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Costruire con un buon blocco porizzato senza cappotto con i nuovi limiti di trasmittanza termica del DM 26.6.2015

Costruire un edificio in laterizio con elevata classe energetica significa per forza scegliere una muratura e prevedere un sistema termoisolante a cappotto?

No.

Oggi possiamo scegliere tra molti blocchi in laterizio con elevata capacità di contenere le dispersioni invernali!

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Una costruzione tradizionale, in laterizio, ad umido, non necessariamente deve utilizzare i mattoni della nonna e tanta malta di allettamento. Il mattone pieno dei nostri nonni aveva certamente una massa enorme, ma nel nostro clima una parete di mattone pieno disperde molta energia d’inverno e si surriscalda d’estate. Il trucco dell’intercapedine d’aria tra due file di mattoni migliorava la situazione in entrambe le stagioni, ma in definitiva l’edificio rimaneva energivoro e poco adatto alla protezione dal caldo. Un forte spessore di muratura diventava ottimo d’estate, ma rimaneva scarso d’inverno e poco confortevole in primavera.

Oggi possiamo progettare edifici in laterizio molto performanti molto facilmente.

Come?

Investendo nella qualità del blocco e nelle sue prestazioni termiche.

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Sicuramente una buona notizia per quanti odiano l’idea di avere un cappotto esterno, anche della migliore qualità. Appiccicare l’isolante sulle facciate è la migliore forma di protezione dal caldo e dal freddo scegliendo opportunamente materiali e spessori da impiegare, ma in generale questa tecnica non piace:

  • e per il costo
  • e per la sensazione di poca durata
  • e per la vecchia idea che i muri non possono respirare
  • e se vogliamo, anche per il brutto suono che produce la parete quando si bussa a testarne la consistenza.

costruire-blocco-porizzato-cappotto-limiti-trasmittanza-dm-26-6-2015 cappotto

Le antipatie sono abbastanza diffuse. Le simpatie verso i sistemi termoisolanti a cappotto sono solo per la bassa bolletta energetica: spesso unica consolazione dopo tanto investimento.

Avendo la possibilità di scegliere il tipo di muratura con cui edificare, possiamo fin dalla fase progettuale prevedere di rinunciare all’isolamento dall’esterno e puntare tutto sulle prestazioni del blocco – blocco di tamponamento o portante sismico che sia (il blocco per tamponamento, quello che viene utilizzato in un edificio con struttura portante in calcestruzzo armato, è sensibilmente più spinto come isolamento rispetto al suo gemello blocco portante sismico).

Ho ricordato all’inizio che oggi possiamo progettare edifici in laterizio molto performanti investendo nella qualità del blocco e nelle sue prestazioni termiche.

Se avete già fatto qualche ricerca a questo proposito, o ricevuto qualche proposta da qualche costruttore, avrete sentito parlare di laterizio porizzato. Si fa così:

  • l’impasto viene alleggerito additivando all’argilla cruda degli alleggerenti, prima della formatura, e poi cotto.

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Queste macro porizzazioni si possono ottenere miscelando

  • polistirolo in forma di piccole sfere (nella cottura brucia scindendosi in anidride carbonica ed acqua)
  • farine fossili, farine di cellulosa, farine di legno ed altri alleggerenti di natura organica e non.

I blocchi porizzati sono pieni di macropori o micropori tra loro non comunicanti, privi di depositi carboniosi e contenenti solo aria.

Non c’è dubbio che i blocchi fatti con argilla e farina di legno vergine diano più garanzie ad un ambiente che vuole essere biocompatibile. 

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Con un blocco porizzato e rettificato posato con malta speciale possiamo ottenere le prestazioni che vogliamo?

Dipende!

In questo articolo non voglio prendere in considerazione i blocchi rettificati riempiti con lana di roccia, la lana di roccia non mi piace e anche se potrei optare per i blocchi riempiti con perlite preferisco analizzare il laterizio in sè, con la sua struttura, i suoi alveoli, i suoi pori e il suo spessore.

