Tag Archives: sfasamento

Per calcolare i parametri termici di una stratigrafia

Per calcolare i parametri termici di una stratigrafia, ma anche per conoscere solamente la trasmittanza e lo sfasamento termico dobbiamo inserire alcune caratteristiche del materiale che stiamo utilizzando, o che forse utilizzeremo.

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Ma questi parametri sono sempre descritti nelle schede tecniche?

E soprattutto, quali sono?

  • la conducibilità,
  • il calore specifico,
  • e aggiungerei anche il fattore di resistenza al passaggio del vapore (almeno possiamo calcolarci il valore Sd per capire come verrà gestita la migrazione del vapore).

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La maggior parte delle volte, il materiale che stiamo valutando riporta bene nella scheda tecnica le proprietà termofisiche che cerchiamo: questi dati infatti accompagnano la marcatura CE e dovranno essere poi opportunamente corretti per tenere conto delle reali condizioni in cui opereranno secondo UNI EN ISO 10456.

Altre volte manca il dato del calore specifico… Chi sa perchè.

Può capitare anche di reperire con difficoltà la densità del materiale (kg/mc), e senza questo dato non si può proseguire (questo vale spesso per le lane di vetro).

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E’ stata aggiornata anche la Norma UNI 10351 nel 2015: Materiali e prodotti per edilizia – Proprietà termoigrometriche – Procedura per la scelta dei valori di progetto. E’ in vigore dal 25 giugno 2015. La norma

  • fornisce il metodo per il reperimento dei valori di riferimento per conduttività termica, resistenza al passaggio del vapore e calore specifico dei materiali da costruzione in base all’epoca di installazione.
  • integra quanto non presente nella UNI EN ISO 10456 con particolare riferimento ai materiali isolanti per l’edilizia a seconda se siano o meno dotati di marcatura CE.

In conclusione, prima di metterci al lavoro e “dare i numeri” facciamo buona ricerca e troviamoci tutti i dati importanti ad eseguire i calcoli!

Io naturalmente faccio così, ed ogni volta che utilizzo un materiale vado ad aggiornare il mio “data base materiali” che piano piano è diventato lunghissimo (e utilissimo): si tratta di un semplice foglio di calcolo dove in cima alle colonne ho scritto i dati che mi servono..

nome materiale: Spessore (s) [m] Conduttività termica (l) [W/mK] Resistenza termica [mqK/W] Calore specifico (c) [J/kgK] Densità (?) [kg/m3] Permeabile al vapore ? Potere fonoisolante Rw dB

Se mi capita di avere fretta e non possiedo uno dei dati che sto cercando, scriverò in corsivo un numero “molto affidabile” che avrò copiato da un materiale gemello! E’ un modo per distinguere i dati “dichiarati” dal produttore dai dati “dedotti” con un po’ di logica.

Se fate spesso questo lavoro, consiglio caldamente di iniziare un data base materiali, che si arricchirà di settimana in settimana diventando un autorevole aiutante di studio. Nelle colonne libere di destra suggerisco di aggiungere il nome del cantiere perchè il nostro cervello abbina spesso un certo materiale ad un certo cantiere e le ricerche diventano semplici e veloci.

Se invece vi sentirete smarriti quando il data base materiali oltrepasserà le 1000 righe, come nel mio caso, oppure siete appena rientrati da un viaggio intorno al mondo e a stento ricordate il nome di quel tal cantiere dove avevate scelto di utilizzare quel tal pannello isolante, non vi resta che la scorciatoia di “cerca”: cmd f

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Cosa utilizzate per i vostri fogli di calcolo? ancooora Excel?

Lasciate perdere, spiccate il volo, migrate verso Calc, il foglio elettronico tuttofare che avete sempre desiderato, graaatis:

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 Salvate i vostri documenti nel formato OpenDocument, lo standard internazionale per i documenti di ufficio. Questo formato, basato su XML, è uno standard aperto: ciò significa che non siete legati a CALC. Potete aprire i vostri documenti con qualsiasi programma compatibile con OpenDocument.

