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Tetto surriscaldato, il grande caldo nel sottotetto

Pubblico questo articolo come primo post di questa estate 2017 appena iniziata qualche giorno fa con temperature veramente elevate.

Prendo lo spunto da un commento scritto da un nuovo lettore:

Sono Andrea e ho 27 anni. Vivo con la mia compagna in un sottotetto, sopra i suoi genitori. Mentre quando furono fatti i lavori un minimo strato di isolante (polistirolo) fu messo sulle pareti laterali, sul soffitto niente. Il soffitto è in cemento armato con i coppi appoggiati direttamente sopra. Fa un gran caldo d’estate (alle 7 di mattina ho 30 gradi) ed un gran freddo d’inverno (se alle 23 ho 22-23 gradi, la mattina ne ho 18). Sto quindi pensando di far coibentare il tetto esternamente (internamente è troppo basso). Togliere i coppi, mettere l’isolante (lana di roccia?) e riappoggiare i coppi. Il mio dubbio è: la spesa darà benefici reali? Ci sarà un cambiamento tangibile oppure mi conviene investire quei soldi in un impianto fotovoltaico da 5-6 KWh e mettere un condizionatore potente davvero? So che non è la stessa cosa, ma se devo spendere senza un beneficio tangibile, preferirei la seconda opzione. Giusto per capirci un pò, allo stato attuale i muri di casa (tutti, non solo quelli esterni) la sera verso le 20 in questo periodo sono più caldi della mia mano, quindi intorno ai 40 gradi. Non essendo ferrato in materia e avendo paura di essere fregato mi sono iscritto qui alla ricerca di consigli!

Grazie!

Premesso che per questa estate 2017 sarà quasi impossibile correre a fare un intervento di coibentazione sul tetto, e dunque non resta che il suggerimento del condizionatore (almeno in classe energetica A o superiore preferendo gli inverter (che adeguano la potenza all’effettiva necessità e riducono i cicli di accensione e spegnimento)) approfittando degli incentivi per l’acquisto di una pompa di calore destinata a sostituire integralmente o parzialmente il vecchio impianto termico (Ecobonus, 65% fino al 31 dicembre 2017, oppure Conto termico)…

premesso tutto questo, io che lavoro e lotto per evitare gli impianti, ricordo che la protezione dal caldo non significa raffrescamento!

Quello che succede al suo sottotetto è un veloce e forte surriscaldamento del solaio inclinato impermeabilizzato con i coppi. Lo sfasamento insufficiente che presumo sia intorno alle 4-6 ore (dipende dalla qualità costruttiva e dallo spessore del solaio) significa che dopo poco tempo l’onda termica ha attraversato la stratigrafia del solaio ed inizia a cedere energia all’interno degli ambienti sottostanti portandoli ad un altrettanto veloce surriscaldamento (che per ore proseguirà nelle ore serali e notturne).

L’effetto forno del periodo estivo si potrebbe misurare con un termometro ad infrarossi da due soldi puntandolo sull’intonaco interno verso l’alto: sicuramente mostrerà temperature superiori ai 33-36°C.

Ma cosa succederebbe se lo stesso solaio fosse ben coibentato con la migliore soluzione per la protezione dal caldo estivo (fibra di legno di spessore da decidere in base ai calcoli)? Trovandoci con una stratigrafia di un tetto pesante, isolata esternamente con fibra di legno, le ore di sfasamento passerebbero da poche ore ad almeno 15-16 ore, o più, in base allo spessore deciso in fase progettuale.

Tornando a fare una misurazione nel momento estivo più torrido e con temperature interne raggiunte ormai intorno ai 29°C, si scoprirebbe che il solaio non è più surriscaldato come negli anni passati e si registrerebbero temperature superficiali interne prossime ai 27-28°C:

  • ciò permette anche di poter fare una minima ventilazione notturna e affrontare una nuova giornata con temperature interne ridiscese sui 25-26°C

La ventilazione notturna è l’abc della sopravvivenza:

  • permette di “sgonfiare” la casa dal calore accumulato ( con la coibentazione non si avranno più solai pesanti e roventi).

