impianti perchè il progetto è scarso! – è da concentrare sulla qualità del materiale del lato più interno, il più vicino a noi, i primi centimetri della stratigrafia.

Cosa possono quei primi centimetri del lato interno? farsi carico dell’energia che noi stessi produciamo all’interno!

Torniamo allo spessore della parete in x-lam:

più lo aumentiamo e meno bisogno di coibentazione abbiamo sul lato esterno! Di solito, chi arriva a sognare di avere una casa in legno sogna anche prestazioni da casa passiva… e la trasmittanza termica della parete vorrebbe essere U = 0,15 W/mqK (questo dato indica il poco che disperde la parete) – andiamo a vedere quanto isolante termico devo posare esternamente per ottenere questa buona prestazione al variare dello spessore dell’ x-lam:

stratigrafia x-lam fibra legno

  • x-lam da 14,3 cm + fibra di legno cm. 20 con sfasamento estivo di  ore 19 e fattore di attenuazione 0,06
  • x-lam da 20 cm + fibra di legno cm. 18 con sfasamento estivo di  ore 21 e fattore di attenuazione 0,03
  • x-lam da 25,7 cm + fibra di legno cm. 17 con sfasamento estivo di  ore 23,2 e fattore di attenuazione 0,02
  • x-lam da 31,4 cm + fibra di legno cm. 16 con sfasamento estivo di  ore 26,5 e fattore di attenuazione 0,01

che dire?

  • uno spessore più che doppio della parete in x-lam ci permette di risparmiare 4cm di fibra di legno esterna. si potrebbe dire che non ne vale proprio la pena dato il costo della parete!
  • se però guardo anche lo sfasamento che ottengo e l’ottimo valore del fattore di attenuazione devo ammettere che la costosa parete in x-lam da 31,4 è eccezionale!

qualcuno penserà: e aumentare lo spessore del cappotto per ottenere simili risultati? più parete o più cappotto? più legno o più isolante? (io che conosco già il risultato aggiungo che si dovrebbe conoscere la zona climatica per prendere una saggia decisione) vediamo:

valori simili a quelli della parete in x-lam da 31,4 cm + fibra di legno cm. 16 (sfasamento estivo di  ore 26,5 e fattore di attenuazione 0,01) si ottengono con la parete più sottile in x-lam da 14,3 posando ben 34 cm di fibra di legno esterna (più del doppio di isolante):

  • x-lam da 31,4 cm + fibra di legno cm. 16 con sfasamento estivo di  ore 26,5 e fattore di attenuazione 0,01
  • x-lam da 14,3 cm + fibra di legno cm. 34 con sfasamento estivo di  ore 26,3 e fattore di attenuazione 0,01

Perchè ho detto che si dovrebbe conoscere la zona climatica per prendere una saggia decisione? semplicemente perchè con l’enorme spessore di isolante la sottile parete in x-lam da 14,3 cm raggiunge una trasmittanza record di U = 0,10 W/mqK, forse utile in zona climatica F.

Portafogli alla mano, penso che sia più economico un grosso cappotto anzichè una grossa parete portante in x-lam, o mi sbaglio?

Comunque non era questo il tema di questo articolo – volevo parlare di comfort estivo:

Tutte le soluzioni offrono ottima protezione dal caldo estivo! ma, come anticipato, si deve migliorare il più possibile la stratigrafia sul lato interno. Il benessere estivo passivo, si ottiene con la qualità dei primi centimetri della stratigrafia, quelli in grado di farsi carico dell’energia che noi stessi produciamo all’interno! e lo spessore dell’ x-lam è utile o no in questo senso? più è grossa la parete in x-lam e più comfort estivo otterremo? La risposta è no!

Tutta la sfida si concentra sulla lastra in fibrogesso! Attenzione attenzione… alcune aziende per risparmiare propongono addirittura il cartongesso sul lato interno! Tanto è la stessa cosa, dicono!

Se ascoltate il mio consiglio, il minimo accettabile dev’ essere una lastra in fibrogesso, ma è bene sottolineare che 12,5 mm di fibrogesso offrono sì una certa capacità di assorbire calore internamente, ma per evitare il surriscaldamento estivo meglio alti valori di capacità termica areica interna!

La capacità termica areica interna di una stratigrafia non è un valore di sensazioni o di esperienza – è proprio un valore da calcolare e da confrontare! e questo valore non dev’essere letto da solo: immaginate una parete di mattoni pieni, ovviamente ha un valore ben più alto di una lastra in fibrogesso, ma se i mattoni non hanno ricevuto una protezione dal caldo estivo sul lato esterno con un adeguato sistema a cappotto nulla potranno fare per noi pur dimostrando un elevato valore di capacità termica areica interna!

Tutte le pareti esaminate prima:

  • x-lam da 14,3 cm + fibra di legno cm. 20 con sfasamento estivo di  ore 19 e fattore di attenuazione 0,06
  • x-lam da 20 cm + fibra di legno cm. 18 con sfasamento estivo di  ore 21 e fattore di attenuazione 0,03
  • x-lam da 25,7 cm + fibra di legno cm. 17 con sfasamento estivo di  ore 23,2 e fattore di attenuazione 0,02
  • x-lam da 31,4 cm + fibra di legno cm. 16 con sfasamento estivo di  ore 26,5 e fattore di attenuazione 0,01

prevedendo di posare sul lato interno una lastra da 12,5 mm di fibrogesso offrono una  capacità di assorbire calore internamente pari a 35 kJ/m2K

La Capacità termica periodica del lato interno (capacità areica interna) si esprime con K1 [kJ/m2K]

per migliorare il comfort estivo la prima cosa che può venire in mente di fare è posare una 2° lastra da 12,5 mm di fibrogesso raggiungendo una capacità termica areica interna pari a 41 kJ/m2K:

notate che il valore di capacità termica areica interna è cresciuto di quasi il 20% con pochi millimetri!

E’ diventato un articolo lunghissimo (spero non noioso), ma quello che volevo trasmettervi è il concetto che non basta comperare una casa di legno per avere un isolamento incredibile e star bene d’estate! Le variabili da tenere in considerazione sono molte e tutte contemporaneamente, la qualità e le caratteristiche dei materiali vanno decise con cura per chiudere la fase progettuale senza future delusioni.

Rieccovi l’immagine che rappresenta meglio di 1507 parole questo concetto un po’ sconosciuto – nella casa di legno si deve progettare tanta massa:

casa in legno massa interna

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La protezione dal caldo si ottiene con tanta massa ?

Marco G., preoccupato per la scelta dei materiali isolanti da posare sulla soletta in laterocemento del sottotetto scrive

<< I materiali che io conosco (fiocchi di cellulosa, lana di vetro o di roccia, palline di EPS), da posare sulla soletta di copertura hanno comunque tutti una massa ridotta e in quanto tale non sono adatti per la protezione al caldo. Mi può suggerire un materiale idoneo? Una ditta mi ha proposto un liquido bicomponente che posato diventa schiuma: ISOL 40 (poliolo formulato avente OPD=0) 40 kg/mc, lambda 0,023….. Però ha sempre una massa ridotta… Il termotecnico che sta facendo la legge 10 sostiene che anche con materiali come l’EPS per ottenere un’idonea protezione dal caldo basta aumentare lo spessore… >>

Beh, una cosa è certa: per ottenere idonea protezione dal caldo con l’EPS, o qualunque materiale isolante non proprio adatto a questo scopo, basta aumentare lo spessore così tanto che anche lo sfasamento risulti soddisfacente.

sottotetto protezione dal caldo

Prendiamo come esempio una soletta in latero cemento di un sottotetto con spessore 18cm (fissiamo la Resistenza termica sup interna Rsi [m2K/W] a 0,10 e la Resistenza termica sup esterna Rse [m2K/W] a 0,10):

  • lo stato di fatto parla chiaro: discomfort in tutte le stagioni – in inverno alte dispersioni (trasmittanza U = 2,11 W/mqK) e in estate forte surriscaldamento (sfasamento di appena 4 ore)
  • lo stato di progetto? si deve progettare… calcolare… confrontare…. decidere… e applicare! (sì anche pagare… anche chi progetta va pagato, non solo chi si sporca le mani!)

