Ora che sappiamo cos’è il calore specifico di un isolante (quanto calore riesce ad assorbire l’isolamento termico) possiamo anche capire il concetto di capacità termica:
- e cioè la quantità di calore che devo somministrare al materiale isolante prima di ottenere una variazione di temperatura.
A parte la zona climatica F (F come freddo 😉 ) in tutta Italia è importantissimo scegliere materiali isolanti che proteggano dal caldo gli edifici e dunque, la capacità termica deve essere la più alta possibile 😉 ed ecco spiegato perchè:
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la capacità termica di un isolante
Se il pannello isolante ha un’ elevata capacità termica 🙂 allora devo fornire molto calore prima di ottenere una variazione di temperatura 🙂
Se invece abbiamo un pannello isolante con scarsa capacità termica otteniamo una variazione di temperatura molto in fretta 😐
un tetto per esempio
Pensate a cosa succede sotto un tetto se l’isolante previsto nel computo ha scarsa capacità termica: appena le temperature esterne salgono, o batte il sole, l’ambiente interno ha le ore contate… e presto ci sarà un surriscaldamento 🙁
Ricapitolando: se la capacità termica ci dice quanto calore dobbiamo fornire allo strato isolante prima ottenere una certa variazione di temperatura, dobbiamo solo tenere d’occhio il calore specifico? cioè quanto calore riesce ad assorbire? NO 😉
la densità dell’isolante
Purtroppo no: ed è ovvio che sia così! la capacità termica è proporzionale alla massa, cioè alla densità dell’isolante!
La densità dell’isolante si trova nella scheda tecnica di ogni materiale ( ops! quasi ogni materiale: la lana di vetro omette questo valore 🙁 )
Ma che ce ne importa! le lane minerali sono comunque inadatte all’isolamento termico nel nostro clima 😉 e le fibre artificiali vetrose non piacciono alla salute 😐
La capacità termica dell’isolante NON si trova nella scheda tecnica 🙁 quindi è da calcolare.
come calcolare la capacità termica
facilissimo: calore specifico x densità!
Questo è il succo: alta capacità termica significa un materiale isolante ottimo per la protezione estiva!
i 2 materiali più comuni per isolare un tetto
Prendiamo ancora una volta i 2 materiali più comuni per isolare un tetto:
- la lana di roccia che ha un calore specifico pari a circa 1.000 J/(kg K) 😐 😐 😐
- la fibra di legno che ha un calore specifico pari a 2.100/2.400 J/(kg K) 🙂 🙂 🙂
convertiamo intanto il Joule in Wattora (quindi dividiamo il valore dell’unità di energia per 3600 😉 )
- la lana di roccia 1.000 / 3600 = 0,277 Wh/kgK 😐
- la fibra di legno 2.400 / 3600 = 0,666 Wh/kgK 🙂
ora possiamo moltiplicare i Wh/kgK per la densità in kg/mc e immaginiamo di scegliere 2 pannelli con densità uguale, tipica per un uso sul tetto: 110 kg/mc
- la lana di roccia 1.000 / 3600 = 0,277 x 110 = circa 30 Wh/metrocubo 😐
- la fibra di legno 2.400 / 3600 = 0,666 x 110 = circa 73 Wh/metrocubo 🙂
La fibra di legno, a pari densità della lana di roccia, ha una enorme capacità termica! più che doppia 😉
fibra di legno – lana di roccia 1 – 0
le 3 caratteristiche dei materiali isolanti:
Qui sotto vi riporto un elenco di comuni materiali isolanti con le loro 3 caratteristiche:
- conduttività (quanta energia riesce ad attraversare l’isolante)
- calore specifico (quanta energia riesce ad accumulare l’isolante)
- densità (quanto pesa un metro cubo di isolante
per decidere l’isolante su due piedi in cantiere
Immaginiamo di essere saliti sul tetto con il costruttore e il vostro architetto. Il costruttore dà la cattiva notizia che in magazzino non ha trovato la fibra di legno con 2.400 J/kgK ma ce n’è una da 2.100 J/kgK che costa anche meno 🙂 oppure ha trovato una lana di roccia con elevatissima densità (160 kg/mc)… bisogna decidere subito altrimenti il tetto rimane scoperto 😐
Fa caldo, nessuno dei tre ha uno smartphone per chiamare me, né una calcolatrice e né una matita per fare i conti a mano.
meglio la lana di roccia da 160 kg/mc o la fibra di legno da 110 kg/mc ?