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Quando un blocco è rettificato significa che ha facce di appoggio superiori ed inferiori “rettificate” (perfette per planarità e parallelismo) e questa perfezione permette di avere giunti di 1 solo mm e la posa con malta speciale: meno giunti e meno malta = meno ponti termici e migliori prestazioni.

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Cominciamo a dare i numeri?

Qual’è il dato che ognuno vorrebbe conoscere? Sì, al di là del prezzo.. La trasmittanza U che si potrebbe ottenere.

Ricostruiamo, con 2383 Gradi Giorno siamo in zona climatica E:

demolizione-riscotruzione-platea-calda-fondazione-isolamento-terreno-tradizionale-02

essendo in vigore il DM 26.6.2015 già dal 1° ottobre scorso dobbiamo per forza riferirci ai nuovi limiti di trasmittanza previsti quando ragioniamo sulle strutture opache verticali verso l’esterno:

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Per contenere le dispersioni dobbiamo garantire una trasmittanza U inferiore a 0,30 W/mqK.

Possiamo rispettare questo limite usando un blocco porizzato rettificato senza cappotto? Anche senza intonaco esterno termoisolante?

Andiamo a scoprirlo.

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Con un blocco porizzato rettificato di spessore 45 cm (conducibilità termica pari a 0,09 W/mK) è facile rispettare i limiti di trasmittanza garantendo una trasmittanza U di circa 0,20 W/mqK:

Descrizione degli strati Spessore (s) [m] Conduttività termica (l) [W/mK] Resistenza termica [mqK/W] Calore specifico (c) [J/kgK] Densità (?) [kg/m3]
Rsi Aria Strato laminare interno 1 2 3 4
1 intonaco calce fine 0,001 0,540 1000 1350
2 intonaco calce 0,011 0,700 1000 1350
3 calce rinzaffo 0,003 0,930 1000 1350
4 blocco porizzato rett 0,450 0,094 1000 780
5 calce rinzaffo 0,003 0,930 1000 1350
6 intonaco calce cemento 0,017 0,890 840 1850

costruire-blocco-porizzato-cappotto-limiti-trasmittanza-dm-26-6-2015-02 38cm

Ma anche con un blocco porizzato rettificato meno imponente e di spessore 38 cm (conducibilità termica pari a 0,09 W/mK) è facile rispettare i limiti di trasmittanza garantendo una trasmittanza U di circa 0,23 W/mqK:

Descrizione degli strati Spessore (s) [m] Conduttività termica (l) [W/mK] Resistenza termica [mqK/W] Calore specifico (c) [J/kgK] Densità (?) [kg/m3]
Rsi Aria Strato laminare interno 1 2 3 4
1 intonaco calce fine 0,001 0,540 1000 1350
2 intonaco calce 0,011 0,700 1000 1350
3 calce rinzaffo 0,003 0,930 1000 1350
4 blocco porizzato rett 0,380 0,090 1000 780
5 calce rinzaffo 0,003 0,930 1000 1350
6 intonaco calce cemento 0,017 0,890 840 1850

Un blocco porizzato modulare non rettificato, posato con malta tradizionale e di spessore 35 cm (conducibilità termica pari a 0,257 W/mK) invece non riesce in nessun caso a rispettare i limiti di trasmittanza e per garantire una trasmittanza U di circa 0,24 W/mqK ha bisogno di un sistema a cappotto di ben 8cm di spessore se utilizziamo un performante pannello in EPS con grafite:

Descrizione degli strati Spessore (s) [m] Conduttività termica (l) [W/mK] Resistenza termica [mqK/W] Calore specifico (c) [J/kgK] Densità (?) [kg/m3]
Rsi Aria Strato laminare interno 1 2 3 4
1 intonaco calce fine 0,001 0,540 1000 1350
2 intonaco calce 0,011 0,700 1000 1350
3 calce rinzaffo 0,003 0,930 1000 1350
4 blocco porizzato malta tr 0,350 0,257 1000 860
5 collante 0,005 0,540 1111 1150
6 EPS grafite 0,080 0,031 1500 15
7 rasante 0,005 0,540 1111 1150
8 finitura silossani 0,002 0,700 1000 1800