Il termotecnico che sta facendo la legge 10 non ha sbagliato, anche con l’EPS si ottiene la protezione dal caldo – basta aumentare lo spessore!

Certo! se non sono capace di progettare e non conosco le caratteristiche dei materiali e non so se un coibente sia adatto o poco adatto ad evitare il surriscaldamento uso anche un materiale poco idoneo con uno spessore tale che diventa idoneo. Molti progettano in questo modo.

Ecco allora che con

  • mezzo metro (50cm) di polistirolo ottengo comfort in tutte le stagioni – in inverno bassissime dispersioni (trasmittanza U = 0,07 W/mqK) e in estate poco surriscaldamento (sfasamento di 12 ore) (l’ attenuazione resta comunque da migliorare).

Mi domando – e questa è una critica – ma non si fa un’analisi delle prestazioni invernali e della protezione estiva per un adeguato comfort in tutte le stagioni (Prestazione Energetica Estiva – Metodo dei parametri qualitativi)? Non si fa una verifica delle prestazioni della copertura secondo il DPR 2/4/2009 n.59 a proposito di protezione estiva (Trasmittanza termica periodica |Yie| U/dyn < 0,20 W/m2K) e secondo il DM 26/6/09 a proposito di protezione estiva (sfasamento > 12 ore)?

Le norme, i DPR, i DM sono solo una gran rottura di *****? Convengo! Ma allora sediamoci e progettiamo meglio per i nostri clienti!

Come si progetta la protezione dal caldo?

Marco G. è a caccia di materiali coibenti che non abbiano massa ridotta – è convinto che con tanta massa il problema del surriscaldamento estivo sparirebbe.

sottotetto protezione dal caldo

La massa gioca un ruolo nella partita contro il caldo, ma non l’unico! Potrei avere uno sfasamento > di 12 ore costruendo 3 solai uno sopra l’altro con una massa per metroquadro di quasi 600kg. (i trulli insegnano!).

La via corretta per ottenere una ottima protezione dal caldo evitando il surriscaldamento estivo è cercare materiali coibenti che offrano tanta capacità termica massica, quei materiali con elevato calore specifico (c) espresso solitamente in J/kgK.

Il calore specifico dipende solo dalla sostanza di cui è costituito: il calore specifico è il rapporto tra la quantità di calore scambiata da un corpo conseguentemente ad una variazione di temperatura (t) e il prodotto della massa per la variazione della temperatura.

Tanto per prendere come esempio il primo materiale menzionato da Marco G. posso dire che i fiocchi di cellulosa hanno proprio il pregio di avere elevato calore specifico, ben 2110 J/kgK.

E la massa?

Gran parte della massa sta sotto (quella del solaio) utilissima per scaricarci energia dall’interno quando ne producessimo in eccesso. E i fiocchi di cellulosa quanta massa offrono? Un peso piuma? dipende! Se i fiocchi di cellulosa vengono sparati dentro ad un’intercapedine creata ad hoc sulla soletta nel sottotetto con una macchina per insufflaggio posso anche arrivare a 65kg/mc, ma se voglio una posa libera dei fiocchi (senza costruire l’intercapedine) riuscirò ad ottenere una densità media di circa 34-40kg/mc con i seguenti risultati:

  • 30cm di fiocchi di cellulosa 65kg/mc: comfort in tutte le stagioni – in inverno bassissime dispersioni (trasmittanza U = 0,122 W/mqK) e in estate ottima protezione dal surriscaldamento (sfasamento di quasi 16 ore)
  • 30cm di fiocchi di cellulosa 40kg/mc: comfort in tutte le stagioni – in inverno bassissime dispersioni (trasmittanza U = 0,122 W/mqK) e in estate buona protezione dal surriscaldamento (sfasamento di oltre 13 ore)

Con soli 20cm di fibra di legno ottengo prestazioni simili. Anche questo materiale ha elevata capacità termica massica, e anche buona densità (110kg/mc, ma anche di più). Si può scegliere una densità maggiore, ad un costo maggiore, e prestazioni eccezionali.

Non perdo tempo a confrontare le prestazioni della schiuma ISOL 40 che pubblica una scheda tecnica che aiuta a non capirci nulla (o almeno io non ci capisco nulla e soprattutto non trovo i dati per me più interessanti). Lascio perdere.

Nota per i produttori:

  • alcuni produttori nascondono le schede tecniche nella sezione download con password e iscrizione. Che se le tenessero pure sotto il cuscino! Intanto chi fa ricerca trova altri materiali (PIU’ TRASPARENTI !!!!).
  • alcuni produttori pubblicano schede tecniche con dati mancanti. Che se le tenessero! Intanto chi fa ricerca trova altri materiali (PIU’ TRASPARENTI !!!!).
  • i produttori da premiare pubblicano sempre dati completi e di più… senza mancare mai conduttività termica, calore specifico e densità del materiale. A loro il mio personale grazie!

 

       

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Migliorare la massa con l’argilla

 In un precedente articolo ricordavo che la capacità termica areica di un pannello di argilla è 51 (kJ/mqK), quasi 5 volte un pannello in cartongesso!

L’argilla

  • accumula calore (bello d’inverno!)
  • assorbe energia (bello d’estate!)
  • assorbe umidità (bello tutto l’anno!)

in due parole, svolge la funzione di volano igrotermico.

argilla finitura interna

Le temperature superficiali interne di ambienti con finitura in terra cruda sono più alte in inverno e più basse in estate: quindi anche la temperatura operante migliora di conseguenza. Grande comfort interno!

Ma soprattutto l’oscillazione delle temperature superficiali interne nelle 24 ore e nella settimana rimane più bassa con la terra cruda. L’intonaco in argilla agisce da accumulo e lavora con le variazioni del clima.

L’argilla ha temperatura superficiale più alta di 2 °C rispetto ad una lastra in cartongesso in inverno, ma è d’estate che dà il meglio di sè: 1,5 – 2 °C più fredda del cartongesso e poi, man mano che si carica di temperatura aumenta fino ad arrivare a -0.5 °C rispetto alla lastra in cartongesso.

In estate la massa termica che avvolge un ambiente, aiuta molto ad assorbire l’energia che noi stessi produciamo all’interno (il calore corporeo, il calore degli elettrodomestici, il calore dei corpi luminosi, il calore del cucinare, il calore dell’attività fisica).

La cosa veramente straordinaria di questo materiale è che l’argilla ci permette di eliminare i difetti climatici interni di una casa in legno, leggera, edificata in zone climatiche non proprio adattissime a questo tipo di costruzione!

In una parete leggera, d’estate ad esempio, non possiamo scaricare energia, e questo, in molte zone climatiche italiane è un problema che dobbiamo risolvere progettualmente, e non mi interessa che l’isolamento esterno sia più che abbondante: il comfort lo dobbiamo progettare!

Il nostro piffero ce lo dobbiamo suonare da soli!

In commercio esistono lastre in argilla di diversi formati e diversi spessori, informiamoci per bene!

argilla per intonaco interno

La posa dei pannelli in argilla sembra facile

argilla per intonaco interno

La velocità di posa dei pannelli in argilla sembra soddisfacente

argilla per intonaco interno

La superficie sembra ottimamente rivestita

argilla per intonaco interno

Quando Vi chiedete se nella Vostra zona una casa in legno sia climaticamente adatta, potete rispondervi sempre di sì, a patto che ci sia dietro una attenta progettazione: inutile farsi montare la stessa identica casa in legno dei nostri amici di Dobbiaco a Rovigo o a Trapani! Si può, e si deve fare meglio.

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Platea calda, fredda o tiepida?

Già negli anni in cui ho cominciato a dedicarmi alle prime soluzioni di coibentazione,  le mie valutazioni sulla convenienza tout court di isolare termicamente l’edificio verso il basso, qualsiasi fosse il clima, erano incerte.

Isolare o non isolare verso terra? To insulate or not to insulate, that is the question.

Senza dubbio un progetto che dimentica la coibentazione verso il basso porta con sè alcuni problemi di comfort, più o meno gravi a seconda del tipo di impianto di riscaldamento: un radiante a pavimento, per esempio, “nasconde bene” questo errore di progettazione, almeno fino alla mezza stagione.