Senza calcolatrice, sotto il sole, in cima a un tetto… riusciremo comunque a fare un conto veloce come questo:
- meglio avere in tasca 160 x 1000 = 160.000€ (lana di roccia)
- oppure meglio avere in tasca 100 x 2000 = 200.000€ (in realtà 231.000€)
fibra di legno – lana di roccia 1 – 0
Calcolare la capacità termica è facilissimo: calore specifico x densità!
Non possiamo sbagliare 😉
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copywriter, content creator & web editor - Federico Sampaoli 
@ matteo
condivido la scelta di evitare schiuma poliuretanica a spruzzo.
sul solaio che divide il suo ambiente riscaldato dal sottotetto ventilato (di cui non ho visto foto) si potrebbe decidere di posare
– canapa in pannelli
– perlite sfusa in granuli (non agraria)
entrambi questi materiali potrebbero anche sopportare momentanee infiltrazioni per pioggia di stravento.
per decidere lo spessore dobbiamo calcolare la stratigrafia compresa di spessore solaio e intonaco interno per capire quante ore di sfasamento termico estivo si ottengono.
Gentile Dott. Sampaoli, abito all’ultimo piano di in un vecchio condominio lombardo anni ’60, senza alcun isolamento termico e scarsa impermeabilizzazione dove non si è usufruito del 110%, tuttavia mi piacerebbe provare a mettere un qualche genere di isolante sopra il lastrico solare sottotetto per migliorare la situazione nel mio appartamento, cioè diminuire il caldo estivo, il freddo invernale, i consumi energetici di climatizzazione, le muffe, ecc ecc
Tenga presente che il tetto è “tutto aperto”, è un semplice telaio di legno con appoggiate sopra le tegole, per cui sul lastrico solare entra polvere e sporco dall’esterno. Anni fa in riunione di condominio si decise di non fare nulla piuttosto che mettere almeno schiuma poliuretanica secondo alcuni perfino cancerogena (no comment), per cui mi ritrovo con il mio appartamento a fare da barriera isolante per quelli di sotto. Cosa potrei fare per mitigare la situazione, a parte vendere e comprare in classe A o più? Ha senso spendere per una situazione del genere?
Grazie per l’attenzione, cordiali saluti.
@ raffaele
materiali isolanti “delicati” come la fibra di legno, ma molto performanti per la protezione estiva di un tetto piano possono essere usati.
la complicazione è di solito l’impossibilità di usare le solite guaine bituminose e la necessità di usare freni al vapore speciali sotto l’isolante per proteggerlo anche dalle condense estive.
se si vuole evitare una stratigrafia “complicata” di questo tipo – non usuale, più che complicata! si usano i soliti materiali isolanti poco performanti e si “corregge” la stratigrafia aggiungendo del materiale sfuso capace di proteggere la impermeabilizzazione e sfasare sufficientemente l’onda termica.
un altro trucco è prevedere sottofondi alleggeriti ad elevata resistenza meccanica.
in ogni caso si parte dal calcolo termico della struttura e man mano si aggiungono gli strati fino a ritenersi soddisfatti.
quando abbiamo ottenuto sufficiente sfasamento termico estivo… di conseguenza abbiamo anche un’ottima trasmittanza termica U 😉 e NON viceversa 😉 😉 😉
Sono un maleducato non ho salutato ringraziato.
Grazie e distinti saluti.
Molto bene. I materiali Dell articolo penso che si possono applicare su tetti inclinati con manto di copertura in tegole. Ma per il solaio in latero cemento o soletta piena orizzontale come si fa? Cosa si può usare subito dopo lo strato di cemento contro il caldo? E da solo che capacità termica ha il calcestruzzo?
Le domande sono tante e penso che le risposte siano complicate, ma noi con un po’ di impegno e studio possiamo farcela. ???