Sistemi di isolamento termico a cappotto
Le recenti modifiche del complesso legislativo (dalla direttiva europea 2002/91/EC al D.Lgs. 311/2006 e suoi aggiornamenti) in tema di efficienza energetica degli edifici utilizzano, come strumenti di contenimento dei consumi, prescrizioni concernenti il controllo delle dispersioni attraverso l'involucro edilizio (limiti in termini di fabbisogno per la climatizzazione invernale e limiti sulla trasmittanza termica dei componenti edilizi). Per quanto concerne l'involucro, la tendenza degli aggiornamenti va nella direzione di abbassare sempre di più i valori di trasmittanza prescritti. Abbassandosi il valore limite ammissibile, si abbassa anche la tolleranza su tale valore e per questo motivo è necessario considerare se le approssimazioni, che erano ammissibili nei modelli di calcolo e nelle tecniche di misura dei dati in ingresso, siano ancora accettabili, oppure sia necessario adottare tecniche più raffinate. Occorre, inoltre, curare alcuni aspetti della progettazione, della costruzione e della manutenzione che, se poco controllati, con richieste prestazionali meno stringenti solo in casi particolari comportavano il mancato rispetto dei termini di legge, mentre ora possono risultare determinanti. Si sottolinea inoltre come, ogni volta che vi è una modificazione dei requisiti (per richiesta legislativa o dell'utenza) e questa si traduce nella modificazione della tecnologia e dei materiali utilizzati, si riscontrano anche, inevitabilmente, numerose patologie che prima non si presentavano per quella data classe di componente edilizio. Fra i diversi sistemi di isolamento termico di chiusure opache verticali più diffusi, specie nei casi di adeguamento energetico di edifici esistenti, vi sono sicuramente i sistemi di isolamento termico esterno a cappotto (noti in Europa come ETICS o in America come EIFS). Si tratta dell'applicazione di pannelli di isolante, mediante tasselli e/o adesivo, a un supporto nuovo o esistente, che vengono protetti con uno strato di malta rasante, nella quale è integrata una rete di fibra di vetro apprettata. Sulla malta rasante viene poi applicata una finitura con un rivestimento a spessore, detto RPAC (Rivestimento Plastico ad Applicazione Continua), o con una idropittura. Risulta, però, essere un sistema che può presentare diversi problemi di inefficienza e affidabilità legati alla scelta dei materiali, alla fase di costruzione e alla manutenzione, che comportano frequenti entrate in stato di guasto e scostamento fra prestazione attesa in fase di progetto e prestazione effettivamente erogata dal componente edilizio.
Normativa di riferimento
Per quanto concerne la normativa specifica, esistono le guide ETAG per il rilascio del benestare tecnico europeo di prodotti innovativi (ETA), che hanno valore di norma di prodotto per il sistema testato. La guida ETAG 004 descrive per il sistema completo i metodi di prova per quanto concerne tenuta all'acqua, resistenza suzione per depressione dovuta a carico del vento, permeabilità al vapore acqueo, resistenza allo shock termico, ecc. La guida ETAG 014 descrive, invece, il complesso di prove per i tasselli che fissano l'isolante al supporto. In generale, le guide ETAG definiscono dei metodi di prova di caratterizzazione del comportamento iniziale di un componente (ITP - Initial Type Test), oltre a definire il controllo in produzione, ma non si può dire che la ETAG 004 sia una procedura di valutazione della durabilità del componente. I requisiti minimi di un sistema di isolamento a cappotto sono, invece, fissati dalle norme UNI EN 13499 per i cappotti con polistirene espanso e UNI EN 13500 per i cappotti con lane minerali. Per quanto riguarda i sistemi di finitura, esiste una norma di prodotto (UNI 10997) che definisce procedimenti di conforme realizzazione di cicli di pitturazione e di realizzazione di rivestimenti protettivi.
Riferimenti per la progettazione e la posa in opera
Spesso, i sistemi completi vengono realizzati in totale subappalto (progetto del sistema, materiali e manodopera), pertanto il progettista non interviene minimamente nella progettazione dei dettagli costruttivi, che vengono realizzati secondo l'esperienza delle squadre specializzate. L'unico mezzo che il progettista possiede per governare la qualità iniziale, è l'unione di progetto e capitolato prestazionale, che deve sapere utilizzare come strumento prescrittivo efficace. Proprio perché il progettista delega una parte di progettazione, deve conoscere bene l'influenza delle varie opzioni sulla qualità finale del componente edilizio ed essere in grado di scegliere in maniera consapevole i materiali, il sistema completo e indicare quali controlli eseguire in cantiere durante la costruzione e, a opera eseguita, per controllarne la qualità.