Penso naturalmente ad un’abitazione singola che si sviluppi completamente o parzialmente al piano terra e che non destini il piano terra a garage, cantine, centrale termica o altri ambienti non abitati, oppure penso ad un fabbricato ex artigianale che ora sta prendendo nuova vita diventando abitazione su un unico piano fino a ieri destinato al “lavoro”, magari un loft in città.

E naturalmente non sto pensando ad una artificiosa platea su igloo con vespaio aerato, con passaggi d’aria canalizzati – sto pensando alla platea in aderenza al terreno, attaccata alla terra! Quella palla azzurra su cui viviamo, che troppo maltrattiamo!

platea calda o fredda-01 platea calda o fredda-02

La terra è lenta a scaldarsi, ed è lenta a raffreddarsi – pensateci un attimo: una cantina in ottobre e novembre è ancora confortevole mentre in casa si vorrebbe già chiudere le finestre e accendere il riscaldamento; a fine primavera invece si sta bene in casa e fuori casa, ma la cantina è assai poco confortevole! Questa lentezza del terreno a cambiare temperatura nelle stagioni (un po’ come il mare) fa sì che non è in pieno inverno che la dispersione verso terra è più elevata, bensì verso la primavera.

E’ logico che più superficie occupa la casa (più il coperchio è vasto) e più il terreno sottostante è rallentato nei cambi di temperatura durante le stagioni: infatti la casa che ci è seduta sopra protegge gli ambienti, ma anche il terreno dalle diverse temperature stagionali dell’aria! Continuando con questo semplice ragionamento si potrebbe affermare che la zona perimetrale dovrebbe ricevere più coibentazione e quella centrale potrebbe riceverne meno.   In fondo questa tecnica io già la sfrutto da un pezzo sotto altra forma: se stanno posando un impianto radiante a pavimento consiglio sempre di usare il passo minimo nella posa del tubo in prossimità delle pareti perimetrali e di grandi vetrate, allentando il passo nelle zone più interne e centrali, quelle meno bisognose di pareggiare le dispersioni con nuovo calore.

tipi climatici italiani

Non dimentichiamo che l’Italia ha tanti dialetti ma anche tanti climi diversi:

  • se al Sud la temperatura media del terreno nel mese più freddo segna 8°, e 26° C nel mese più caldo
  • al Nord si passa dai +2° ai 24° C massimi e in alcune zone particolarmente fredde i dati scendono ulteriormente

Temperature medie intorno ai 18° C (Sud Italia) e temperature medie intorno ai 12° C (Nord Italia) impongono un modo di progettare differente per ogni zona italiana, ma continuiamo a ragionare:

Se nel Sud d’Italia costruisco sul terreno con standard da casa passiva (forte isolamento termico anche verso il basso) ottengo, sotto la platea, una buona isola di freddo: quel terreno infatti non riceve più il caldo dalla platea disperdente e non riceve caldo dal sole:

  • se investo molto nella coibentazione della platea ottengo una buona isola di freddo, ma non riesco a sfruttarla perchè mi sono isolato troppo
  • se evito la coibentazione mi ritrovo con troppe dispersioni, discomfort invernale, e successivamente un terreno caldo dove non riesco a cedere calore perchè troppo vicino alla temperatura ambiente interno
  • ma poter cedere il calore da qualche parte è estremamente importante per evitare il surriscaldamento estivo degli ambienti! sapete quanto io insista sui materiali delle finiture interne delle pareti perimetrali!
  • il giusto sta sempre nel mezzo?

Se è vero che il surriscaldamento non garantisce il comfort (ed è vero), devo fare una migliore attenzione alla composizione degli strati immediatamente sotto i nostri piedi, quelli che delimitano il nostro ambiente se lo guardiamo dall’alto verso il basso, una piccola attenzione che garantisce un clima interno migliore d’estate!

Per stabilire esattamente lo spessore della coibentazione (evitando di dire “poco” o “pochino” o “non molto”) dobbiamo calcolare, e prima di calcolare, conoscere:
– temperatura minima media mensile del terreno
– temperatura minima media mensile dell’aria esterna

 

            

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Una buona coibentazione del tetto non è LA spesa in più

Non tirate fuori la scusa che il tetto ha prestazioni mediocri per la poca disponibilità economica!

Spesso chi si trova davanti al preventivo per il rifacimento completo o la costruzione del tetto in legno rinuncia allo spessore idoneo della coibentazione per abbassare la spesa.

tetto rifacimento costruzione

Non c’è dubbio che qualche centimetro in meno di coibentazione, specialmente se non si tratta di eps, faccia scendere il prezzo; i pannelli costano, è naturale, però le voci che compongono un tetto sono molte: non facciamoci accecare dal prezzo del pannello.

Aggiungo che, se ho progettato con sapienza la coibentazione del tetto, non sarà ottimo solo d’inverno, in periodo di riscaldamento, ma ci tornerà utile tutto l’anno perchè ci proteggerà dal caldo dell’estate. Materiali che offrono molte ore di sfasamento sono perfetti per evitare il veloce surriscaldamento degli ambienti sottostanti. Pensate alle camere da letto, spesso proprio nel sottotetto, che si surriscaldano facilmente: che comfort possono offrire? Sbagliare la coibentazione sarebbe un peccato!

Allora, quali sono le voci che compongono la spesa di un tetto in legno?

  • la progettazione 🙂
  • la travatura
  • il perlinato (io lo chiamo assito) o le tavelle in cotto
  • l’impregnante e la finitura scelta (*fate attenzione alla salubrità)
  • i tagli per l’assemblaggio
  • la numerazione e la marchiatura
  • lo schema strutturale
  • la sagoma delle teste
  • la minuteria di fissaggio
  • tutta la ferramenta
  • i pannelli termoisolanti
  • i teli (o manti) e le guaine: freni o barriere al vapore, impermeabilizzazioni
  • i nastri, le sigillature e le guarnizioni
  • la listellatura e la controlistellatura se si tratta di un tetto ventilato
  • gli accessori come il colmo ventilato e il parapassero metallici  se si tratta di un tetto ventilato
  • il trasporto e lo scarico di tutto questo materiale (senza il posizionamento)
  • il posizionamento della travatura
  • la posa dell’assito
  • il montaggio del pacchetto scelto
  • i mezzi per le elevazioni
  • l’assistenza muraria
  • il ponteggio di sicurezza

E’ certo che qualche voce l’avrò dimenticata, ma l’elenco serve a far notare che i 6 cm di materiale coibente che vogliamo risparmiare non sono LA spesa dominante. Però quei 6 cm potrebbero inficiare tutto il progetto e la funzionalità del tetto.

pacchetto isolante tetto

Se stiamo riducendo il pacchetto isolante cerchiamo di fare sempre attenzione alle prestazioni e non scendiamo sotto alcuni valori fondamentali:

  • il fattore di decremento, detto sfasamento [ h ] (la quantità di calore giunge all’interno con un ritardo espresso in ore) : meglio se > 12 ore
  • il fattore di decremento (attenuazione) [ Udyn/U ] (la quantità di calore che attraversa una struttura viene ridotta d’intensità (attenuazione)): meglio bassi valori del fattore di decremento (ottimo f < 0,15)
  • la trasmittanza termica periodica [ Udyn ] (la capacità del pacchetto di sfasare il flusso termico nelle 24ore) : meglio se < 0,12 W/mqK
  • la costante di tempo termica (l’inerzia della struttura, l’indifferenza al clima esterno)
 Se avete veramente deciso di risparmiare sullo spessore, fatelo! Ma con gli occhi aperti, con almeno un occhio sui numeri! mai alla cieca!



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Meglio uno sfasamento di 23,5 ore rispetto ad uno di 12 ore?

 Pareti con elevata capacità termica consentono di ridurre il carico termico per raffrescamento estivo: una qualità molto importante per gli edifici nel nostro il clima mediterraneo.