Con CALC, inoltre, potete leggere tutti i vostri precedenti documenti Microsoft Excel (compresi quelli creati con Microsoft Excel 2007) e salvare il vostro lavoro nei formati Microsoft Excel per inviarli a chi è ancora legato ai prodotti Microsoft. Se essi desiderano solo vedere il risultato del vostro lavoro, usate piuttosto il formato PDF (Portable Document Format, .pdf) – non è necessario comprare altro software.



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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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Non uso lana di roccia e lana di vetro

Nè LANA DI ROCCIA nè LANA DI VETRO… e non è una battaglia dedicata al tema della salubrità in cantiere, non sono materiali coibenti adatti al nostro clima.

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A parte poco territorio italiano in zona climatica F, tutti i comuni italiani soffrono di surriscaldamento estivo, e dunque la scelta del materiale coibente può risolvere o non risolvere il problema del caldo.

Per quale ragione dovrei consigliare l’uso di lana di roccia o la lana di vetro (ottimi isolanti termo-acustici) nel nostro clima mediterraneo, padano, pugliese, calabro, siciliano, sardo, appenninico, costiero, collinare?

Andiamo a conoscere meglio le lane minerali (comprese nel gruppo FAV, Fibre Vetrose Artificiali, e quindi anche nel più ampio gruppo delle MMMF, Man Made Mineral Fibres): 

  • sono caratterizzate da concentrazioni superiori al 18% di ossidi alcalini ed alcalino-terrosi (Na2O, K2O, CaO, MgO, BaO e loro combinazioni).
  • sono ricavate da roccia e vetro: un fitto intreccio di fibre legate tra loro con resine termoindurenti che creano una struttura costituita da una moltitudine di celle aperte contenenti aria.

A proposito di  SALUTE E SICUREZZA, i produttori di lane minerali dicono che:

Il REACH (Regolamento Europeo concernente la registrazione, valutazione, autorizzazione e restrizione delle sostanze chimiche) classifica le lane minerali come non pericolose.

La IARC (International Agency for Research on Cancer, parte dell’ Organizzazione Mondiale della Sanità) ha stabilito che le lane minerali “non sono classificabili come cancerogeni per gli esseri umani”.

  • L’Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC) ha classificato fibre di vetro e fibre ceramiche in Gruppo 2B, possibili cancerogeni per l’uomo, e filamenti di vetro, lana di vetro, lana di roccia in Gruppo 3, non classificabile come cancerogeno per gli esseri umani. 

EUCEB, una certificazione indipendente, assicura la bio-solubilità di tutti i prodotti immessi sul mercato alle prescrizioni europee.

Il tutto è stato recentemente confermato dal Ministero della Salute con il documento “Le Fibre Artificiali Vetrose (FAV) – Linee guida per l’applicazione della normativa inerente ai rischi di esposizioni e le misure di prevenzione per la tutela della salute”, approvato dalla Conferenza Stato/Regioni in data 25 marzo 2015.

  • secondo la legge posso circolare con 3mm di battistrada con qualsiasi auto: forse i Ministeri non si preoccupano poi così tanto della mia incolumità.

Meglio applicare ad ogni scelta riguardante i materiali da costruzione e quelli per coibentazione il migliore dei principi:  il Principio della Cautela.

Il fatto che gli isolanti in lana di vetro e lana di roccia da diverse decine di anni siano i più utilizzati in molti Paesi europei, grazie alle loro proprietà termiche, acustiche e di incombustibilità, è un’ ulteriore prova del fatto che il nostro clima italiano non ha bisogno di materiali come questi.

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Come si progetta la protezione dal caldo estivo?

Non certo aumentando lo spessore dell’isolante all’inverosimile… E’ sufficiente usare materiali isolanti con 2 qualità importanti:

  • un elevato calore specifico:
    Calore specifico (c) [J/kgK]
  •  una buona densità:
    Densità  [kg/m3]

Queste due importanti proprietà del materiale per coibentazione che state valutando in una stratigrafia non sono dati introvabili o nascosti - ormai è diventato raro inciampare in schede tecniche incomplete, i produttori si sono finalmente adeguati ai tempi.

