L’isolamento del tetto in legno di una mansarda “abitabile” richiede diverse attenzioni in più, proprio perché dev’essere “abitabile” nel senso stretto della parola: che si può abitare, che offre sufficienti garanzie per essere abitata, uno spazio adatto all’abitare.

Abitabile è il contrario di inabitabile, invivibile, insalubre, inospitale, insopportabile.

scelta isolamento per il tetto

Una buona impermeabilizzazione e un isolamento termico NON bastano. E non basta nemmeno la cura del dettaglio indispensabile ad evitare condense interstiziali (parlo di tenuta all’aria): è la scelta dell’isolante a determinare il futuro comportamento estivo della mansarda.

Il sottotetto che soffre facilmente di surriscaldamento sarà invivibile senza impianti di climatizzazione in funzione.

leggere i capitolati

Molti capitolati prevedono la costruzione di tetti in legno con isolamento termo-acustico in lana di roccia, e lo indicano spesso scrivendo genericamente Fibre Minerali da Rocce Feldspatiche o ancora più genericamente fibre minerali. E’ una buona scelta la lana di roccia come isolante in mansarda?

da dove viene la lana di roccia?

Senza diventare esperti  di isolanti in lana di roccia, basti sapere che la roccia viene fusa a 1500°C e trasformata in fibre. Queste sono legate tra loro aggiungendo resine termoindurenti.

Un agente idrorepellente viene miscelato con le fibre e la lana di roccia diventa un materiale non igroscopico 🙁 ecco perchè un eventuale presenza di umidità si accumulerà in un sottile strato d’acqua sulla superficie del pannello 😐

da dove viene la fibra di legno?

Sono principalmente 2 i processi produttivi della fibra di legno:

• a secco, e allora  viene aggiunto il 4% di legante (resina PUR)
• a umido, che aggiunge colla bianca (4%) per l’incollaggio degli strati e lattice  per migliorare la resistenza. 

Ho descritto meglio il sistema produttivo della fibra di legno nel mio vecchio articolo Fibra di legno a umido e fibra di legno a secco, cosa c’è da sapere

Esistono anche pannelli in fibra di legno idrorepellenti, questi, invece che aggiungere olii, hanno additivi come paraffina e lattice:

comportamento invernale degli isolanti fibrosi

La lana di roccia e la fibra di legno possiedono buone capacità isolanti (valori di Conducibilità Termica intorno ai 0.040 W/(mK). Non siamo ai livelli di EPS con grafite con 0.031 W/(mK)  oppure dei pannelli PIR da circa 0.026 W/(mK) ma abbiamo in cambio 2 materiali molto traspiranti con valori di Resistenza alla diffusione del vapore bassissimi e, in più, prestazioni acustiche fantastiche. Quindi i materiali fibrosi sono perfetti per isolare un tetto.

comportamento estivo degli isolanti fibrosi

Visto che tutti gli isolanti isolano dal freddo ma non tutti hanno un buon comportamento estivo cerchiamo di riassumere le caratteristiche dei pannelli che ci servono in mansarda, e naturalmente in ogni casa con tetto in legno a vista.

Calore specifico e densità sono i 2 valori da controllare quando vogliamo che l’isolante protegga dal veloce surriscaldamento estivo, quindi un tetto in legno (struttura leggera rispetto ad una falda in latero cemento) necessita di

• isolanti con elevato calore specifico (quanto calore serve per aumentare di 1° Kelvin la temperatura di un 1 kg di isolante)
• isolanti con alta densità (kg/metro cubo di isolante, quindi massa/volume)

impatto ambientale

Tutti, a parole, sono disponibili a salvare il pianeta, ma perché non ricordarsene anche mentre si ordina al magazzino edile il materiale necessario ai lavori? Una scelta che fa bene all’ambiente non necessariamente è peggio per noi, anzi (e tra poco lo scopriremo confrontando 2 stratigrafie tetto complete di spessori e prestazioni): usare il legno è una scelta che fa bene all’ambiente perché questo materiale fantastico è capace di stoccare carbonio:

il più elevato Calore specifico della fibra di legno

Il migliore comfort estivo offerto dai pannelli isolanti in fibra di legno è proprio dovuto all’incredibile valore di 2.400 J/kgK che rispetto ai 1.030 J/kgK della lana di roccia è un “peso massimo”. Perciò imbattibile.