Ovviamente l’intervento non sta garantendo di stare freschi:

  • infatti non raffresca!
  • infatti non è un impianto artificiale! o artificioso!

La soddisfazione di un tetto coibentato contro il caldo continua al cambio stagionale: eviterà le dispersioni invernali, conterrà le spese per riscaldamento ed offrirà un comfort fino a prima sconosciuto grazie a temperature superficiali interne vicine a quelle ambiente (18-19°C).

Allora, per togliere il grande dubbio “la spesa darà benefici reali?”

cosa posso aggiungere?

Se dopo aver isolato il tetto con materiali idonei (un isolante non è di per sè, perchè isolante, un materiale adatto alla protezione dal caldo) si farà

  • corretta ombreggiatura
  • ventilazione naturale notturna

l’intervento sul tetto darà tutti i benefici sperati.

Ricordiamoci sempre però, che un ottimo tetto non offre la magica funzione “deumidificazione” e spesso, purtroppo, è l’umidità presente nell’aria che fa percepire una temperatura molto più alta di quella reale!

            

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Tetto fresco d’estate combinando materiali di diversa densità?

Come quella di molti professionisti anche la mia casella di posta elettronica è bombardata di pubblicità per soluzioni edili di ogni tipo. In questa stagione le più gettonate sono le soluzioni di isolamento termico che riguardano la protezione estiva, quindi si parla di sfasamento.

Ricordiamoci che lo sfasamento è il tempo impiegato dall’onda termica per passare dall’ esterno all’interno di un edificio, si misura in ore ed è influenzato dalla scelta dei materiali e dalla loro posa in opera.

+ SFASAMENTO = LENTO SURRISCALDAMENTO

Vi sembra un buon consiglio quello di impiegare lana di roccia con elevata densità a supporto dell’ EPS con grafite dalle elevate prestazioni isolanti?

 Ad esempio, per l’isolamento di un tetto in legno, è di moda suggerire un pannello in EPS con canali di ventilazione, accoppiato a un pannello in lana di roccia. Un pacchetto veloce, semplice e all’apparenza prestazionale che è un “inno” all’ottimo isolamento termico dell’EPS e all’alto valore di sfasamento grazie alla ventilazione e alla densità della lana di roccia.

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 tavolato perline 0,025 0,130 2100 600
2 freno al vapore 0,00045 0,180 1000 311
3 lana di roccia 0,100 0,036 1030 110
4 EPS con grafite 0,080 0,031 1500 15

Ma siamo veramente sicuri di avere uno SFASAMENTO OTTIMALE ?

Se andiamo a calcolare lo sfasamento ottenibile con questa stratigrafia ci possiamo accorgere alla svelta che in estate la prestazione sarà molto deludente, pur soddisfando senza difficoltà quanto richiesto dal nuovo DM 26.6.2015 in fatto di limitazione dei fabbisogni energetici per la climatizzazione estiva e di contenimento della temperatura interna degli ambienti (trasmittanza termica periodica YIE < 0,18 W/m2K)

Fattore di decremento (attenuazione) fd [-] 0,747
Ritardo fattore di decremento (sfasamento) ? [h] 5,02
Trasmittanza termica periodica |Yie| [W/m2K] 0,131

L’UTILIZZO COMBINATO DI MATERIALI DI DIVERSA DENSITÀ, PER OTTENERE UN EDIFICIO CONFORTEVOLE SIA IN ESTATE CHE IN INVERNO

è un suggerimento da seguire per non sbagliare il pacchetto tetto?

Il pacchetto tetto con lana di roccia + EPS ha uno spessore di 18cm, senza contare quanto crescerà per lo strato di ventilazione e lo spessore del manto di copertura.

Non si poteva suggerire nulla di meglio impiegando veramente bene quei preziosi 18cm disponibili?