Anche il committente può informarsi autonomamente per scoprire se la proposta ricevuta è adeguata alle aspettative oppure inadeguata: basta saper leggere questi numeri.

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Se vi hanno proposto un pannello isolante in lana di vetro ad alta densità (alta sì ma quanto alta? ecco, siamo inciampati in un produttore che non ha rispetto per il tempo altrui e costringe a cercare per mari e per monti questo introvabile dato kg/mc) date un’occhiata al suo valore di calore specifico:

  • appena 1030 J/kgK. 

Nella incompleta scheda tecnica del pannello in lana di vetro si legge anche << Prodotto in Italia con almeno l’80% di vetro riciclato e con una resina termoindurente  minimizzando le emissioni nell’aria di sostanze inquinanti come formaldeide e altri composti organici volatili (VOC) >> …inquietante direi.

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Se vi hanno proposto un pannello rigido in lana di roccia a media densità per l’isolamento termico e acustico di pareti perimetrali scoprirete facilmente:

sia il valore di calore specifico:

  • sempre 1030 J/kgK.

sia il valore di densità:

  • 60 kg/mc

Se con questo pannello volessimo ottenere uno sfasamento estivo superiore alle 12 ore come prescritto dalla normativa e dal buon senso

Ritardo fattore di decremento (sfasamento)   [h] sfasamento 12,45

dobbiamo impiegare mezzo metro di spessore in lana di roccia. E’ chiaro che le doti di protezione estiva delle lane minerali sono scarse!

Non disperatevi, non c’è motivo

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Esiste un materiale isolante capace di offrire un valore di calore specifico anche doppio! Anche più del doppio, e con densità a piacere:

Calore specifico (c) [J/kgK]
 
2400

Le lane minerali, come prestazioni estive, non saranno mai come la fibra di legno o i fiocchi di cellulosa.

Gli asini non saranno mai cavalli.

E dire che io preferisco gli asini ai cavalli…


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Il miglior compromesso nella scelta dei materiali isolanti per una casa passiva con struttura a telaio

Scrive Daniele:
<< Salve. sto per costruire una casa passiva con struttura a telaio, la ditta che ho contattato usa fibra di legno, lana di roccia o misto , fibra di legno internamente e lana di roccia esternamennte – mi potreste consigliare quale miglior compromesso considerando che abito in pianura padana con umidità importanti.   grazie cordiali saluti >>

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Parlando di materiale per coibentazione per una casa in legno credo che si possa riassumere un discorso lunghissimo con tre principali argomenti:

  1. salubrità
  2. sfasamento estivo
  3. antincendio

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salubrità:

  • le lane minerali e loro fibre mi preoccupano moltissimo, ma ci sono pareri discordanti ed io non ho la chiave della verità suprema.
  • sicuramente il rischio di inalare fibre è elevato durante le fasi di cantiere e invece molto basso per il committente che abiterà la casa.
  • anche sulle emissioni di formaldeide ci sono pareri discordanti.
  • Se vuoi approfondire leggi il mio articolo http://espertocasaclima.com/2016/03/fibre-minerali-fini-lana-roccia-lana-vetro-rischi-salute/

sfasamento estivo:

  • a questo proposito possiedo invece la chiave della verità suprema, e questa verità è garantita dai numeri: ad esempio, 25 è sempre più di 14.
  • si può affermare che la lana di roccia abbia la stessa capacità della fibra di legno a contenere le dispersioni termiche in inverno, ma in pianura padana, come in quasi tutta Italia, il problema delle case è il surriscaldamento estivo e la continua necessità di ricorrere all’accensione degli impianti per raffrescamento
  • in estate abbiamo bisogno di due cose: 1) protezione dal caldo estivo proveniente dall’esterno aumentando il ritardo con cui il calore attraversa la struttura   2) protezione dal veloce surriscaldamento interno aumentando la capacità di accumulare calore del lato interno
  • pensate che 40cm di lana di roccia offrono appena 14 ore di sfasamento contro le 25 ore della fibra di legno con spessore 38cm
  • la stratigrafia va calcolata e poi corretta con ulteriori o migliori strati preferendo sempre pannelli con elevato calore specifico (J/kgK)
  • il lato interno di una casa in legno soffre della mancanza di massa, specialmente se è finita internamente con economiche lastre in cartongesso
  • la stratigrafia va calcolata e poi corretta con ulteriori o migliori strati.

