Isolare con il cappotto per il benessere delle nostre case
Un edificio efficiente e salubre necessita di un adeguato isolamento termico, che offra elevate prestazioni sia in inverno che in estate. Vediamo di seguito le caratteristiche di un cappotto termico e la risposta che la ricerca e la produzione danno rispetto le esigenze delle nostre abitazioni.
L’isolamento dell’abitazione aumenta il comfort abitativo. Sembra ovvio ma non tutti oggi sanno che per avere in inverno una casa calda non può bastare una fonte di calore, più o meno potente, se pavimento e pareti sono gelide. Il discorso vale anche per il fresco durante l’estate. Proprio per questo oggi è sempre più importante la progettazione dell’involucro: tetto,pareti, infissi devono ridurre la dissipazione termica e apportare sensibili vantaggi in termini di comfort abitativo.
Ma non è solo una questione di comfort, basti sapere che il 40% dell’energia assorbita da una nazione è quella della gestione degli edifici. Un buon isolamento quindi non solo migliora l’efficienza energetica dell’edificio ma incide drasticamente sui risparmi anche in termini economici: ecco perché è così importante migliorare il rendimento dei nostri ambienti.
Ad oggi esistono diverse soluzioni per migliorare il comfort interno e l’efficienza energetica, tra cui il sistema di isolamento a cappotto.
Questo sistema di isolamento, chiamato “cappotto isolante” è una tecnica per la coibentazione termica e acustica dell’involucro di un edificio. La sua applicazione consiste nell’inserimento, all’interno delle pareti, di appositi pannelli isolanti successivamente ricoperti da malte adesive precolorate. Il “cappotto” permette quindi un isolamento continuo anche in corrispondenza degli elementi strutturali, con correzione dei ponti termici. In questo modo la struttura di supporto entra in un vero e proprio sistema di “quiete termica” grazie alla riduzione delle tensioni, derivanti dagli sbalzi termici, che agirebbero sulle superfici senza protezione. Grazie a questo sistema infatti è possibile ottenere chiusure ad alto livello prestazionale che sfruttano in modo efficace l’inerzia termica della muratura in modo da ottenere un miglior controllo delle temperature interne e una sensibile riduzione dei consumi energetici. I materiali più frequentemente utilizzati per creare i sistemi a cappotto sono sughero, calcio silicato, fibra di legno, polistirene espanso e lana di roccia.
Ricerca e pratica tecnica: la produzione collabora con l'università
È proprio su quest’ultima che Rockwool, tra le aziende attive nell’industria dell’isolamento, si è concentrata per la stesura del nuovo testo tecnico redatto in collaborazione con gli istituti di ricerca. Questi testi hanno avviato una proficua collaborazione per approfondire sia sul piano teorico che quello tecnico, alcuni temi di particolare interesse per i professionisti del settore. Alle precedenti pubblicazioni dedicate alle coperture ad elevate prestazioni, alle facciate ventilate e alle costruzioni in legno, si aggiunge oggi un nuovo manuale tecnico rivolto ai progettisti riguardante i rivestimenti a cappotto ad alte prestazioni, realizzato in collaborazione con il Dipartimento ABC (Architecture, Built Enviroment and Construction Technology) del Politecnico di Milano coordinato dal prof. Angelo Lucchini.
Nel testo si affronta il tema partendo dall’origine di questo sistema. Discendente dalle prime soluzioni di isolamento termico applicato in facciata risalenti al finire degli anni ’70, il sistema cappotto, è stato ideato per implementare le prestazioni energetiche dei paramenti murari di facciata e per ridare allo stesso tempo una nuova connotazione architettonica agli edifici, oltre ad una migliore protezione dall’azione degli agenti atmosferici. Tali sistemi erano inizialmente realizzati con pannelli isolanti, di ridotto spessore, incollati e fissati meccanicamente al retrostante supporto murario con un esiguo numero di tasselli, rivestiti con un sottile strato d’intonaco armato con una leggera rete in fibra di vetro e rifiniti con una rasatura di tipo plastico oppure con una semplice tinteggiatura. Tale modalità di realizzazione, molto simile a quelle largamente utilizzate anche oggi, ha subito modifiche e miglioramenti che ne hanno definito gli attuali standard prestazionali e normativi di questi sistemi isolanti.