Attenzione: per buona capacità termica [ (Wh/m3K)  pari a calore specifico c (J/kgK) * massa (densità)(kg/m3) ] intendo sicuramente una struttura edile massiva, ma intendo anche proteggerla con una coibentazione termica esterna.

pareti con capacità termica

Una parete con alta capacità termica riesce a smorzare e sfasare il flusso di calore, quindi la quantità di calore che attraversa un muro, prima di tutto viene ridotta d’intensità (smorzamento o attenuazione), e poi arriva nell’ambiente con un ritardo di alcune ore (sfasamento).

Uno sfasamento ottimale si aggira intorno alle 12-16 ore: così infatti il flusso termico di picco del dopo pranzo giunge all’ambiente interno sulle 2:00-6:00, le ore più fresche, dove si può anche contare sulla ventilazione naturale che deve poter contare all’esterno su un ambiente con temperature più basse.

smorzamento e sfasamento

Ae/Ai = smorzamento
r = ore di sfasamento

Raggiungere uno sfasamento di 24 o 48 ore significa che l’ambiente interno è quasi insensibile a quello esterno – nel breve periodo naturalmente! Una lunga estate calda non può risparmiare nessuno: nel lungo periodo tutti gli elementi tendono a raggiungere la stessa temperatura e raggiungere un nuovo equilibrio! anche l’acqua del mare, il suolo e, più in fretta, la nostra casa.

 

       

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Cosa significa ammettenza ?

Per Ammettenza (YT) si intende il flusso di calore scambiato tra l’ambiente interno e l’involucro per ogni variazione unitaria della temperatura interna.

Il flusso termico di trasmissione ci dice quanta energia per unità di tempo attraversa una parete opaca, a causa della differenza di temperatura tra interno ed esterno. Si considera flusso positivo quello ceduto dall’ambiente interno a quello esterno.

Se ho progettato la coibentazione con materiali che offrono anche protezione dal caldo, preoccuparmi della porzione di energia trasmessa attraverso le pareti è inutile: importante per il comfort diventa invece valutare la sollecitazione indotta dai

  • carichi interni (cioè l’energia che viene dalle persone, dal cucinare, dall’illuminare, dagli elettrodomestici e tutto quanto cede energia all’ambiente interno)
  • carichi solari (il sole che riesce a penetrare le ombreggiature)

Non conoscendo gli algoritmi dell’algebra matriciale (quel giorno a scuola ero senza dubbio ammalato) è bene tenere a mente che avere basse ammettenze significa avere surriscaldamenti elevati.

Buona capacità termica di una parete significa avere maggiore capacità di immagazzinare calore a parità di salti termici.

Vi ricordo che elevate capacità termiche areiche significa avere grande capacità di immagazzinare calore (d’inverno ottimo per l’utilizzazione degli apporti gratuiti, d’estate ottimo per scaricare l’energia di troppo).

Per l’estate consiglio a tutti di mettere nella valigia “dei progetti”:

Protezione dal caldo = alta capacità termica volumica

 Quando progetto la protezione dal caldo cerco di comporre la nuova stratigrafia dell’elemento edilizio con un occhio sempre fisso sulle ore di sfasamento che posso ottenere. 

protezione-dal-caldo1

Se però non abbiamo un software che sputa fuori lo sfasamento in ore, ma disponiamo solo delle schede dei materiali da scegliere, cosa dobbiamo guardare con attenzione?

Più il materiale ha densità e più sfasamento darà:  allora diamo la precedenza ai materiali coibenti NON artificiali che hanno sempre + densità e + calore specifico!

Ogni scheda materiale indica sempre:

  • il calore specifico,  J/kgK ( che dividendo per 3600 il valore diventa in Watt ora)
  • la densità,  kg/metro cubo

per esempio:

  calore specifico densità
fibra di legno 2.100 J/kgK (0,583 Wh/kgK) 200 kg/metro cubo
EPS 1.400 J/kgK (0,389 Wh/kgK) 30 kg/metro cubo
  • se otteniamo alta capacità termica volumica abbiamo un materiale adatto alla protezione estiva,
  • se il valore è basso il materiale non è adatto e proteggerà solamente dal freddo.

Calcolare la capacità termica volumica è facilissimo: calore specifico x densità!

  • fibra di legno:  0,583 x 200 =  117 Wh/metrocubo
  • EPS:                     0,389 x 30   =    12 Wh/metrocubo

E’ così semplice da calcolare che sbagliare NON è giustificabile!

Avete notato che la fibra di legno offre quasi 10 volte capacità termica volumica rispetto all’Eps? Inutile giustificare il cattivo progettare con la scusa del contenimento dei costi. L’EPS è economico, ma è un materiale inadatto alla protezione dal caldo.

Chi mai indosserebbe gli scarponi da sci per andare al mare? O le pinne per sciare? Chi gli occhiali da sole perchè non vede più bene?

(Per approfondire il tema dei costi dell’isolamento termico leggi qui)

Chi progetta una coibentazione in zone climatiche dove d’estate è caldo non può permettersi di sbagliare materiale! Il committente stesso può dare una sterzata al progetto sbagliato! Materiale? Calore specifico? Densità? Calore specifico moltiplicato per la densità e il risultato già chiarisce ogni dubbio.    Ribelliamoci agli errori!

Se leggendo un computo metrico delle opere edili troviamo queste due voci: "predisposizione per impianto di climatizzazione" e "Copertura: fornitura con posa di barriera vapore pannello EPS spessore cm. 10 compreso cordolo di contenimento" già dobbiamo avvertire puzza di bruciato! Reagiamo subito come segue:

origami-boomerang-computo-metrico

Prendiamo i singoli fogli del capitolato, pieghiamoli a metà e dividiamo ogni foglio lungo la piega ottenendo due lunghe strisce di carta perfettamente uguali,

origami-boomerang-computo-metrico1

ogni striscia diventerà un divertentissimo Boomerang di carta:

origami-boomerang-computo-metrico2

seguiamo questo ottimo video per non sbagliare nella costruzione. Mentre seguite il video potete contemporaneamente già costruire il Vostro primo Boomerang con il foglio 1 del capitolato!

origami-boomerang-computo-metrico3

In pochi minuti il Vostro Boomerang Origami svolazzerà nello studio del vostro architetto con stupore di tutti i presenti! Il Boomerang vola e torna indietro! Un fantastico oggetto di carta che tutti vorranno provare (dispensate ai presenti gli altri fogli del computo!). Questo sì che è un bel progetto!

 

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Un muro in mattone pieno di 50cm contro il caldo estivo

 Premesso che per contenere il surriscaldamento estivo devo progettare strutture con caratteristiche ben precise:

 proviamo a progettare la coibentazione di un muro in mattoni pieni da ben 50cm di spessore. 50cm di mattone pieno sono in estate una buona protezione dal caldo, in inverno non sono un gran che contro le dispersioni. (è il caso della casa di Ale)

coibentare-muro-mattone-pieno-50cm

Senza fare una stratigrafia completa di intonaci e rasanti prendiamo in analisi i componenti edilizi principali per capire come si comportano in estate:

nessun intervento fibra di legno 10cm eps 10cm
trasmittanza U  1,26 0,29 0,28
trasmittanza dinamica Udyn  0,111  0,004  0,005
sfasamento ore  15  21  18
areica interna  63 62,8  62,8
fattore di decremento  0,09  0,015  0,019

 Cosa possiamo capire da questi numeri?

  • dal valore di trasmittanza si capisce che senza intervenire le dispersioni sono 4 volte più grandi: per l’inverno è bene intervenire.
  • le ore di sfasamento indicano che la fibra di legno è migliore dell’eps in estate
  • e anche il fattore di attenuazione indica che la fibra di legno è migliore dell’eps in estate

Sembra quasi che, fibra di legno o eps che sia, non ci sia una sostanziale differenza tra i due coibenti nel miglioramento estivo. Passare da un fattore di decremento di 0,09 a 0,015 significa in estate un miglioramento di 6volte del vaore, ma da 0,09 a 0,019 dell’eps un miglioramento di 4-5volte.

Direi che una parete di mattoni di 50cm. è un elefante e il capottino di 10cm sull’elefante incide, ma si sente poco… Guardiamo cosa succede se la coibentazione che progettiamo è spessa 14cm anzichè solo 10:

fibra di legno 10cm eps 10cm fibra di legno 14cm eps 14cm
trasmittanza U 0,29 0,28 0,22  0,21
trasmittanza dinamica Udyn  0,004  0,005  0,002  0,004
sfasamento ore  21  18  23,5  18,8
areica interna  62,8 62,8  62,8  62,8
fattore di decremento  0,015  0,019  0,011  0,017

Cosa possiamo capire da questi numeri?