il più basso Calore specifico della lana di roccia

Possiamo anche scegliere il pannello in lana di roccia con densità più alta, ad esempio 150kg/mc, ma comunque lo scarso valore di calore specifico della lana di roccia (solo 1.030 J/kgK) resta invariato.

la protezione dal caldo

L’isolamento in lana di roccia permette solo un ottimo isolamento invernale, quindi, se vogliamo migliorare la protezione estiva c’è un solo modo:

• aggiungere più strati di lana di roccia per compensare la scarsa protezione dal caldo

lo sfasamento estivo del tetto

Spesso si legge che lo sfasamento ottimale dovrebbe essere di almeno 12 ore, perché in questo modo il calore inizia ad entrare all’interno dell’abitazione dopo 12 ore, cioè nelle ore notturne, quando questo calore eccessivo può essere smaltito con la ventilazione notturna.

 Balle!

Intanto stiamo attenti ai valori minimi perché poi non bastano mai! Correte in autostrada con la pioggia e il battistrada di spessore minimo? meglio di no

la favola delle 12 ore di sfasamento

Solo il 21 marzo ci sono 12 ore di sole e 12 ore di stelle, quindi in maggio, giugno, luglio e agosto l’irraggiamento è molto più forte e molto più lungo in termini di ore.

La ventilazione notturna in molti centri urbani non è più fattibile per diversi motivi:

• isola di calore
• mancanza di verde
• temperature sempre sopra la media
• surriscaldamento del pianeta
• inquinamento acustico

Non consoliamoci con la favola delle 12 ore di sfasamento estivo: è solo una scusa per accettare un tetto di scarsa qualità e costringerci ad installare qualcosa per la climatizzazione estiva:

l’onda termica estiva non chiede permesso, lei entra! attenzione alla stratigrafia tetto:

Ora facciamo un paio di simulazioni,

• in una stratigrafia inserirò 100+100 mm di lana di roccia nella sua tipologia più diffusa di pannello per isolamento tetto (conduttività 0,036 W/mK e densità 110kg/mc)
• in un’altra stratigrafia inserirò 100+100 mm di fibra di legno nella sua tipologia più diffusa di pannello per isolamento tetto (conduttività 0,038 W/mK e densità 120kg/mc)

questo confronto ci servirà a capire quanto spessore in più devo prevedere se scelgo la lana di roccia e voglio ottenere la stessa protezione dal caldo estivo.

prestazione estiva ed invernale di una tipica stratigrafia tetto in legno ventilato

Un tavolato, un freno al vapore, un isolamento in materiale fibroso da 200 mm di spessore, che a molti sembra tanto, ma in realtà è molto poco:

e senza guardare mille risultati di calcoli concentriamoci sull’ABC delle Proprietà termiche del componente edilizio, quelle 3 cose che ci dicono tutta la verità sul progetto del pacchetto tetto:

Il pacchetto tetto in lana di roccia può solo vantare un comportamento invernale leggermente migliore (trasmittanza termica U 0,17 W/m2K)

Con soli 20cm di spessore di fibra di legno il pacchetto tetto garantisce oltre 12 ore di sfasamento estivo.

Dal calcolo delle proprietà termiche delle 2 stratigrafie del tetto in legno emerge che devo compensare la scarsa protezione dal caldo della lana di roccia con altra lana di roccia: dobbiamo salire di spessore.

Per evitare pannelli di spessori diversi, complicazioni di ordinazione di materiali al magazzino e sfridi non riutilizzabili dopo le lavorazioni sul tetto e relativi costi di smaltimento della lana di roccia (solo la fibra di legno è materiale compostabile non richiede il viaggio in discarica! compratevi un Kompost per il giardino!) ricordate sempre di costruire una stratigrafia tetto con multipli di spessore.