Vediamo che prestazioni estive si possono ottenere scegliendo materiali più idonei alla protezione dal caldo. Inseriamo nella stratigrafia la migliore qualità di due pannelli in fibra di legno dove il più sottile, esterno e ad alta densità è il pannello più idoneo ad essere pedonabile durante i lavori in copertura:

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 tavolato perline 0,025 0,130 2100 600
2 freno al vapore 0,00045 0,180 1000 311
3 fibra di legno 0,160 0,039 2400 150
4 fibra di legno 0,019 0,046 2400 230

Non siamo certamente al top delle prestazioni richieste ad una copertura, ma se confrontiamo i risultati precedenti con quelli ottenibili utilizzando fibra di legno ci rendiamo conto che abbiamo ottenuto un miglioramento vistoso.

Fattore di decremento (attenuazione) fd [-] 0,277
Ritardo fattore di decremento (sfasamento) ? [h] 11,73
Trasmittanza termica periodica |Yie| [W/m2K] 0,057

Ecco un motivo per diffidare e valutare con estrema cautela una soluzione di isolamento termico spacciata per OTTIMALE in tutte le stagioni, sia contro il caldo che con il freddo.

Ovviamente un produttore di maglioni di lana tenterà di convincerci che staremo freschi indossandoli anche tutta l’estate. Facciamoci progettare la stratigrafia solo e sempre da chi non ha interessi commerciali in gioco.

Ricordiamo sempre che pannelli isolanti con scarsi valori di calore specifico (espresso in J/kgK) non potranno mai e poi mai avere prestazioni estive eccellenti

       

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Cos’è il codice di designazione prodotto di un materiale isolante

Non è una novità il fatto che io proponga spesso soluzioni di isolamento termico che prevedono la posa di pannelli in fibra di legno – un po’ perchè è un bel materiale da maneggiare senza dover temere le fibre volatili di pannelli in fibre minerali, ma più che altro per le sue doti di sfasamento estivo che garantiscono una migliore protezione dal surriscaldamento.

Chiunque può raccogliere una manciata di schede tecniche di materiali isolanti diversi e rendersi conto che una capacità termica massica in grado di superare i 2100 J/kgK si può trovare solamente tra le fibre di legno.

Ma se si vuole veramente approfondire la lettura di una scheda tecnica forse si vorrebbe conoscere il significato del “codice di designazione prodotto”.

Ma cos’è questo codice alfanumerico che il produttore deve dichiarare?

Per decifrarlo correttamente ecco l’ esempio suggeritomi dal consulente tecnico Emanuele Paccagnella  ecco qui sotto questa chiarissima tabella:

codice-designazione-prodotto-materiale-isolante-02

Un altro produttore di pannelli isolanti in fibra di legno indica in basso lo stesso codice di designazione con i propri dati specifici del suo pannello.

codice-designazione-prodotto-materiale-isolante-01




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Montaggio elevatore obliquo per isolamento tetto – Part 2

Ho dimenticato le mie fatiche per ottenere il Lasciapassare A38…

Preparazione del ponteggio Part 1

Ora i problemi sono ben altri!

In vista dell’arrivo di tutti pannelli coibenti in fibra di legno di conifera per l’isolamento del tetto in laterocemento è venuto il momento di organizzare la salita del materiale in copertura. C’è poco da scherzare, i 40mc di materiale devono raggiungere il tetto e la linea di gronda è a quota 8,5 metri. Poi le tegole, gli attrezzi e tutto il resto…

Tre strati di fibra di legno (10+10+1,9cm) equivalgono a 545 pannelli con spessore 10cm + altri 100 pannelli da 19mm per la distribuzione dei carichi e con elevata resistenza alla compressione: un bel po’ po’ di materiale da portare in alto.

elevatore obliquo GEDA-Lift con 150kg di portata

Ho deciso per l’elevatore obliquo GEDA-Lift con 150kg di portata, un ottimo mezzo di sollevamento carichi, facile da installare e da utilizzare. Consegnato e noleggiato da Mesini, i professionisti del noleggio.