  • dal valore di trasmittanza si vede che le dispersioni, importanti nel periodo di riscaldamento, scendono di 1/3 grazie ad ulteriori 4cm. di coibente
  • le ore di sfasamento indicano che l’eps più di tanto (poco) non può fare
  • il fattore di attenuazione indica che la fibra di legno è migliore dell’eps in estate e aumenta il divario tra i due materiali
  • la trasmittanza dinamica ci fa vedere come altri 4cm di fibra di legno migliorino sensibilmente il valore Udyn, mentre l’eps poco può fare.

L’elefante non è insensibile al cappotto esterno, ma se il grosso animale deve essere aiutato a stare fresco d’estate bisogna anche ricordare che:

  • l’ombreggiatura dei serramenti
  • la chiusura dei serramenti per impedire all’aria calda di invadere gli ambienti
  • la ventilazione esclusivamente notturna
  • la coibentazione del tetto

Ricordo ai lettori che quanto appena descritto si riferisce ad una muratura molto spessa e molto massiccia e questa tipologia appartiene ad alcuni vecchi edifici: tutto cambia quando lo spessore del laterizio e più contenuto e magari forato.

Non cediamo ai condizionatori d’aria!

            

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Evitare il surriscaldamento estivo, il fattore di attenuazione

 In estate abbiamo forti variazioni di temperatura esterna: il compito delle pareti è ridurre e ritardare i picchi di temperatura superficiale interna.

evitare-il-surriscaldamento-estivo-3

Molte ore di sfasamento permettono ai picchi di temperatura di arrivare solo durante le ore serali, quando la temperatura esterna è già scesa ed è possibile fare ventilazione notturna.

La massa termica interna contribuisce al raffrescamento estivo grazie alla capacità di assorbire (accumulare) energia.

La parete migliore, dal punto di vista del comfort estivo (ma anche invernale), è quella con capacità termica areica interna più alta. Ed è sempre la parete esterna, piuttosto che quelle interne, ad influire veramente sulla temperatura interna e quindi sul comfort abitativo.

evitare-il-surriscaldamento-estivo1

Per cercare di contenere o evitare il surriscaldamento estivo devo progettare strutture con caratteristiche ben precise:

Bassi valori del fattore di decremento f + alti valori di capacità termica areica interna + tante ore di sfasamento = basse temperature interne estive

Il fattore di decremento (detto anche fattore di attenuazione) è semplicemente Udyn / U.

Il decreto n. 59 del 2 Aprile 2009 all’articolo 2 richiede per le pareti più esposte all’irraggiamento:

Cos’è che io chiamo "letargo estivo"?

Ombreggiare i serramenti esposti all’irraggiamento e mantenerli chiusi facendo esclusivamente ventilazione  notturna contribuisce molto a mantenere basse le temperature superficiali interne.

+ INVOLUCRO

– IMPIANTI

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Progettare l’ isolamento contro il caldo

Chi non vorrebbe risolvere il caldo estivo? (quando è troppo)

Risolverlo prima che sia entrato in casa è azione intelligente, risolverlo quando è già dentro casa è questione di sopravvivenza.

Perciò, ripeto, progettare la coibentazione non significa decidere lo spessore di un materiale coibente che tanto uno vale l’altro…

isolamento-contro-il-caldo-estivo

Proprio d’estate le temperature cambiano molto nelle 24h: è opportuno fare delle valutazioni dinamiche dell’involucro edilizio!

Progettando sarà bene tenere d’occhio:

  • trasmittanza termica periodica, o trasmittanza termica dinamica – la Udyn (la capacità di un elemento di sfasare il flusso termico che lo attraversa nell’arco delle 24h) deve essere almeno < 0,12 W/mqK (questo non è solo un consiglio, è anche un valore normativo (DPR2/4/2009n.59)! Non so perchè la norma permetta per le sole coperture una Udyn fino a 0,20 (con un valore così alto lo sfasamento è bassissimo!).
  • sfasamento, cioè quante ore impiega l’onda termica a passare tutta la struttura (UNI EN ISO 13786) e ATTENZIONE quando Vi sottopongono il risultato di sfasamento di una stratigrafia: potrebbero aver messo un dato riferito ad un altro aspetto: quante ore impiega il flusso termico a passare la stratigrafia per alzare la temperatura interna di 1 ° (questo sfasamento (non di normativa) è anche 3 o 4 ore più alto!!!)
  • capacità areica interna, la capacità della struttura di assorbire energia

isolamento-contro-caldo-estivo

Il problema del caldo estivo è molto più risolvibile se progettando la coibentazione teniamo in considerazione tutti questi aspetti e scegliamo materiali adatti.

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La fibra di legno teme l’ umidità?

 Spesso consiglio come materiale termoisolante la fibra di legno.

consiglio-la-fibra-di-legno

Una volta su due che consiglio l’uso della fibra di legno vengo guardato un po’ così.. e mi viene detto che:

"da noi c’è un clima umido",

"dalle nostre parti non si usa mai",

"ma d’estate c’è molta umidità".

clima-umido

Come posso convincere del contrario chi appare già molto convinto?

Non nego che d’estate l’aria contenga molta umidità:

  • se d’inverno con -5 °C e umidità relativa 80% ci sono solo 2grammi di acqua in 1kg d’aria,
  • d’estate già con 25 °C e umidità relativa 70% ci sono ben 14grammi d’acqua in 1kg d’aria.

Diamo insieme un’occhiata a come si comportano alcuni materiali termoisolanti di 10cm di spessore quando assorbono umidità: la % indica il peggioramento della prestazione coibente.

Sembra che la fibra di legno resti proprio un efficace coibente anche se contiene molta acqua (nel diagramma i pannelli Pavatherm).

materiali-isolanti-10-cm-peggiorano-prestazioni-assorbimento-umidita

sostegno-al-blog-espertocasaclima.com

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Isolare dall’ interno: attenzione al caldo estivo

Più di qualche lettore non riesce a convincere i propri còndomini a coibentare l’edificio anche se economicamente sarebbe un’operazione necessaria e lungimirante. Per non rinunciare al sogno, si butta nella progettazione dell’isolamento da dentro.

Niente ponteggi, niente richieste, niente discussioni: piena libertà decisionale.

Michele per esempio, che possiede un bell’appartamento vicino alla ferrovia in zona climatica E, si è indirizzato verso la più classica controparete con doppia lastra in cartongesso, barriera vapore e 10 cm di lana di roccia densità 70 kg. La lana di roccia è stata scelta per la sua economicità, le sue proprietà termiche ma soprattutto le sue proprietà acustiche per avere il famoso effetto massa molla massa. L’impianto termico a radiatori sarà totalmente rifatto anche per ovviare alle dispersioni termiche delle vecchie tubazioni non isolate. Gli infissi, ugualmente, saranno completamente rifatti ed il cassonetto delle tapparelle non sarà messo come sempre all’interno ma all’esterno: una soluzione nuova e mai usata dalle sue parti.

Perchè io non sono favorevole a questo progetto?

C’è un errore di fondo. E non parlo della temibile barriera al vapore che se non è perfetta mi causerà dei passaggi di vapore tanto imprevedibili quanto di conseguenze terribili, nè parlo del materiale di coibentazione non proprio figlio della natura e forse non il mio coinquilino ideale, nè dubito dell’effetto rumor-smorzante del treno.

L’errore sta nel dis-comfort estivo di questa stratigrafia che, se offre un risparmio sulla bolletta nel periodo di riscaldamento, ci impone una spesa per il raffrescamento estivo. Se il caldo entra, se ne esce a settembre!

Dobbiamo comprendere che stiamo isolando dall’interno, dunque ci stiamo isolando dalle pareti esterne: tutta la massa che prima era a contatto con l’ambiente interno

  • che d’inverno è causa di tanta dispersione termica
  • ma che d’estate mi faceva comodo per scaricare la troppa energia interna

dopo l’intervento sarà “confinata” all’esterno.