10 + 10 + 10 = 30cm di pannelli isolanti: (se non riuscite ad osare, fate 8 + 8 + 8 = 24cm sic!)

Mentre il pacchetto tetto in fibra di legno da 30cm va verso le 20 ore di sfasamento termico, il tetto in lana di roccia non raggiunge ancora le 12 ore di sfasamento estivo.

ma quanto costa la fibra di legno?

qualsiasi sia il progetto va sempre a finire che si parli di soldi:

• 30cm di fibra di legno sono un signor tetto! questi 3 strati assicurano infatti un’ottima prestazione estiva
• ahimè bisogna prevedere un costo materiale extra per il 3° strato di fibra di legno da 100 mm, ma spendere 18 € al mq in più è senza dubbio un buon investimento.

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approfondimento: la diffusività termica

La diffusività termica (unità di misura: mm2/s) è una proprietà specifica del materiale che caratterizza la conduzione non stazionaria del calore. Quindi la diffusività termica descrive quanto in fretta un materiale reagisce a una variazione di temperatura e a noi interessa moltissimo questo aspetto

Quello che ci interessa per progettare un tetto in legno che protegga bene la mansarda dal surriscaldamento estivo è proprio individuare un buon isolante “riluttante a trasmettere il calore”.

La riluttanza di un isolante a trasmettere il calore è espressa chiaramente dal valore di diffusività termica:

• fibra di legno in genere 0,14 mm2/s
• lana di roccia in genere 0,39 mm2/s

Visto che è un po’ complicato l’argomento, fissiamo alcuni punti, potrebbero tornarci utili:

1. il prodotto del calore specifico c per la massa m viene detto Capacità termica C
2. la diffusività termica è il rapporto tra conducibilità termica ed il prodotto del calore specifico Cp per la densità apparente
3. la diffusività termica determina la velocità di propagazione del calore.

 

Proviamo a progettare meglio il tetto in legno per difenderci di più dal surriscaldamento della mansarda.

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conclusioni per un buon tetto in legno e soddisfacente protezione dal caldo

I fattori che determinano un buon comportamento estivo sono principalmente 2 e vanno considerati con grande attenzione in fase progettuale.

Se per un cappotto in lana di roccia con strato di rasatura armata e intonachino si potrebbe correggere la sua scarsa protezione dal caldo con una eventuale controparete sul lato interno della stratigrafia per ridurre ulteriormente la trasmissione del calore verso gli ambienti interni,   per un pacchetto tetto non c’è scampo:

• il progetto sbagliato del tetto in lana di roccia può solo essere corretto dalla posa sul lato interno di nuovo isolante interposto ai travi, quindi con un intervento secondario eseguito dall’interno, eh sì, per alcuni anche fattibile con il fai da te.
  
  

La lana di roccia trova un larghissimo impiego in edilizia, ma ricordiamoci di dove viviamo, siamo in Italia e non nel Nord Europa. In Germania le cose stanno diversamente, è più importante combattere le dispersioni invernali che il surriscaldamento estivo (anche se i cambiamenti climatici hanno fatto vedere che anche i tedeschi hanno il problema dei sottotetti che diventano invivibili) e di abitudine si presenta questo semplice schema:

• il valore di trasmittanza termica U indica quanto la stratigrafia tetto è brava a contenere le dispersioni termiche invernali
• siccome i pannelli in lana di roccia e i pannelli in fibra di legno possono solo sognare la conduttività del poliuretano espanso rigido ( PU ), che è uno dei materiali coibenti più potenti, il “disegnino” indica che lana di roccia e fibra di legno devono compensare la loro scarsa conducibilità termica con spessori maggiori
• in realtà lana di roccia e fibra di legno sono diventati molto più simili in fatto di conduttività: 0, 036 per la lana e 0,038 W/mK per la fibra di legno quindi lo schema non è proprio da prendere alla lettera
• ma ATTENZIONE: questo semplice schema potrebbe essere anche valido se nevicasse tutto l’anno, purtroppo non è così facile progettare un tetto: si deve tenere conto che da maggio a settembre il surriscaldamento della mansarda è un problema reale
• non ci resta che invertire lo schema per farlo assomigliare ad un podio (ma era già un podio 😉 :

1. vincitore: la fibra di legno
2. vincitore: la lana di roccia
3. vincitore: il poliuretano espanso

E’ importante non sottovalutare la zona climatica di appartenenza in fase progettuale, e poi è importante conoscere bene il comportamento del materiale isolante nella fase estiva.

