MAGGIORE EFFICIENZA ENERGETICA DELL’INVOLUCRO, PIÙ PRESTAZIONI E COMFORT

Rendere le abitazioni energeticamente efficienti vuol dire consumare meno energia, migliorare il clima indoor, risparmiare e contribuire alla salvaguardia dell'ambiente. Una progettazione accurata dell’involucro è quindi indispensabile per ottimizzare le prestazioni e il comfort abitativo.

I consumi legati al riscaldamento invernale e alla climatizzazione estiva sono in gran parte dovuti alle dispersioni termiche dell'involucro, che avvengono principalmente attraverso pareti perimetrali e superfici trasparenti.

Basta isolare? Non solo, serve una progettazione attenta al contenimento dei consumi energetici e al comfort, che sia capace di sfruttare le risorse naturali locali e il clima, e che quindi miri a controllare aspetti climatico-ambientali, tipologici e tecnico-costruttivi.

È utile sapere che sono fonti preziose di dati per la progettazione sia il volume edito nell’ambito del Piano Finalizzato Energetica del CNR “Dati climatici per la progettazione edilizia” che la serie pubblicata dall’ENEA “Profilo climatico dell’Italia”. A livello normativo l’Ente Italiano Nazionale di Unificazione riunisce nella norma UNI 10349 una serie di dati climatici utili per la progettazione e la verifica degli edifici e degli impianti.

La scelta delle finestre

In una casa circa il 25-30% dell’energia può essere disperso attraverso le finestre, da qui l’importanza del loro isolamento termico, che dipende dal materiale del telaio, dal vetro e dalla tenuta dell’infisso.

La maggiore attenzione deve ricadere sul vetro, che è la superficie più esposta e pertanto incide notevolmente sul comfort termico e acustico.

La soluzione più comune è il vetrocamera, un materiale prefabbricato costituito da due lastre di vetro unite lungo il perimetro con un sigillante plastico ma distanziate di almeno 4 mm, in modo da formare uno spazio d’aria da riempire con un gas (argon o kripton) ad alto potere isolante, sia termico che acustico.

Ciò che fa la differenza è la composizione della lastra interna, temperata o stratificata. Quest’ultima generalmente è soggetta a un trattamento basso emissivo, consistente nell’apposizione di un deposito microscopico e invisibile di argento che riflette l’emissione del calore interno dell’abitazione, si può arrivare anche al 90%.

Vi è poi la possibilità di rendere l’infisso ancora più performante nel periodo estivo con il trattamento selettivo che viene fatto sulla lastra esterna, costituito da un film microscopico di ossidi metallici che riflettono le radiazioni solari impedendo il riscaldamento eccessivo degli ambienti interni.

I materiali comunemente utilizzati per realizzare il telaio sono: alluminio, legno e PVC, ognuno dei quali possiede caratteristiche diverse in termini tecnici, estetici ed economici.

Legno e PVC sono materiali molto isolanti termicamente, PVC e alluminio sono riciclabili. Spesso i materiali vengono accoppiati per sfruttare i rispettivi pregi.

Anche la norma europea del prodotto finestra (EN 14351-1) non considera i diversi materiali per telai ma solo le prestazioni del loro insieme.

Un’ultima considerazione riguarda il comfort acustico, cioè l’abbattimento del rumore esterno. Il maggior potere fonoisolante si ottiene aumentando lo spessore delle lastre di vetro e utilizzando vetrocamere asimmetriche, cioè realizzate con due lastre di spessori diversi.

 

Isolamento termico a cappotto: temperatura costante d'inverno e d'estate

Il sistema di isolamento a cappotto viene utilizzato come rivestimento dall’esterno di facciate nuove o in ristrutturazione per ottimizzare la prestazione termica dell’edificio.

Prevedere un sistema di isolamento termico per la facciata significa:

  • eliminare i ponti termici
  • sfruttare l'inerzia termica delle pareti
  • proteggere la facciata
  • migliorare il comfort interno in estate e in inverno
  • avere un ambiente sano, privo di condense e di muffe
  • ridurre il fabbisogno energetico dell'edificio
  • rivalutare il valore dell'immobile
  • ridurre i livelli di CO2 immessi nell'ambiente.
     

I sistemi a cappotto consentono di ottenere prestazioni energetiche ottimali negli edifici:

  • a basso consumo (consumi per il riscaldamento inferiori a 50 kWh/m2 anno)
  • case passive (consumi per il riscaldamento inferiori a 15 kWh/m2 anno)
  • edifici che producono più energia di quanta ne consumino.
     

Per garantire il comfort abitativo in ogni tipo di edificio è essenziale partire da una corretta progettazione, definendo i requisiti da imporre all'involucro e scegliendo i parametri progettuali che aggiungano valore all'abitare. Definiti questi requisiti si procede all'individuazione delle soluzioni tecnologiche più adatte a garantirli, rendendoli compatibili con i vincoli architettonici ed economici esistenti.