Dove scaricherò l’energia che produco nell’ambiente domestico durante i mesi estivi?

  • nella lana di roccia?
  • nel cartongesso?

riscaldamento-globale-2011-anno-record-temperature

Devo usare un materiale isolante che abbia sì un buon lambda perchè voglio diminuire le dispersioni invernali, ma una buona capacità di accumulare calore. In più, voglio anche che lo spessore di materiale isolante che vado a posare sia non troppo grosso

  • un po’ per non portare via troppo spazio
  • un po’ per permettere un veloce smaltimento di normale umidità accumulata d’inverno
  • un po’ per riuscire a conservare una migliore capacità termica interna

Devo scegliere il materiale coibente e la finitura che assorbono più energia possibile, altrimenti le prossime estati mi pentirò di essere intervenuto. Dopo di che devo prendere in grande considerazione una ventilazione meccanica controllata decentralizzata, ma di questo possiamo leggere in altri articoli dedicati.

Quale stratigrafia è in grado di assorbire meglio l’energia che produco all’interno?

– un po’ di fisica edile non ha mai fatto male a nessuno –

Andiamo a scoprirlo confrontando:

  • 30 cm. mattoni pieni + 10 cm. lana di roccia + cartongesso (temperatura superficiale interna con -5° esterna, 19°C)
  • 30 cm. mattoni pieni + 4 cm. fibra di legno + argilla (temperatura superficiale interna con -5° esterna, 17,9°C)

Mattoni pieni + 10 cm. lana di roccia + cartongesso (trasmittanza U=0,32 W/m²K):

  • se alzo di 1°C la temperatura interna, 1 metro quadrato della mia nuova struttura quanta energia riesce ad assorbire? 0.015 kWh/m²K

Mattoni pieni + 4 cm. fibra di legno + argilla (trasmittanza U=0,65 W/m²K)

  • se alzo di 1°C la temperatura interna, 1 metro quadrato della mia nuova struttura quanta energia riesce ad assorbire? 0.030 kWh/m²K

Quindi l’involucro coibentato con fibra di legno + argilla può assorbire il doppio di energia: questo è un aspetto da non sottovalutare d’estate!

Com’era lo stato di fatto?  30cm. di mattone pieno (1,5+1,5cm di intonaco)

stratigrafia-30cm-mattone-pieno

  • temperatura superficiale interna con -5° esterna: 13,2°C
  • trasmittanza U=2,08 W/m²K)
  • quando d’estate alzavo di 1°C la temperatura interna, 1 metro quadrato della mia nuova struttura quanta energia riusciva ad assorbire? 0.060 kWh/m²K

Isolando dall’interno so di dover fare i conti con l’umidità che si accumula d’inverno nella stratigrafia: non devo intrappolarla, ma piuttosto usare materiali con grande assorbenza capillare. Così l’umidità si distribuisce bene su tutta la superficie e tende a diffondersi nell’aria ambiente per asciugare la struttura, specialmente durante l’estate. Argilla e fibra di legno sono materiali perfetti per questo continuo “assorbi” e “cedi”, “assorbi” e “cedi”.

Se crediamo che la nostra seconda pelle sia la struttura della nostra casa, allora dobbiamo convenire che argilla, fibra di legno e cotto sono da preferire a una barriera al vapore e lana di roccia.

Chi ama il fai da te scoprirà sulla propria pelle che lavorare con fibra di legno e argilla è molto più amichevole che maneggiare lana di roccia e cartongesso! Buon lavoro allora!

 Una volta deciso l’intervento, il passo più corretto è comunicare

  • esposizione,
  • dimensioni,
  • valori di trasmittanza U delle pareti isolate,
  • valori di trasmittanza U dei serramenti ordinati,
  • tipo di VMC installata

ad un termotecnico per farsi dimensionare correttamente i nuovi corpi scaldanti!


            

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Coibentazione del tetto, da dentro o da fuori?

Nel precedente articolo “Coibentazione del tetto, contro il caldo è optional” spiegavo che la scelta del materiale per isolare il tetto è molto importante per ottenere il duplice risultato di “protezione dal caldo” e “protezione dal freddo“.   Se ci propongono un materiale che garantisce di ottenere una data trasmittanza (magari anche inferiore ai nuovi valori limite per legge) non è detto che sia l’isolante più adatto alla zona in cui viviamo, dove per esempio d’estate fa un gran caldo e l’ultimo piano abitabile si trasforma in un forno.   In breve, avevamo capito che una coibentazione “leggera” funziona peggio di una “pesante” perchè la capacità massica, kg/metro cubo, di un materiale isolante sul tetto è importantissima.

errori-di-coibentazione

Ora voglio approfondire un altro aspetto che spesso non viene preso in debita considerazione e porta a grossi errori di progettazione.

Isolare il tetto da dentro o isolare il tetto da fuori?

(ricordo che è corretto dire “coibentare” e non “isolare”, ma mi esprimo così, altrimenti nessun motore di ricerca mi trova più….)

La scelta di coibentare il tetto dall’interno o dall’esterno è spesso lasciata al committente che magari non vuole mettere le mani sulla copertura che non presenta danni evidenti o che dispone di abbondante altezza all’interno e preferisce sfruttarla così.

Andiamo a scoprire perchè questa scelta gioca un ruolo importante quando il tetto dell’edificio si trova in un edificio in zona calda d’estate:

isolare-contro-il-freddo
D’ inverno ogni casa utilizza involontariamente, alcune di più, altre di meno, gli apporti gratuiti di energia, come il sole che entra dalle finestre, la lampadina lasciata accesa, le persone stesse che vi abitano, il forno acceso, la lavastoviglie, tutti gli elettrodomestici, le candele accese ecc. riducendo la richiesta di riscaldamento. La casa stessa, o meglio, il materiale con cui è costruita, diventa un accumulatore di energia: utile d’inverno come volano termico e quindi come regolatore di comfort (cioè temperature interne sempre molto costanti).

   Ora che iniziamo a percepire l’importanza dell’inerzia termica della casa nel periodo del riscaldamento, pensiamo all’estate! cioè al periodo di climatizzazione. Pensiamo alle vecchie case con muri molto spessi sempre fresche d’estate!

isolare-contro-il-caldo
Il pavimento, il soffitto, le pareti divisorie e i muri esterni hanno grandi capacità di accumulo di energia ed è lì che possiamo scaricare tanta energia che portiamo e produciamo in casa d’estate (e non vorremmo avere!). Il cemento, i mattoni, le pietre, sono materiali ad alta capacità termica, accumulano molta energia.

In estate il fattore di inerzia diventa veramente importantissimo!

Se non scarico l’energia che produco dentro casa, perchè poniamo ho una struttura

  • debole di massa
  • o troppo sottile
  • o magari coibentata dall’interno…

ecco che l’energia di troppo inizia a far salire la temperatura interna!

Ecco perchè ogni tanto si sente dire che le case per vacanza (per il week-end) vanno bene anche se isolate dall’interno: la temperataura sale in un attimo! Il nostro appartamento in montagna sarà già confortevole il venerdì sera stesso.

Poniamo di avere un vecchio tetto con struttura lignea e tavelle in cotto riprese esternamente con malta, spessore ipotetico 3+4-5 cm, e decidiamo di coibentarlo dall’interno:

Risultato? tutto questo spessore “grigio” verrà posto all’esterno e non svolgerà più nessuna funzione di inerzia termica. Tutto il tetto perde la sua capacità di accumulo di energia: proprio quella capacità che d’estate poteva essere molto utile per mantenere la temperatura interna più bassa!

E quando la temperatura interna d’estate è insopportabile significa che abbiamo progettato non tanto bene e l’unica soluzione sarà ricorrere ad altri impianti: questa volta per il raffrescamento.

Come sempre ripeto: pensiamo molto all’involucro e poco agli impianti!

Gli impianti di raffrescamento e di riscaldamento sono le stampelle di un involucro che zoppica!

isolare-il-tetto-da-dentro

Prgettiamo bene! scegliamo bene i materiali! E spieghiamo alla committenza il perchè delle buone scelte!