Che si decida per blocco + cappotto o blocco rettificato, stiamo sempre parlando di spessori oltre i 40cm.

intonaco calce fine 0,10   intonaco calce fine 0,10   intonaco calce fine 0,10
intonaco calce 1,10   intonaco calce 1,10   intonaco calce 1,10
calce rinzaffo 0,30   calce rinzaffo 0,30   calce rinzaffo 0,30
blocco porizzato malta tr 35,00   blocco porizzato rett 38,00   blocco porizzato rett 45,00
collante 0,50   calce rinzaffo 0,30   calce rinzaffo 0,30
EPS grafite 8,00   intonaco calce cemento 1,70   intonaco calce cemento 1,70
rasante 0,50            
finitura silossani 0,20            
               
               
               
               
               
               
               
spessore cm. 45,7   spessore cm. 41,5   spessore cm. 48,5

In realtà il blocco modulare non rettificato potrebbe anche essere usato nell’altro verso formando una muratura di 25cm di spessore + 8cm di cappotto, ma la protezione contro il caldo è per me appena accettabile con 12 ore di sfasamento e sarebbe indicata per una parete esposta a Nord.

Ma a proposito! le tre stratigrafie come si comportano d’estate?

costruire-blocco-porizzato-cappotto-limiti-trasmittanza-dm-26-6-2015 sfasamento

Il valore di sfasamento per tutte 3 le soluzioni è molto buono:

  • oltre 28 ore per il blocco porizzato rettificato di spessore 45 cm (conducibilità termica pari a 0,09 W/mK)
  • oltre 24 ore per il blocco porizzato rettificato meno imponente e di spessore 38 cm (conducibilità termica pari a 0,09 W/mK)
  • oltre 16 ore per il blocco porizzato modulare non rettificato, posato con malta tradizionale e di spessore 35 cm (conducibilità termica pari a 0,257 W/mK) con cappotto

Si deve ammettere che la prestazione energetica estiva è ottima anche per il blocco modulare con cappotto (l’EPS non è proprio un materiale indicato per la protezione dal caldo).

Qual’è l’unico aspetto estivo che si potrebbe sottolineare a favore della stratigrafia blocco porizzato + cappotto?

Proprio il fatto che questo tipo di blocco non sia eccezionale come prestazioni!

La sua massa è protetta dal sistema a cappotto (isolante esterno + muratura interna sono la migliore prerogativa per un involucro fantastico in tutte le stagioni).

Tanta massa sul lato interno non è solo importante in periodo di riscaldamento a garantire temperature interne con poche oscillazioni e ottimale capacità di accumulo (inerzia) – è molto utile d’estate perchè possiamo scaricare nella muratura tutta l’energia in eccesso proveniente dall’interno! Quell’energia che senza accorgercene produciamo abitando la casa (dal calore corporeo al calore degli elettrodomestici).

I carichi interni:

Avete mai riflettuto su questo aspetto? Tra le valutazioni da fare, anche questo è un aspetto importante!

Può un blocco porizzato rettificato e ad alte prestazioni offrire la stessa capacità di assorbire energia sul lato interno di un blocco semplice con un cappotto esterno? Già dal fatto che i due blocchi rettificati hanno bassissima conducibilità termica e ottimi valori di sfasamento estivo possiamo capire che rispetto al blocco semplice con cappotto non siano dei campioni di capacità areica interna (così si chiama la capacità di assorbire calore sul lato interno):

Capacità termica periodica del lato interno:
la capacità areica interna
K1 [kJ/m2K]
45,5     36,2     36,5
Per evitare il surriscaldamento estivo,
meglio alti valori di capacità di assorbire calore sul lato interno
     

Dobbiamo per questo rivedere tutti i nostri ragionamenti?

Io direi di no, o almeno non per questo. La più scarsa prestazione dei blocchi rettificati in fatto di accumulare / assorbire energia, da un lato è compensata da molte ore di sfasamento in più a disposizione e da un lato è un valore che si corregge facilmente con la scelta dell’intonaco per il lato interno.