coppi-scoperchiare-tetto-latero-cemento-coppi-celenit-cappa-cls-04

Contestualmente è arrivata la consegna dei morali da inserire nel primo stato di coibentazione e fissare alla cappa del tetto, dei listelli dello strato di ventilazione e dei listelli portategola.

morali-legno-cosa-serve-subito-iniziare-isolamento-di-un-tetto-latero-cemento-fibra-legno-01

Pierluigi Duraviamember of Vimeo, la casa dei video di alta qualità e di quanti li amano, si è occupato delle riprese time lapse.

da adesso si fa sul serio

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Tetto in Stiferite e Celenit, amici per forza

Il sottotetto diventerà abitabile? La mansarda lasciata al grezzo verrà finalmente completata? Tutte occasioni per rivedere la copertura e prevedere una coibentazione fino ad oggi completamente assente. Per decenni guaina bituminosa e tegole o coppi hanno protetto le falde dagli eventi meteorologici, ora è venuto il momento di pensare anche all’isolamento termo acustico.

Mi capita sempre più frequentemente di leggere stratigrafie che propongono Stiferite e Celenit, le più misere solo Stiferite. Si parte dalla guaina esistente, senza rimozione, e si prosegue con gli strati dei pannelli: sul lato caldo la Stiferite e sul lato freddo il Celenit N.

In genere questi progetti riguardano la zona climatica E, qui da noi Stiferite e Celenit sono molto diffusi:

tetto-stiferite-celenit-01

tetto-stiferite-celenit-02

La nuova stratigrafia della copertura all’estradosso solaio falda in latero cemento è di fatto un pacchetto non traspirante compreso tra due manti bituminosi, quello vecchio esistente e quello nuovo – quindi la migrazione del vapore attraverso le strutture avviene in un solo senso e nel solo periodo estivo, quando l’eventuale vapore contenuto nello spessore della struttura torna in ambiente asciugando le falde (è il comportamento tipico di un lastrico solare orizzontale impermeabilizzato e coibentato all’esterno).

Sappiamo che il limite di trasmittanza di una struttura inclinata in zona climatica E deve essere inferiore a 0,24 W/mqK e già con 10 cm di Stiferite Class B ci siamo:

ecco la stratigrafia:

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 solaio latero cemento 0,2400 0,660 840 1100
2 impermeabilizz bitume 0,002 0,170 1000 1200
3 STIFERITE CLASS B 0,100 0,026 1453 44
4 impermeabilizz bitume 0,002 0,170 1000 1200

ecco il valore di trasmittanza, secondo la norma tecnica UNI EN ISO 6946 (U è infatti una proprietà termica stazionaria):

Trasmittanza   U [W/m2K] 0,229

Ma potrei consigliare di rivedere la copertura applicando questa stratigrafia? Il committente che affronta l’inverno avrà certamente grandi soddisfazioni e tutti gli ambienti del sottotetto avranno un comfort fino all’anno prima sconosciuto, oltre che una bolletta del riscaldamento inferiore. Ma cosa succederà l’estate dopo?

Con poco più di 8 ore di sfasamento, il surriscaldamento degli ambienti sarà molto probabile, infatti la prestazione energetica estiva è Media e la qualità prestazione estiva è di III livello ( questo secondo il Metodo dei parametri qualitativi secondo Linee Guida Nazionali sulla Certificazione Energetica degli Edifici).

Basterebbe aumentare lo spessore della Stiferite? Cosa mai costerà qualche cm in più. Facciamo i pionieri, stracciamo il progetto dei 10cm e scriviamo Stiferite Class B spessore 200. Sì 20cm di coibentazione. Se non ne bastano 20…

ecco la stratigrafia:

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 solaio latero cemento 0,2400 0,660 840 1100
2 impermeabilizz bitume 0,002 0,170 1000 1200
3 STIFERITE CLASS B 0,200 0,025 1453 44
4 impermeabilizz bitume 0,002 0,170 1000 1200

ecco il valore di trasmittanza:

Trasmittanza   U [W/m2K] 0,117

Non male! Chi avrebbe mai pensato di avere un giorno sopra la testa un tetto da 0,11? Questa è la Rolls Royce delle coperture!