Se abbiamo cominciato a capire qualcosa della trasmittanza dell’involucro edilizio è venuto il momento di fare attenzione anche a questi altri aspetti, altrimenti: no comfort e no risparmio energetico in estate!

Non diamo solo importanza alla trasmittanza scegliendo il modo di coibentare la casa per arrivare esclusivamente ad un certo valore U! Il nostro edificio funzionerebbe bene d’estate a patto che non vi siano carichi interni (quindi solo se la casa è disabitata) e non vi sia radiazione solare (mai vista un’estate senza sole!).

Ricordo, che per qualche grado di temperatura, un ambiente resta confortevole oppure diventa insopportabile! Progettando con attenzione è possibile mantenere sopportabile la temperatura interna estiva e dunque non aver bisogno di ulteriori impianti per la climatizzazione estiva.

Dalle buone regole di un tempo poco lontano siamo passati alla assuefazione alla scelta del climatizzatore… Vi pare buona progettazione questa?

Una buona progettazione parte dalla conoscenza dei fattori che influiscono positivamente sul comportamento dell’edificio nella fase estiva e la massa termica che avvolge e contiene lo spazio interno, dove viviamo, dove vorremmo stare freschi, dove vorremmo dormire senza sudare, influisce molto sulla riduzione dei picchi dei carichi dovuti all’energia che noi stessi produciamo all’interno e della radiazione del sole. Questa è la capacità areica.

Volete approfondire?

 

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Inerzia termica e capacità areica

 Il fattore di utilizzazione degli apporti gratuiti di energia ci dice quanto è bravo un edificio a utilizzare gli apporti solari ed interni per diminuire la richiesta di riscaldamento.
Ogni casa utilizza gli apporti gratuiti di energia riducendo la richiesta di riscaldamento.

inerzia-termica-capacita-areica

Perchè non tutte le case riescono a sfruttare questi apporti gratuiti allo stesso modo?

Il fattore di utilizzazione dipende dall’inerzia termica della casa. Quindi il fattore di utilizzazione degli apporti gratuiti è funzione del rapporto apporti/perdite e dell’inerzia termica dell’edificio.

Naturalmente l’inerzia termica della casa è importante nel periodo del riscaldamento (volano termico, temperature interne costanti, comfort), ma lo è forse di più nel periodo di climatizzazione, cioè in estate.

Perchè l’inerzia termica è importante d’estate?

Gli elementi interni orizzontali e verticali che sono in diretto contatto con l’aria interna (quindi con l’ambiente interno) in base ai materiali con cui sono stati costruiti e coibentati hanno tutti una struttura fatta di vari strati.

Ogni materiale ha una sua capacità termica:

la sua capacità termica ci dice quanto calore deve ricevere un materiale perchè la sua temperatura si innalzi di 1°K. Più denso è un materiale e più ha capacità termica!

Legno: densità 600 Kg/mc, capacità termica 726 KJ/mc °K

Mattone: densità 1.700 Kg/mc, capacità termica 1.360 KJ/mc °K

Cemento: densità 2.100 Kg/mc, capacità termica 1.760 KJ/mc °K

Conoscere la stratigrafia permette il calcolo della capacità termica areica della struttura.

Le qualità della struttura edile che migliorano la capacità termica areica sono:

  • la densità dei materiali (kg/mc)
  • lo spessore dei materiali
  • la capacità termica spcifica del materiale che trovate in ogni scheda tecnica del produttore: quella espressa in J/(kg K)

Quanto influisce lo spessore?

Lo spessore dei materiali da costruzione ha un ruolo importante fino ai 12 cm. se deve ricevere il calore da un solo lato. Pareti e solai con spessori pieni superiori a 8-16 cm. sono inutili da questo punto di vista, però una parete ovest investita dal sole e scaldata dall’interno perchè l’ambiente è abitato e vissuto necessita di almeno il doppio dello spessore per poter accumulare!

Questa capacità dell’edificio non ci fa solo risparmiare un po’ sul riscaldamento e ci aiuta a mantenere temperature più costanti, ci regala un buon comfort ambientale in estate.   In Italia, dove non fa solo freddo, è un aspetto direi di primaria importanza, anche se moltissimi progetti non ne tengono conto! Dobbiamo preoccuparci di avere un buon sfasamento, per non lasciare entrare il calore esterno nell’edificio ma non basta!

Se ho bassa capacità termica interna perchè le mie strutture hanno bassa capacità termica areica, non ho buone capacità di accumulo di energia ed è solo lì, nelle strutture, che potevo scaricare l’energia che portiamo e produciamo in casa d’estate (e non vorremmo avere!), allora soffriremo il caldo.

comportamento-edificio-in-fase-estiva

Come influire positivamente sul comportamento dell’edificio nella fase estiva?

La massa termica che avvolge e contiene lo spazio interno, aiuta molto a ridurre i picchi dei carichi dovuti all’energia che noi stessi produciamo all’interno e della radiazione del sole. Questa è la capacità areica di una struttura.

Non diamo attenzione solo alla trasmittanza, ad un certo valore U! Il nostro edificio funzionerebbe bene d’estate a patto che non vi siano carichi interni (quindi solo se la casa è disabitata) e non vi sia radiazione solare (mai vista un’estate senza sole!).

Alti valori di capacità termica areica = 🙂 d’estate! e d’inverno!

Dunque, la capacità termica interna di una casa è importante, migliora o peggiora in base al tipo di struttura e per capirla bisogna conoscere il tipo di composizione della struttura edile.

K1 (capacità termica areica interna) = kJ/(m2·K)

La capacità dell’involucro di una casa  a smorzare e ritardare l’arrivo del caldo dall’esterno dipende dalla capacità areica delle strutture.

 

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Cosa è lo sfasamento?

Lo sfasamento è il tempo che impiega l’onda termica per fluire dall’esterno all’interno attraverso un materiale edile.

Dobbiamo cercare di garantire almeno le 12 ore, ma sono poche e i risultati mediocri!

sfasamento

Più un materiale ha inerzia termica e maggiore sarà lo sfasamento.

Più calore specifico offre un materiale e maggiore è lo sfasamento.

Più il materiale riesce ad assorbire calore e più sarà capace di cederlo con lentezza.

I materiali isolanti artificiali in genere non hanno molta densità e dunque assorbono poco calore: si dice che hanno scarsa capacità termica volumica!

Capacità termica volumica  =  calore specifico  x  densità

 questi spessori garantiscono uno sfasamento di 8 ore

Maggiore è lo sfasamento, più tempo impiegherà il caldo a passare all’interno dell’edificio!

Più capacità termica massica ha un materiale, più è in grado di accumulare energia termica!

Lo smorzamento è la capacità di accumulo di calore di un materiale.

I materiali con più massa volumica kg/mc e più calore specifico offrono maggiore protezione estiva.

Un pannello in fibra di legno ha una capacità termica elevatissima. C’è fibra e fibra… quindi bisogna leggere con attenzione la scheda tecnica del materiale che ci stanno proponendo.

tabella comparativa materiali estate-inverno


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Tetto in fibra di legno traspirante

Il mio primo tetto come dico io, in fibra di legno, traspirante, ventilato.

tetto in fibra di legno traspirante

Mi sembra che la cosa più importante di una sopraelevazione sia ricevere una nuova copertura all’altezza della situazione: calda d’inverno e fresca d’estate! Quindi si è scelta la fibra di legno: grande capacità termica massica e dunque un ottimo sfasamento estivo!

Decidere la sezione del tetto traspirante sembra una cosa da nulla:

  1. tavolato,
  2. telo freno al vapore per controllare l’ascesa di umidità verso il pacchetto isolante,
  3. fibra di legno (nel mio caso 6cm+6cm+6cm+2cm di densità maggiore) posata in modo sfalsato,
  4. guaina sottotegola.