Caratteristica di forza di questi rivestimenti a cappotto è la consistente implementazione della prestazione d’isolamento termico della parete opaca di facciata realizzabile con idonei spessori dei pannelli isolanti in funzione delle condizioni di contorno. In anni più recenti, inizialmente a causa della crisi energetica e successivamente in risposta alla necessità di riduzione delle emissioni di CO2, e quindi limitare gli effetti sul clima, le soluzioni con sistema di rivestimento a cappotto hanno conosciuto una notevole evoluzione tecnologica e funzionale.
Oggi il termine “cappotto” indica una parete opaca di facciata dotata di un rivestimento esterno costituito da pannelli isolanti rivestiti da una sottile rasatura armata, la quale è a sua volta finita superficialmente con un sottile strato di rivestimento colorato in pasta che ne assicura adeguata protezione contro le intemperie. Tale sistema sfrutta e massimizza la capacità di isolamento termico dei pannelli, creando uno strato continuo sull’intera superficie di facciata dell’edificio poiché capace di raccordarsi a serramenti, coperture e altri componenti edilizi, riducendo gli effetti dei ponti termici ed il fabbisogno energetico per il mantenimento delle condizioni di comfort interno degli ambienti.
Le peculiarità del sistema a cappotto
I sistemi a cappotto possiedono quindi peculiari caratteristiche, sempre più all’avanguardia, che lo rendono capace di armonizzarsi alla struttura e al supporto al quale vengono vincolati; armonia che è capace di apportare parecchi benefici alla struttura. Come descritto dal documento redatto dal Politecnico di Milano questi sono:
Miglior isolamento termico (invernale ed estivo). La chiusura verticale opaca, specialmente in edifici a più piani a destinazione residenziale, è la porzione di involucro con la maggior superficie delimitante il volume riscaldato. Proprio per questo merita di essere progettata e realizzata con modalità tali da garantire bassi consumi energetici per la climatizzazione invernale ed estiva, così come prestazioni uniformi e costanti nel tempo. Di particolare importanza è sia la progettazione dell’isolamento termico- il cui spessore deve essere determinato al fine di garantire il raggiungimento della prestazione minima,richiesta dalle normative vigenti, in relazione alle specifiche zone climatiche- che il suo posizionamento all’interno della stratigrafia di chiusura dell’involucro. Posizionando l’isolamento sul lato interno di una chiusura se ne separa la potenziale massa di “accumulo termico” dall’ambiente interno; in questo modo esso potrà essere portato a regime molto più rapidamente da un impianto di climatizzazione, così come si allontanerà velocemente dalle condizioni di equilibrio raggiungente una volta che l’impianto sarà spento. Se l’isolamento viene invece posto sul lato esterno di una chiusura, come nel caso dei rivestimenti a cappotto, la massa efficace della chiusura rimane in stretto contatto con l’ambiente interno. In questo modo le fluttuazioni della temperatura dell’aria e della temperatura superficiale risultano attenuate e l’ambiente impiega più tempo a riscaldarsi e raffreddarsi rispetto al caso precedente. Tale comportamento deve essere attentamente valutato con riferimento alla stagione estiva, dove diviene fondamentale evitare, tramite appositi dispositivi di schermatura solare, che gli ambienti interni si surriscaldino. In tal caso infatti, la particolare posizione dello strato di isolamento termico rallenterebbe l’eliminazione del calore accumulato dalle masse interne dell’edificio. In sintesi, il comportamento dal punto di vista energetico di involucri opachi di facciata dotati di un rivestimento a cappotto assicura indubbi vantaggi nel raggiungimento di elevati standard di risparmio energetico e nella realizzazione di “edifici a energia quasi zero”, in quanto vi è la possibilità sia di realizzare uno strato di isolamento termico omogeneo e continuo che di adottare spessori tali da conferire all’edificio un comportamento energetico molto conservativo, minimizzare le dispersioni e privilegiare l’accumulo termico, riducendo quindi ai minimi termini il fabbisogno energetico.