Se lo conosci – lo eviti 😉

inerzia

Fate sempre attenzione alle favole che si raccontano! Come la favola che l’isolante migliora l’inerzia termica oltre a garantire un ottimo isolamento invernale.

la favola che l’isolante migliora l’inerzia

Un isolante molto poco può per migliorare l’inerzia! Questa è la verità! Lo potete vedere dal riquadro arancione che avevo inserito prima: in rosso corallo vedete le colonne che riportano il valore dell’inerzia intorno ai 35-36 kJ/m2K…

Se l’isolante migliorasse l’inerzia, le colonne riferite ai 30cm di spessore schizzerebbero a valori più alti, no?

Cosa non si racconta pur di vendere l’isolante sbagliato 😉

35 kJ/m2K è un valore un po’ scarso, se per esempio confrontato con una parete in laterizio intonacata, infatti è un valore riferito ad un tetto in legno (struttura leggera! dove manca massa!)

Non mi resta che augurare buon tetto a tutti!

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FIVRA, l’associazione dei produttori di lane minerali (lana di roccia e lana di vetro per isolamento), mi ha segnalato la presenza di inesattezze e omissioni

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Mettere paura, un grande classico, e funziona sempre

Ogni esperto-lettore si sarà giustamente preoccupato al pensiero di perdere casa per un incendio. Chi vende materiale incombustibile o rappresenta i produttori di materiali incombustibili non può certo sussurrare l’aspetto reazione al fuoco… ma vuole veramente salvarci la pelle? o vuole solo venderci qualcosa?

 

Mettere paura è sempre una tecnica che funziona: avrete visto anche voi la Tesla schiantata contro un albero… Elon, Elon! il messaggio è “state lontano dalle Tesla!” Per fortuna altri lavorano per la nostra sicurezza stradale, abbattendo tutti gli alberi ai lati delle strade” (poi andiamo in Brasile a lamentarci che si vendono il polmone del mondo).

Mi fermo. Torniamo all’incendio, che ora ci interessa ben di più dell’AutoPilot.

A proposito di AutoPilot, cercate di capire come funziona, almeno le basi… Non si può essere tutti esperti-Tesla, ma informarsi è sempre un bene, anche per smettere di credere alle favole:

esiste la possibilità di un incendio in un edificio?

Non per esperienza, ma, sì. I pannelli isolanti in fibra di legno quanto resistono al fuoco?
Chi utilizza il legno come materiale da costruzione può rassicurarci? Nella realtà i pannelli in fibra di legno hanno una ottima resistenza al fuoco, pur essendo combustibili: quindi possono essere usati senza problemi per le costruzioni testate fino a un periodo di resistenza al fuoco di un’ora e mezza.

il requisito dell’ininfiammabilità del materiale da costruzione è un requisito di tempo, quindi di resistenza

In Germania i materiali isolanti in fibra di legno sono classificati come “normalmente infiammabili”, e possono essere utilizzati per costruzioni fino a 3 piani.

Se non avete mai visto il filmato delle palline da tennis che abitano delle casette isolate con lana di vetro, eps e fibra di legno, potete guardarlo qui sotto:

Due inverni fa, ho raccolto personalmente degli sfridi di pannelli in fibra di legno per bruciarli nella stufa, beh sì, alla fine sono riuscito a bruciarli, ma se pensate di usarli come accendi-fuoco, allora starete freschi (nel vero senso della parola).

Altro filmato interessante:

concludiamo con un simpatico Tweet:

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