antincendio:

  • in Italia abbiamo più casi di tumore o di incendio di case passive?
  • certamente sarebbe catastrofico che la casa dei nostri sogni prendesse fuoco – non tutti avrebbero le finanze e la forza, se incolumi, di ricominciare dalle ceneri..
  • qui però l’argomento scivola più sulla tipologia di impianto elettrico che sul materiale da costruzione!
  • una casa in legno a telaio con isolamento termico in fibra di legno è combustibile: il progettista e l’installatore devono realizzare l’impianto elettrico a regola d’arte (legge 186/68)
  • l’impianto elettrico nelle case in legno è soggetto al D.M.37/2008 art.1 comma 2 lett.a e b, può essere quindi eseguito dall’installatore abilitato ai sensi del D.M.37/2008 art.3.

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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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Il tetto in legno di Antonio in Sardegna

Ad Antonio hanno proposto questa stratigrafia per il tetto, abita in Sardegna zona C, gradi giorno 1232, altezza sul livello del mare 225 mt.

stratigrafia per il tetto in Sardegna zona C-05

Deve realizzare una copertura in legno a vista, in quanto la sua casa si sviluppa su un solo piano, il punto più basso del solaio sarà di 2,70 mt ed il punto più alto 3,50 mt. Questa è la stratigrafia che gli hanno consigliato:

stratigrafia per il tetto in Sardegna zona C-01

Già vedendo strati così sottili di coibentazione mi sorge il dubbio dell’effettivo valore di questa copertura.

stratigrafia per il tetto in Sardegna zona C-03

Sì non pioverà dentro, mi aiuterà a contenere le dispersioni termiche invernali, ma d’estate? Come si comporterà una stratigrafia simile in regime estivo?stratigrafia per il tetto in Sardegna zona C-02

Fin da subito ho avuto la sensazione che chi ha progettato questi strati si sia preoccupato solamente di rispettare i limiti di trasmittanza termica U imposti per legge in riferimento alla zona climatica C di appartenenza.

stratigrafia per il tetto in Sardegna zona C-04

Io ripeto sempre che

  • la trasmittanza U è un valore interessante perchè mi posso ben orientare nella progettazione concentrata sul contenere le dispersioni termiche invernali: quello che mancherà ad un edificio con trasmittanza termica media pesata X lo fornirà il mio impianto di riscaldamento, o il mio impianto di VMC se a livello di casa passiva
  • progettare contro il caldo è una cosa ben diversa perchè devo scegliere materiali adatti a questo scopo e consigliare spessori che possano davvero garantire sfasamento e quindi possano davvero contribuire ad evitare il surriscaldamento.

sbagliare la progettazione contro il caldo significa scoprire a posteriori che c’è bisogno di un impianto di raffrescamento.

Ad Antonio hanno proposto questa stratigrafia, o hanno poco materiale in magazzino, o vogliono tenerselo tutto per loro, o vogliono consigliarlo male:

Faccio queste affermazioni, non perchè sono fanatico della coibentazione o perchè voglio straffare: l’architetto dice 10cm. e io che faccio consulenza dico 12cm.,  l’architetto dice 20cm. e io che faccio consulenza dico 22cm. … nooo non è così.

La protezione estiva è un fattore importante, determinante e da prendere sul serio in quasi tutte le zone climatiche d’Italia, ma non perchè ce lo impone il legislatore, perchè ce lo impone il buon senso e potrebbe regalarci la soddisfazione di abitare un edificio senza essere costretti ad installare un impianto di raffrescamento. Vi pare poco?

Cosa dice la legge sul tema Protezione dal caldo – Prestazioni della copertura?