Le soluzioni tecnologiche si possono raggruppare in due categorie:

1. passive, cioè costituite dall'edificio stesso, dalla sua forma, orientamento, esposizione, sistema costruttivo e isolamento termico

2. attive, costituite da apparecchiature, controlli e regolazioni installate per graduare il consumo di energia e l'utilizzo di fonti energetiche rinnovabili.
 

Il comfort abitativo si ottiene con un adeguato isolamento delle strutture in modo tale che la temperatura dell'aria interna sia molto simile alla temperatura delle superfici interne dell'abitazione. È infatti un’evidenza scientifica che il bilancio termico del corpo umano sia anch'esso regolato dalle leggi della termodinamica. Poiché la temperatura del corpo umano è costante (pari circa a 37°C) la sua energia interna è costante e dunque, in virtù del primo principio della termodinamica, il bilancio dell'energia scambiata con l'ambiente deve andare in pareggio.

Il nostro metabolismo corporeo (cioè la combustione delle calorie del cibo) fornisce energia in continuazione. Questa energia deve essere dissipata dal corpo verso l'ambiente esterno attraverso i meccanismi della conduzione, della convezione, dell'irraggiamento e dell'evaporazione.

Se la temperatura ambiente è più bassa del corpo, esso dissipa troppa energia e tende a raffreddarsi: o ci si copre con indumenti più o meno pesanti, o il metabolismo deve intensificarsi e si avverte disagio.

Inoltre, il comfort dell'ambiente è determinato anche e soprattutto dalle caratteristiche delle pareti dell'ambiente in cui ci si trova, pareti con le quali si scambia calore per irraggiamento. In vicinanza di una parete non isolata, ad esempio, in inverno si avverte una sensazione di freddo anche se la temperatura dell'aria non è inferiore a 20° C (temperatura di comfort per il corpo umano).

 

I benefici del cappotto termico

Nella stagione fredda il cappotto termico garantisce un cospicuo risparmio di energia per il riscaldamento, perché riduce la dispersione termica all'esterno della struttura ed elimina definitivamente i ponti termici, conferendo una protezione termica omogenea e continua su tutto l’edificio. L’involucro isolante esterno mantiene una temperatura superiore a quella che si avrebbe se l’isolante fosse posto all’interno, giacché una parete isolata dall’esterno immagazzina molto calore quando viene acceso l’impianto di riscaldamento.

 

Non sono invece concetti altrettanto diffusi l’entità del risparmio energetico e la prestazione termica dell’involucro edilizio quando impiegato nei climi più caldi.

A questo riguardo sono stati condotti diversi studi con lo scopo di valutare l’influenza dell’isolamento termico sulla domanda di energia per il riscaldamento e il raffreddamento in località europee appartenenti a diverse zone climatiche. I calcoli sono stati replicati considerando volta per volta diversi livelli di isolamento termico con il fine di definire come e quanto un livello minimo di isolamento termico dell’involucro influisce sul fabbisogno per ogni zona climatica.

I diversi standard di isolamento si possono genericamente ricondurre a quattro macrocategorie edilizie:

• edificio non isolato, con involucro sostanzialmente costituito dall’elemento portante o di supporto senza alcuno strato di materiale isolante

• edificio con isolamento minimo: i componenti costruttivi sono accoppiati con uno strato di isolante termico di spessore ridotto (4-8 cm)

• edificio con buon livello di isolamento, con presenza di uno strato isolante di 10-15 cm

• edificio ad alte prestazioni energetiche (15-30 cm di materiale isolante).


I risultati confermano che in tutte le zone climatiche europee l’aumento del livello di isolamento genera una sensibile diminuzione del fabbisogno energetico per il riscaldamento invernale. Questa riduzione va dal 90% per gli edifici nei climi baltici all’80% per gli edifici nei climi mediterranei.

Risultati altrettanto interessanti si ottengono però per le prestazioni energetiche e termiche estive: un maggiore livello di isolamento permette di ridurre del 50% la quantità di frigorie richieste nel periodo estivo e quindi di dimezzare il consumo elettrico.
 

I riferimenti normativi

  • ETAG 004: Linee guida tecniche europee per sistemi isolanti a cappotto per esterni con intonaco
  • ETAG 014: Linee guida tecniche europee per tasselli in materiale plastico per sistemi isolanti a cappotto
  • EN13162: Isolanti termici per edilizia - Prodotti di lana minerale (MW)
  • EN13163: Isolanti termici per edilizia - Prodotti di Polistirene Espanso Sinterizzato (EPS)
  • UNI EN 13499: Isolanti termici per edilizia - Sistemi compositi di isolamento termico per l'esterno (ETICS) a base di polistirene espanso
  • UNI EN 13500: Isolanti termici per edilizia - Sistemi compositi di isolamento termico per l'esterno (ETICS) a base di lana minerale.

 

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