Sistemi di isolamento a cappotto per miglioramento della prestazione termica di edifici esistenti
I sistemi di isolamento termico dall'esterno a cappotto vengono spesso utilizzati in casi di adeguamento energetico di edifici esistenti, poiché consentono di non interrompere la fruizione da parte dell'utenza, per economicità, perché non riducono i volumi interni degli ambienti e risultano essere uno strumento meno “invasivo” di altri. Bisogna però essere coscienti che applicare un isolamento concentrato all'esterno di una parete perimetrale verticale esistente significa alterarne il comportamento termico in maniera sostanziale e cambiarne il modello funzionale. In altre parole, oltre ovviamente a ridurre la termotrasmittanza, si modifica il comportamento della parete in regime variabile, sia estivo che invernale. In regime estivo, aumentando l'isolamento all'esterno, si diminuisce l'ampiezza dell'onda di energia termica che entra nell'ambiente attraverso il componente opaco, mentre diviene più difficile smaltire apporti termici indesiderati entrati in ambiente. In regime invernale, la massa termica del supporto del cappotto interagisce quasi solo con l'ambiente interno. Un altro aspetto da tenere in conto è il contenuto d'acqua nel supporto prima dell'applicazione di un sistema a cappotto. Nella Figura 1 si presenta il risultato di simulazioni eseguite con un software igrotermico (che consente la valutazione del trasporto accoppiato di umidità ed energia termica, considerando come forzanti dati climatici su base oraria, fra cui anche la pioggia battente). È stato simulato l'accumulo di acqua in una muratura a cassetta (doppio tavolato con intercapedine d'aria) per 25 anni ed è quindi stato applicato, in diversi periodi a seguire o meno di eventi piovosi, un rivestimento a cappotto con polistirene espanso come isolante e come finitura o RPAC o idropittura. Si può vedere come, a parità di sistema a cappotto, la scelta del periodo di applicazione possa influire di circa il 12% sulla trasmittanza termica e anche in più di quattro anni il surplus di acqua contenuto non venga smaltito, e come l'utilizzo di un ponteggio con telo durante la posa sia preferibile.
Spunti progettuali
Una trattazione completa di tutte le problematiche connesse ai sistemi a cappotto risulterebbe estremamente ampia, si presentano, pertanto, solo alcuni spunti in merito ad alcuni aspetti che, attraverso l'intero processo edilizio, influenzano la prestazione iniziale e nel tempo dei sistemi a cappotto.
Progettazione
• Supporto: sono importanti la regolarità e la planarità. Tipicamente, si parla di questo aspetto per quanto riguarda la posa in opera, ma è importante che il progettista comprenda se nel caso che sta studiando sia applicabile una soluzione a cappotto, oppure, in ragione di forti irregolarità della facciata, sporgenze e forti scostamenti dalla planarità, è preferibile ricorrere a un'altra tecnologia.
• Composizione della malta rasante: è preferibile scegliere malte rasanti con aggiunte in resine che consentono di ottenere buona lavorabilità, bassi rapporti acqua/legante e uniformità della distribuzione e della dimensione dei pori. Ciò migliora sia la prestazione meccanica che la tenuta all'acqua della malta.
• Spessore della malta rasante: è opportuno predisporre uno spessore di malta rasante non inferiore ai 4 mm per garantire una buona resistenza a trazione e compressione della finitura esterna durante le dilatazioni e contrazioni dovute a variazioni di temperatura e umidità.
• Cura dei dettagli costruttivi: è importante garantire la continuità della prestazione.
• Meglio utilizzare una idropittura che RPAC: un rivestimento a spessore è maggiormente poroso e assorbe una maggiore quantità d'acqua. Possiede, inoltre, una maggiore rugosità superficiale, caratteristica che, in determinate condizioni, facilita lo sviluppo di muffe e specie biologiche.
• Prescrivere spessore adeguato della malta rasante.
• Prescrivere controlli durante l'esecuzione e a opera avvenuta (specie in caso di notevoli superfici rivestite dal sistema a cappotto).
Esecuzione
• Proteggere sempre i pannelli di isolante dall'acqua in cantiere (con teli di plastica) ed evitare di lasciarli esposti. Evitare, inoltre, l'esposizione di pannelli polimerici ai raggi UV (non lasciare stoccati in cantiere per lungo periodo).
• Limitare il contenuto d'acqua nel supporto (limitando l'acqua di costruzione e scegliendo un periodo opportuno) e preferire la protezione con telo durante la posa in opera e la maturazione della malta.
• Cura dettagli costruttivi: in particolar modo sovrapposizione della rete.
• Curare taglio (con filo scaldato) e accostamento dei pannelli.
Manutenzione
• Curare la manutenzione della finitura e controllarne l'assorbimento d'acqua, poiché da questo strato dipendono fortemente le prestazioni dell'intero sistema.
• Non sempre controlli visivi sono sufficienti: spesso, un aumento dell'assorbimento d'acqua può non essere manifesto e, in caso di ampie superfici, l'utilizzo di tecniche diagnostiche, quale la termografia all'infrarosso, può essere adeguato (in combinazione con il monitoraggio dei consumi dell'impianto di riscaldamento).
Rassegna Materiali e Sistemi
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