 La normativa prescrive di verificare che in tutte le zone climatiche, ad esclusione della F, il valore della massa superficiale delle pareti opache verticali, orizzontali o inclinate, sia superiore a 230 kg/mq (D.Lgs. 311/2006, Allegato I, comma 9, lettera b). La stessa norma prevede, in alternativa, di ottenere gli stessi effetti positivi derivanti dal rispetto del suddetto valore di massa superficiale, mediante «l’utilizzo di tecniche e materiali, anche innovativi, che permettano di contenere le oscillazioni della temperatura degli ambienti in funzione dell’andamento dell’irraggiamento solare. In tal caso deve essere prodotta una adeguata documentazione e certificazione delle tecnologie e dei materiali che ne attesti l’equivalenza con le predette disposizioni» (Ibidem, Allegato I, comma 9, lettera c).

 Il DPR 2/4/2009 n.59 a proposito di protezione estiva parla di

  • Massa superficiale pareti > 230 kg/mq
  • Trasmittanza termica periodica |Yie| U/dyn < 0,12 W/m2K per le pareti
  • Trasmittanza termica periodica |Yie| U/dyn < 0,20 W/m2K per le coperture (assurdo ma è così… i valori dovrebbero essere invertiti imponendo i più bassi per le coperture!!)

il DM 26/6/09 a proposito di protezione estiva parla di

  • Sfasamento > 12 ore

Non diamo i numeri quando progettiamo! leggiamoli e miglioriamoli!


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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.

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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La stratigrafia del tetto

Molti committenti ricevono proposte di stratigrafie della copertura e devono decidere loro se quello è il tetto che vogliono.

Quasi sempre non vengono spiegati nè i pregi nè i difetti di ogni scelta progettuale.  Dei teli, dei manti e delle guaine non voglio parlare, ma è più che frequente leggere stratigrafie con guaine non adatte oppure mancanti.

La stratigrafia di un tetto errata porta a diversi problemi, il primo tra tutti è l’investimento economico, gettato alle ortiche.

stratigrafia tetto

Ma come può un profano giudicare una stratigrafia di una copertura? Solitamente passando qualche notte in internet, ma anche qui bisogna saper scremare le informazioni. Meglio far valutare ad un tecnico la stratigrafia in questione, un tecnico super partes, magari esterno al progetto stesso. Rivolgersi ad una figura esterna non è vietato e non è un tradimento.

L’alternativa, l’unica valida, è fare le domande giuste al proprio progettista, così da mettersi l’anima in pace ed esser certi di diventare proprietari di un tetto  senza spifferi, con buona protezione dal freddo, dal caldo, dai rumori, costruito con materiali salubri, e a norma di legge.

A norma di legge? La normativa prescrive di verificare che in tutte le zone climatiche, ad esclusione della F, il valore della massa superficiale delle pareti opache verticali, orizzontali o inclinate, sia superiore a 230 kg/mq (D.Lgs. 311/2006, Allegato I, comma 9, lettera b). La stessa norma prevede, in alternativa, di ottenere gli stessi effetti positivi derivanti dal rispetto del suddetto valore di massa superficiale, mediante «l’utilizzo di tecniche e materiali, anche innovativi, che permettano di contenere le oscillazioni della temperatura degli ambienti in funzione dell’andamento dell’irraggiamento solare. In tal caso deve essere prodotta una adeguata documentazione e certificazione delle tecnologie e dei materiali che ne attesti l’equivalenza con le predette disposizioni» (Ibidem, Allegato I, comma 9, lettera c).

Anche il legislatore è preoccupato che Vi venga progettato un tetto senza qualità di protezione dal caldo!

Cosa mi aspetterei io da un tetto ben progettato?