Maggior controllo dei ponti termici. I ponti termici, causa di cali della temperatura superficiale rispetto alle aree adiacenti, possono dare luogo ad extra perdite di calore e/o a formazioni condensative, soprattutto nel caso in cui l’umidità dell’aria all’interno degli ambienti sia mantenuta su livelli eccessivamente elevati. I ponti termici possono essere dovuti a disomogeneità geometrica o alla disomogeneità materica entrambe dovute alla differenza tra l’area della superficie disperdente sul lato interno e su quello esterno dell’involucro edilizio e alla riduzione dello spessore dei materiali costituenti il pacchetto di involucro. Si possono inoltre classificare i ponti termici in base alla loro estensione e tipologia.
Avremo in questo caso ponti termici lineari (cordoli,travi aggetti, pilastri, davanzali passanti ecc.) oppure ponti termici puntuali (attacco pavimento-soffitto dei pilastri, travi a sbalzo, ancoraggi a strutture esterne). Per quanto riguarda invece la quantificazione degli effetti dei ponti termici esistono differenti metodologie di calcolo come l’abaco dei ponti termici della norma UNI EN ISO 14683:2008, il calcolo del flusso termico bidimensionale e tridimensionale della norma UNI EN ISO 10211:2008 o i sistemi derivanti dai metodi di analisi numerica dei software di progettazione. Risulta quindi chiaro come una buona progettazione degli edifici debba mirare non solo alla riduzione dei valori di trasmittanza termica, ma anche all’eliminazione, per quanto possibile, dei ponti termici. A questo scopo il sistema di rivestimento a cappotto offre l’indubbio vantaggio della possibilità e facilità di collocale lo strato isolante sulla faccia esterna della muratura di tamponamento, realizzando così una coibentazione che, se pur opportunamente dimensionata, neutralizza gli effetti termici sfavorevoli derivanti dalle eterogeneità geometriche e materiche presenti nella costruzione.
Comportamento meccanico efficiente. Un’opportuna resistenza meccanica nelle applicazioni a cappotto fa si che il sistema risponda in modo adeguato a tutte le sollecitazioni cui può essere soggetta la facciata di un edificio (vento, pioggia, grandine, urti ecc). Quando la facciata è sottoposta ad urti significativi si possono adottare delle soluzioni come l’impiego localizzato di rasature con doppia rete di armatura o a singola rete a maggior grammatura, oppure attraverso la realizzazione di una zoccolatura della base del cappotto creata mediante la posa in opera di una fascia di rivestimento in materiale lapideo o similare.
Buon comportamento al fuoco. Analogamente a quanto avviene per ogni altra parte dell’edificio, anche l’involucro deve garantire un adeguato comportamento in caso d’incendio, limitando la sua propagazione e le pericolose conseguenze che ne derivano, al fine di assicurare l’incolumità e sicurezza agli utenti ed ai soccorritori. Oggi ogni edificio, situazione, progetto o attività, può essere classificata in base all’indice di rischio; maggiore è l’indice tanto maggiori dovranno essere le misure da adottare per evitare l’innesco e la propagazione dell’incendio.
Si parla, a tal proposito, di protezione attiva quando essa si basa sul principio dell’immediato riconoscimento dell’incendio ed una tempestiva attivazione di impianti adibiti al suo spegnimento. Fondamentale è inoltre l’aspetto relativo al grado di partecipazione di un materiale al fuoco al quale è sottoposto; l’utilizzo di materiali non combustibili determina ovviamente vantaggi considerevoli in caso di incendio per la loro capacità di ridurre l’entità dell’evento.