A buttar giù su carta il pacchetto e la sua stratigrafia non s’incontrano difficoltà. Diverso è lassù in cima all’impalcatura che contorna il tetto in costruzione: guaine, nastri, dubbi e piccoli particolari sull’incontro con la muratura o il tavolato che sporge… Più facile a dirsi che a farsi! Ma armati di logica e pazienza si trova una soluzione a tutto:

prima cosa, il senso di tutto il pacchetto:

  • il freno al vapore farà si che non troppa umidità nello stesso momento entri nel pacchetto isolante per passarlo lentamente ed uscire dalla guaina traspiarnte sottotegola
  • la guaina traspirante (che avrà una permeabilità crescente rispetto alla guaina freno al vapore (SD<0,2)) proteggerà dalle infiltrazioni (impermeabilità all’acqua) e dal vento e permetterà la diffusione del vapore dal tetto verso l’esterno
  • la guaina traspirante sottotegola sarà anche il fondo del piano di ventilazione e deve prmettere il libero deflusso di piccole quantità d’acqua dal colmo alla gronda.

ora, visto che la cosa da proteggere è il pacchetto isolante in preziosa fibra di legno, si è deciso di chiudere il pacchetto con dei risvolti di guaina che abbondavano sui quattro lati per sigillarli sotto alla ultima guaina traspirante che risvolta fino ad incontrare la muratura. Si è optato per incorniciare il tetto con dei pannelli in osb telo freno al vapore risvoltato sulla fibra di legno anzichè arrivare fino ai bordi con i 2cm di fibra di legno con maggior densità, questo per avere una più solida superficie lì dove lavorerà il lattoniere e dove verticalmente arriverà il cappotto di facciata.

il pacchetto in attesa della gronda:telo freno al vapore che impacchetta lo starto isolante in fibra

il pacchetto in attesa del cappotto verticale:telo freno al vapore che impacchetta lo starto isolante in fibra

il pacchetto in attesa del cappotto verticale con l’aletta in osb di egual spessore al cappotto:telo freno al vapore che impacchetta lo starto isolante in fibra

le fessure da sigillare, soprattutto se non sono stati posati nastri autoespandenti.

purtroppo quando alcuni avanzamenti di cantiere avvengono senza supervisione (posa delle perline) fioccano gli errori:fessura tra muratura e tavolato di partenza del tetto

ripeto ancora una volta che la tenuta all’aria dell’involucro edilizio va progettata e comunicata a tutte le figure che lavorano sul tetto, questo ad evitare successive improvvisazioni per ovviare a disattenzioni di posa:
sigillare con schiuma tra tavolato e muratura

la riga del tavolato sigillato con schiuma, a sua volta poi nastrato con strisce di telo freno al vapore tra pacchetto isolante  e muratura (nessuna libera uscita tra interno ed esterno in prossimità del tavolato).

Prima di coprire tutto il pacchetto con il telo traspirante e impermeabile, un po’ di attenzione alle fessure dei pannelli posati: con lo sfrido e un po’ di buona volontà ogni fessura può essere riempita e ogni ponte termico attenuato facilmente:riempimento con fibra di legno di sfrido delle fessure del pacchetto isolante a prova di ponte termico

Se vuoi informarti e approfondire meglio l’argomento potresti leggere questi testi, quello sull’umidità e tenuta all’aria è veloce e molto chiaro anche se non si è esperti del settore:


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Come scegliere il sistema a cappotto?

Il sistema a cappotto che scegliamo è efficace anche d’estate?

sole

In Italia non fa solo freddo, fa caldo.

La scelta migliore del materiale isolante ci proteggerà dal caldo in estate e dal freddo d’inverno.

Se è vero che ogni isolante ci protegge dal freddo altrettanto non vale per la protezione estiva!

La protezione dal caldo la otteniamo solo con materiali che offrono un buon sfasamento dell’onda termica (o spostamento di fase).

Lo sfasamento è l’arco di tempo (ore) che serve all’onda termica per fluire dall’esterno all’interno attraverso un materiale edile. Dobbiamo sempre cercare di superare le 12ore se vogliamo evitare un surriscaldamento veloce!

sfasamento8Conoscere lo sfasamento garantito da un certo sistema a cappotto è l’unico modo per fare un investimento valido tutto l’anno.

Più ore ci mette il caldo ad attraversare il pacchetto isolante più saremo protetti dal surriscaldamento estivo degli ambienti interni.

Se riscaldare d’inverno costa, anche raffrescare d’estate costa!

Il miglior materiale è efficace 12 mesi l’anno.

Quando scegliamo il materiale isolante, specialmente per il tetto, cerchiamo un materiale con una buona inerzia termica!

tabella comparativa materiali estate-inverno

Se con il vostro progettista state scegliendo materiali e spessori, approfondite bene l’argomento! Chiedetegli ad esempio

  • la verifica delle prestazione della copertura secondo il nuovo DM 26.6.2015 a proposito di protezione estiva (Trasmittanza termica periodica |Yie| U/dyn < 0,18 W/m2K) e secondo il DM 26/6/09 a proposito di protezione estiva (sfasamento > 12 ore)
  • e delle pareti (Trasmittanza termica periodica |Yie| U/dyn < 0,10 W/m2K)


       

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Le facciate verdi

Le facciate delle case ricoperte di verde non sono solo belle da guardare, ma migliorano il bilancio energetico e il clima abitativo. cimg93681 

Il verde protegge la casa dal vento e dal maltempo e aiuta a risparmiare energia: la pianta mantiene la facciata fresca d’estate, protegge dal rumore, migliora il clima dell’abitazione e filtra l’aria circostante: un vero plus per il bene dell’ambiente!

Vi racconto la mia esperienza personale: non ero ancora un esperto di sistemi a cappotto quando interrai nel giardino una piantina di vite americana. Volevo ombreggiare tutto il lato ovest che d’estate diventa "rovente" dal sole.

Sapevate che è proprio il lato ovest a surriscaldarsi di più? Nemmeno io, ma guardate la scheda per capire meglio le temperature:

esposizione

temperatura ore 14

muro esterno muro interno
Est 29° 53° alle ore 7 36° alle ore 20
Ovest 29° 61° alle ore 16 38° alle ore 4 del mattino
Sud 29° 49° alle ore 12 (poca incidenza) 33° alle ore 1 di notte
Nord 29° 34° alle ore 13 28° alle ore 3 della notte

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A nove anni di distanza le foglie hanno già coperto quasi tre facciate, altro che solo il lato ovest!: 300mq di verde che producono tanto Ossigeno quanto un giardino di 290mq.

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La vite americana ha un portamento rampicante (consiglio di sanare le pareti che presentano fughe o crepe dell’intonaco), in autunno assume una colorazione viola rosso; può raggiungere i 20 m di altezza. Non mantiene la foglia in inverno: premiate la fatica di raccogliere le foglie (in novembre e dicembre) buttandole nel Kompost nell’angolo del vostro giardino, così in estate avrete tanto terriccio quanto ne vorrete! La mia pianta credo sia una Vitis Riparia, una pianta arbustiva rampicante della famiglia delle Vitacee, appartenente al raggruppamento delle viti americane. Questa specie è diffusa spontaneamente in gran parte del territorio degli Stati Uniti d’America, dalla costa atlantica fino alle Montagne Rocciose. È stata introdotta in Europa per impiegarla come portinnesto della vite europea in quanto l’apparato radicale è tollerante agli attacchi della Fillossera. In Italia hanno avuto una notevole diffusione due selezioni "pure", in realtà derivate dalla semina di vinaccioli di incerta provenienza, la Riparia Gloire de Montpelier e la Riparia Grande Glabre. Queste piante non temono il freddo e quindi si possono coltivare in giardino in qualsiasi periodo dell’anno.

Anche gli alberi fanno una buona ombra, ma non sempre crescono nella giusta posizione e non sempre sono abbastanza alti.

tag-ombreggiatura

Se stiamo decidendo di investire in tende, invece che scegliere solo il colore scegliamo la giusta lunghezza, la giusta inclinazione e la giusta larghezza. Così in estate avremo l’ombra proprio dove la volevamo, senza brutte sorprese. tenda2Divertitevi allora a fare questa simulazione e ringraziamo la tedesca Markilux : in 3 passi, sulla base dell’esatta posizione geografica, del giorno, dell’esposizione ovest-sud-est, della lunghezza, della larghezza, dell’inclinazione e dell’altezza della tenda potrete guardare come l’ombra si muove durante l’arco della giornata e scoprire l’efficacia della tenda prima di acquistarla. Nessuno vi potrà più raccontare che << ma sì, è più che sufficiente! >>

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