Naturalmente non voglio difetti:

  • la tenuta all’aria dev’essere prevista fin dal progetto e il disegno deve farmi vedere come la ottengo e con quali soluzioni!
  • i teli devono essere scelti con cura conoscendo l’abc della fisica edile, non voglio avere problemi di condense interstiziali o altri fenomeni legati alla migrazione del vapore.
Ma voglio anche tanti pregi:
  • primo tra tutti, voglio che offra più sfasamento possibile! la quantità di calore che attraversa il tetto, a seconda del progetto, può venir ridotta d’intensità (smorzamento o attenuazione), e arrivare nel mio ambiente con un ritardo temporale di alcune ore (sfasamento). Uno sfasamento ottimale si aggira intorno alle 12-16 ore: è così che il flusso termico di picco (ad esempio alle ore 14:00) arriverà all’interno nelle ore più fresche, tra le 2:00 e le 6:00 del mattino. Così si riduce l’escursione termica interna e si mantiene una temperatura di benessere.
  • poi voglio che mi protegga dal freddo: il tetto deve disperdere il meno possibile, quindi il valore U, la trasmittanza del pacchetto tetto deve avere il numero più basso possibile! Meglio di U= 0,10 W/mqK inutile spingersi, economicamente parlando.
  • ricordate sempre che l’impianto di riscaldamento ce l’avete comunque, quindi l’aspetto estivo è ben più importante! e se ottengo protezione dal caldo, quasi certamente ho anche isolamento acustico. Al contrario un tetto che disperde poco (grazie al tipo di materiale coibente) può essere un bidone d’estate e far passare un sacco di rumori esterni. Non lasciamo che ci prendano per il naso!
  • poi voglio anche che il materiale isolante sia salubre, scartiamo a priori quei pannelli o rotoli che contengono fibre pericolose, formaldeide, pentano e tutto il resto!
  • pregi.. pregi.. pregi, cos’altro potrei desiderare? Da un tetto potrei esigere che duri più di qualche decennio! Ma come? Questo aspetto dipende da noi: si chiama “manutenzione”.

Il tetto perfetto esiste. E’ un tetto ben progettato.

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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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

Non cediamo ai condizionatori d’aria!

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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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Isolare dall’ interno, dati climatici e dati “sensibili”

 Quando mi trovo a valutare o progettare una stratigrafia di una coibentazione dall’interno

coibentazione-interna

solitamente ragiono in questo modo:

  • cerco di approfondire i difetti che la casa già presentava negli anni precedenti (utilissimo!)
  • cerco di conoscere lo stile di vita di chi abiterà la casa dopo l’intervento di riqualificazione e il numero delle persone che più o meno sarà sempre presente (importantissimo!)
  • definisco la zona climatica
  • inserisco i valori di conduttività e gli spessori dei materiali che compongono lo stato di fatto
  • poi inizio a inserire i materiali di coibentazione
  • parto sempre con bassi spessori per individuare bene l’influenza di qualche centimetro in più in una seconda, terza o quarta simulazione
  • inserisco la temperatura esterna di progetto (per esempio -5 °C) per verificare la temperatura superficile interna della parete, ma anche la temperatura esterna più tipica e normale
  • confronto i nuovi valori U di trasmittanza che ottengo applicando la coibentazione interna (risparmio e comfort invernale) (W/mq*K)
  • confronto i nuovi valori k di capacità termica areica interna (kJ/mq*K) (per comprendere quanto peggioro la capacità di assorbire energia, importante d’estate)
  • oppure confronto l’energia che le pareti (ora coibentate dall’interno) riescono ad assorbire se alzo di 1 °C la temperatura interna (per esempio 0.015 kWh/m²K)
  • guardo lo sfasamento che ottengo
  • inserisco il valore di umidità relativa e temperatura interne: per l’interno i dati climatici utilizzati derivano da D.Lgs. 311 (20° C – 65% u.r.) che mi aiutano a capire il comportamento dell’umidità che attraversa il pacchetto isolante e che deve asciugare in estate in tempi ragionevoli
  • spero di non aver dimenticato nulla

alla fine “frullo” tutto e faccio la mia proposta ideale!

Condivisa o inascoltata, la mia proposta tende, comunque e sempre, a

  • considerare la protezione estiva, importante quanto la protezione invernale,
  • preferire materiali più vicini alla natura,
  • non investire più di quanto il committente è disposto.

vale sempre il motto:

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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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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


       

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