Non occorre disperare e cambiare progetto.

A dire tutta la verità ho visto molto molto raramente (leggi mai) un progettista arrovellarsi per offrire al cliente una stratigrafia che dia attenzione a questo importante valore.

chilo Joule su metro quadro Kelvin… e che sarà mai? una nuova trovata?

Si potrebbe dire che

  • il blocco porizzato rettificato da cm 38 di spessore equivale un po’ al blocco modulare da cm 35 + cappotto da 8 cm,
  • mentre il blocco porizzato rettificato da 45 cm di spessore sia veramente qualcosa in più.

E lo dicono anche i numeri: 392 ore di costante di tempo termica per il blocco col cappotto e ben 558 ore per il blocco porizzato rettificato con spessore 45 cm.

Costante di tempo termica
T [ h ]
392     428     558
Misura l’inerzia della struttura, l’indifferenza al clima esterno      

E se parlassimo anche dell’aspetto igrometrico?

Quando l’isolante è sul lato esterno dell’involucro (caso del blocco modulare con cappotto), la massa interna, oltre ad essere importante per il comfort, gioca un ruolo fondamentale nell’accumulo igroscopico. Un isolante sul lato esterno come l’EPS ha curva di adsorbimento bassa) quindi è il laterizio ad avere tutto l’onere di accumulo igroscopico ad evitare i rischi di condensa.

Davanti a qualsiasi scelta costruttiva teniamo a mente che il comfort estivo è offerto dalla stratigrafia

  • con maggiore inerzia termica sul lato interno,
  • e dunque con maggiore capacità areica interna
  • e con maggior numero di ore di sfasamento (una parete che si surriscalda velocemente a causa del calore del sole non potrà mai offrire sul lato interno una decente capacità di assorbire ulteriore energia!)

Pensate ai trulli! una elevata inerzia interna garantisce sempre temperature superficiali interne e operanti più basse rispetto alle soluzioni con porizzati ad alte prestazioni riempiti con isolante o mattoni in calcestruzzo porizzato o pareti in legno e isolante: e d’estate, avere qualche grado °C in meno in ambiente fa la differenza.

Sono state fatte diverse analisi sui blocchi porizzati di ultima generazione e si consoce ormai il loro comportamento in ogni stagione e in ogni ora del giorno:

in estate:

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in inverno:

costruire-blocco-porizzato-cappotto-limiti-trasmittanza-dm-26-6-2015 -07

La cosa più entusiasmante delle analisi è che le oscillazioni di temperatura sul lato interno praticamente non si fanno sentire.

Questo articolo non vuole dirvi come dovete costruire,

vuole raccontarvi come potete costruire!

Fin qui ho parlato delle caratteristiche della muratura, delle prestazioni invernali ed estive che si ottengono, abbiamo completamente sorvolato sulle soluzioni per attenuare i ponti termici più forti.

Una bella parete omogenea senza variazioni di direzione o parti strutturali o fori finestra garantisce ottimamente tutti i valori indicati sopra a proposito di dispersioni termiche e conseguenti valori di trasmittanza termica U.

Ma le case non sono delle scatole e ogni dettaglio va analizzato e progettato.

Se il piede della muratura è un dettaglio relativamente facile da risolvere:

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Lo è meno un foro finestra, dove tutto il contorno rappresenta un ponte termico di parecchi metri lineari.

Schermata 2016-03-31 alle 15.20.24

Come affrontare il ponte termico di installazione del serramento in una muratura porizzata?

Come individuare la posizione del telaio perchè il valore Uwi sia il più favorevole?

Nel prossimo articolo, con l’aiuto del termotecnico Marco De Pinto andremo a vedere approfonditamente questo dettaglio.


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federico_sampaoli_espertocasaclimacom  ipha_member   articolo ideato, scritto e diretto da Federico Sampaoli, impegnato a favore delle persone, del comfort e dell’open information, titolare e caporedattore di espertocasaclima.com – blog di formazione e comunicazione online dal 2009.

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