Per questo motivo tutti i materiali dotati di marcatura CE, vengono classificati in base alla loro reazione al fuoco, in accordo alla norma UNI EN 13501-1, attraverso un parametro da riportare all’interno della Dichiarazione di Prestazione del singolo prodotto. Il sistema a cappotto in caso d’incendio, non risente particolarmente del fuoco qualora la parete di tamponamento abbia resistenza al fuoco E60-EF (o->i), ed i suoi vari componenti (isolante, tasselli di fissaggio, rasatura armata e finitura) appartengano a famiglie di materiali incombustibili.
Elevate prestazioni acustiche. Sia in fase di progettazione che in fase di realizzazione deve essere posta particolare attenzione al controllo del benessere acustico negli ambienti interni. Alla facciata è quindi richiesta una prestazione minima complessiva delle parti opache e trasparenti espressa dall’indice di valutazione dell’isolamento acustico (definito come la differenza fra il livello di pressione sonora misurato all’esterno, a distanza di 2m dalla facciata, ed il livello di pressione sonora nell’ambiente ricevente).
Le soluzioni di rivestimento a cappotto possono contribuire in maniera significativa all’abbattimento del rumore garantendo adeguati livelli di comfort all’interno degli edifici. Dal punto di vista acustico infatti, il sistema di isolamento a cappotto definisce una doppia parete costituita da un paramento di base e da una massa esterna. Le due masse costituite dalla parete di base e dallo strato di rivestimento (rasatura armata e finitura) generano il noto effetto “massa-molla-massa” (dove la molla è rappresentata dai pannelli isolanti). Tale effetto porta ad un incremento del valore del potere fono isolante- che si avrebbe invece con la sola parete di base- dipendente oltre che dalla tipologia di isolante utilizzato, anche dallo spessore e dalla massa superficiale dello strato di finitura.
Ottimo comportamento igrometrico.Un aspetto essenziale del comportamento delle soluzioni tecniche d’involucro è quello del controllo delle formazioni di condensazione superficiale ed interstiziale che, oltre ad influire sulle condizioni di igiene e salubrità degli ambienti, può avere influenza sulla prestazione energetica, nonché sulla durabilità e sull’aspetto estetico delle soluzioni stesse. Al riguardo va tenuto presente che la formazione di condensa avviene quando il flusso di vapore acqueo, a seguito della progressiva diminuzione della temperatura, giunge a saturazione e subisce una transizione di fase da vapore a liquido. All’interno degli ambienti abitati la condensazione del vapor d’acqua può essere tollerata occasionalmente solo quando essa di formi su superfici impermeabili, come le piastrelle del bagno, della cucina o i serramenti. La normativa UNI EN ISO 13788:2013 impone perciò che la temperatura superficiale non scenda mai al di sotto dei valori critici (ovvero quelli che permettono la condensazione), fermo restando che tali valori vanno riferiti ad un tasso di umidità relativa non anomalo da conseguirsi, ovviamente, per il tramite di adeguati ricambi d’aria.
Durabilità, manutenibilità, sostenibilità. In un sistema a cappotto correttamente progettato e realizzato, ogni singolo materiale ha la funzione di proteggere e garantire un’elevata durabilità anche in condizioni climatiche esterne. La realizzazione a regola d’arte del sistema garantisce inoltre delle ottime prestazioni anche per quanto riguarda la tenuta all’acqua, all’aria e all’azione del vento.