Invece no. La Stiferite isola tantissimo e lo spessore è fantastico ma le sue doti estive non sono fantastiche, un po’ il calore specifico bassino e un po’ la poca densità del materiale, questa copertura d’estate non sarà proprio una Rolls Royce: la prestazione energetica estiva è diventata Ottima e la qualità prestazione estiva è di I livello, ma ancora con tutto questo spessore il Fattore di decremento (attenuazione) cioè Udyn/U è solo sceso a 0,18 (la quantità di calore che attraversa una struttura viene ridotta d’intensità (attenuazione) ed è ottimo solo se inferiore a 0,15).

Fattore di decremento (attenuazione) fd [-] 0,180
Ritardo fattore di decremento (sfasamento) ? [h] 12,25
Trasmittanza termica periodica |Yie| [W/m2K] 0,021

E’ tutto inutile, qui ci vuole un po’ di Celenit N che è lana di legno di abete rosso mineralizzata e legata con cemento Portland, quindi non è esattamente un pannello di fibra di legno che è un materiale solo coibente. Anche il Celenit N coibenta, non tanto quanto, ma isola termicamente anche lui (diciamo un 30% meno) perché la sua conduttività è 0,065 W/mK.

Con l’aggiunta di un pannello Celenit N di 5cm a 10cm di Stiferite Class B la prestazione estiva della copertura è più o meno allo stesso livello:

Fattore di decremento (attenuazione) fd [-] 0,176
Ritardo fattore di decremento (sfasamento) ? [h] 12,58
Trasmittanza termica periodica |Yie| [W/m2K] 0,034

Con l’aggiunta di un pannello Celenit N di 7,5cm a 10cm di Stiferite Class B la prestazione estiva della copertura è veramente migliorata:

Fattore di decremento (attenuazione) fd [-] 0,114
Ritardo fattore di decremento (sfasamento) ? [h] 14,77
Trasmittanza termica periodica |Yie| [W/m2K] 0,021

ecco la stratigrafia con l’aggiunta del Celenit:

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 solaio latero cemento 0,2400 0,660 840 1100
2 impermeabilizz bitume 0,002 0,170 1000 1200
3 STIFERITE CLASS B 0,100 0,026 1453 44
4 Celenit N 0,075 0,066 1810 400
5 impermeabilizz bitume 0,002 0,170 1000 1200

ed ecco la trasmittanza, che naturalmente non è 0,11:

Trasmittanza   U [W/m2K] 0,181

Ma perché dovrei preferire una trasmittanza peggiore in favore di prestazioni estive migliori? Secondo me perché l’impianto di riscaldamento è comunque presente, produce calore per compensare le dispersioni invernali e acqua calda secondo necessità. Ma rinunciare al raffrescamento è possibile solo se gli ambienti non si surriscaldano in fretta e quindi una protezione ottimale dal caldo in copertura può evitarci l’installazione di impianti per raffreddare la mansarda.

Il Celenit N viene in soccorso della Stiferite offrendo una densità 10 volte maggiore e un calore specifico più elevato: 1810 J/kgK. Inoltre il pannello Celenit è veramente resistente e quindi ottimale per calpestare la copertura durante i lavori e posare la nuova guaina a fiamma.

In questo articolo non ho parlato di tanti altri materiali per coibentazione dei tetti, ma voglio ricordare ai lettori che se si sta cercando di realizzare una copertura con fantastiche prestazioni estive la stratigrafia deve preferire l’uso della fibra di legno che offre un calore specifico ineguagliabilmente elevato: ben 2400 J/kgK. Inutile dire che di meglio non c’è.


 



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