Le attuali conoscenze, empiriche e scientifiche, abbinate a modelli di calcolo e a strumenti di modellazione analitica del comportamento del rivestimento a cappotto, consentono di programmare e valutare, con un certo grado di precisione, la vita utile di queste soluzioni di facciata. Oggi infatti, grazie all’evoluzione tecnico-prestazionale di materiali e prodotti e l’impiego di software per la modellazione si è in grado di simulare nel tempo il degrado prestazionale, fisico e materico dei materiali da costruzione; in particolare è risultato fondamentale, per garantirnr una lunga durata, la loro cura e manutenzione negli anni.
Altro fattore di estrema importanza è l’attenzione alla sostenibilità e all’eco-compatibilità del materiale al fine di evitare un consumo eccessivo delle risorse che, come ben noto, non sono illimitate. In particolare i prodotti Rockool per l’applicazione a cappotto sono creati a partire dalla roccia basalitica, elemento naturale, riciclabile e praticamente inesauribile. I residui dei processi di produzione vengono infatti trasformati e successivamente riutilizzati come materie prime. La funzione principale di un sistema di rivestimento a cappotto è quindi quella di aumentare il comfort ambientale interno al fine di ridurre sensibilmente il consumo di energia. Questa soluzione nasce infatti come risposta alle due grandi crisi energetiche degli anni ’70 e ‘80 che hanno obbligato progettisti e tecnici a prevedere sistemi avanzati in grado di conservare condizioni ambientali favorevoli a fronte di una spesa, energetica ed economica, minima. Oggi, come visto sopra, il sistema di isolamento a cappotto, risponde a numerose problematiche. Esso infatti , a seconda della tipologia di supporto riesce a disporre una valida soluzione di rivestimento in grado di garantire prestazioni elevate e costanti nel tempo.
I componenti del sistema
Un sistema di rivestimento a cappotto, a prescindere dai materiali impiegati per la sua realizzazione, è composto da differenti elementi come: i pannelli di isolamento termico, la rasatura armata e lo strato di finitura applicato sulla rasatura armata. Ogni singolo strato, oltre a possedere adeguate caratteristiche di resistenza meccanica e leggerezza, deve essere compatibile con i materiali con i quali si interfaccia. In particolare, come anche descritto dallo studio del Politecnico di Milano abbiamo:
STRATO ISOLANTE: Lo strato d’isolamento termico, applicato sulla faccia esterna del supporto, è l’elemento funzionale al quale è affidata in primis la prestazione dal punto di vista termico delle facciate. Diversi sono i materiali termoisolanti impiegabili, in varie dimensioni e con diverse caratteristiche fisico-meccaniche. Tra essi, i migliori sono i prodotti in lana di roccia.
STRATO DI RIVESTIMENTO: La rasatura sottile armata, definita anche intonaco sottile armato su pannello isolante, è deputata a rivestire e proteggere l’isolamento termico. Tale strato è realizzato mediante l’applicazione di due mani di rasatura, con la tecnica del fresco su fresco, ed interposizione tra una mano e l’altra di una rete in fibra di vetro alcalo resistente, la cui funzione è quella di assorbire le sollecitazioni a trazione causate dalle variazioni climatiche esterne.
STRATO DI FINITURA E PROTEZIONE: Lo strato di finitura del sistema di rivestimento a cappotto, detto anche tonachino, è l’elemento deputato alla protezione dall’acqua della rasatura armata e dello strato di isolamento termico. Caratteristica del tonachino è l’essere configurato come una pasta granulosa dalle elevate caratteristiche di adesione, idropellenza e resistenza agli agenti atmosferici che lo rendono adatto all’uso esterno. Essendo il cappotto un intervento in grado di offrire dei vantaggi sotto molteplici aspetti, è fondamentale che l’iter progettuale sia affrontato in modo sistematico. Bisogna quindi avviare un’attenta analisi del contesto e degli obiettivi prestazionali, riporre attenzione alla scelta dei materiali, svolgere verifiche numeriche tramite software di progettazione sulla soluzione di rivestimento individuata, studiare i dettagli costruttivi e descrivere accuratamente le operazioni di posa in opera.
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