ISOLANTI TERMICI
Come funziona un isolante termico e come leggere i dati tecnici.
Isolanti termici: come funzionano?
"Il caldo va sempre verso il freddo e non vice versa", così il compito dell'isolante termico è ridurre il più possibile il passaggio di energia dalla zona con temperatura più alta verso la zona con temperatura più bassa. Tra la materia calda, i cui atomi si muovono più velocemente e quella fredda, dove sono più lenti. Gli isolanti termici in inverno trattengono il più possibile l'energia all'interno della casa riscaldata ed in estate isolano il caldo esterno dall'interno più fresco. Questo semplice concetto aiuta a comprendere ed interpretare al meglio i dati tecnici che descrivono le proprietà dei vari tipi di isolante.
Isolante termico per edilizia: posa in controparete
Particolare di isolante termico per edilizia
Storia recente dell'isolante termico.
Fino alla metà degli anni '90 gli isolanti termici realizzati con materie prime naturali e sostenibili erano confinati in una piccola nicchia di mercato. Si sono costruite case non isolate od isolate male con isolanti termici, in gran parte sintetici, sottili ed inadeguati. Lo spreco di una così grande quantità di energia (40% sul totale) che ne è derivato, e che purtroppo continua, ha contribuito pesantemente all'attuale livello di CO2 in atmosfera. Adesso, per fortuna, col crescere di una diffusa sensibilità ambientale, l'impiego di isolanti termici in generale e naturali è cresciuto in modo esponenziale.
Isolanti termici naturali, sintetici e riciclati.
Gli isolanti naturali derivano da materie prime di origine vegetale od animale e ne sfruttano le capacità di isolamento. Hanno un limitato impatto sull'ambiente. Serve poca energia per produrli. Quelli sintetici provengono invece dal comparto chimico, dalla filiera petrolifera, o da mix di sostanze naturali e sintetiche e richiedono sempre un notevole dispendio di energia.
Gli isolanti termici di origine naturale sono oggi maggiormente apprezzati perché bio degradabili, non contengono sostanze tossiche, non ne emettono, hanno una durata maggiore e si dimostrano rispettosi dell'ambiente anche per il fatto che in molti casi, la fonte del prelievo della materia prima, è rinnovabile, prodotta dalla natura.
Un terzo gruppo di isolanti termici è rappresentato da isolanti ricavati dal riciclo di materiali sintetici o naturali di uso comune che altrimenti andrebbero ad aggravare il problema dello smaltimento dei rifiuti.
Isolanti termici naturali
L'efficienza dell'isolante termico.
In considerazione di quanto detto, l'efficienza dell'isolante termico rimane il dato più importante, per il maggior comfort, risparmiare combustibile e portare ad una riduzione significativa delle emissioni. (Ripetiamo: il 40% della co2 e dei gas inquinanti proviene dal riscaldamento e condizionamento degli edifici).
Indichiamo brevemente le caratteristiche, alle quali prestare attenzione, per misurarne l'efficacia: la conducibilità termica, la resistenza termica ed il calore specifico.
Il lambda (conducibilità termica) è un coefficiente che indica una qualità specifica del tipo di materiale di cui è composto l'isolante termico, indipendente dal suo spessore. Classifica il comportamento all'attraversamento del calore. Se un isolante termico ha un lambda numericamente basso vuol dire che è fatto di un materiale che fa passare poco calore ed è quindi migliore di uno con lambda alto.
Il valore della resistenza termica, ci racconta la capacità di opporre resistenza al passaggio del calore, tenendo conto dello spessore. Al contrario del lambda, più alta è la resistenza e migliore sarà la qualità dell'isolamento termico. La resistenza termica si calcola dividendo lo spessore dell'isolante termico col lambda.
Usando lo specchietto é possibile confrontare le prestazioni dei vari isolanti termici in commercio al variare dello spessore e della conducibilità termica.
* Prendiamo il caso di un isolamento previsto di spessore 14 cm da realizzare con un isolante termico con lambda 0,044 W/mK. Si vuol sapere quale sarà lo spessore necessario, per lo stesso risultato, adoperando un isolante più efficace con lambda 0,032 wmk. Oppure, mantenendo lo stesso spessore, il miglioramento ottenibile. Utilizzando lo specchietto troviamo che col prodotto più efficace (lambda 0,032 W/mK), saranno sufficienti 10 cm invece di 14 cm; oppure, mantenendo lo spessore di 14 cm invariato, la resistenza termica migliorerà passando da circa R = 3,18 (m2K/W) a R = 4,40 (m2K/W).
Il calore specifico, invece, ci descrive l'attitudine dei vari tipi di isolante ad accumulare calore ed a ricederlo dopo un certo periodo di tempo. Per visualizzare il concetto si può paragonare il calore specifico ad una misura di capacità. Alcuni isolanti termici hanno poca capacità, si "riempiono" velocemente di calore e lo conservano per pochissimo tempo. Questo specialmente in estate (ma in modo minore anche in inverno) diminuisce il potere dell'isolante. Sono da preferire isolanti termici con una buona capacità, con calore specifico indicato in una forbice che va dai 1,2 ai 2,3 KJ/KgK (oppure in joule dai 1200 ai 2300 J/KgK).
* Gli isolanti termici Isolana rispondono bene ai requisiti sopra riportati; sono naturali, prodotti con lana 100% di recupero, la fonte della materia prima si rinnova annualmente senza causare danni col prelievo e soprattutto si collocano tra i prodotti più efficienti sul mercato.
Isolante termico per edilizia
Le proprietà esclusive degli isolanti prodotti con lana di pecora 100%, utili a migliorare ulteriormente l'efficienza termica.
Nel caso degli isolanti termici prodotti con lana di pecora 100% si tratta di valutare anche alcune proprietà esclusive che vanno a migliorare la prestazione dell'isolante in opera, oltre le indicazioni di laboratorio date dai parametri standard già trattati (lambda, resistenza, calore specifico). Sono qualità attive, non cercate e quindi non rivelate dai test previsti dalla normativa sugli isolanti termici.
La regolazione igrometrica, capacità molto limitata in alcune lane animali ma anche vegetali o sintetiche, raggiunge nella lana di pecora una particolare efficacia. Come abbiamo anticipato in altre parti del sito, questo comportamento peculiare riesce a stabilizzare l'isolante termico eliminando l'umidità tra le fibre (causa di maggior dispersione di calore). Gli isolanti termici, privi di questa regolazione attiva sono soggetti alla brusca perdita di potere isolante che raggiunge, in luoghi umidi, anche il 50%. L'isolante termico in lana 100% invece dispone della capacità di lavorare vapore acqueo fino ad un terzo del suo peso. Si tratta di un ottimizzazione fondamentale per l'isolamento termico dell'edificio che si rivela poi utile, grazie alla regolazione dell'umidità, anche come "manutenzione" delle strutture con le quali l'isolante in lana viene a contatto.
*(Una dimostrazione empirica di questo "meccanismo" è data dal fatto che non troveremo mai la lana umida al tatto).
" La capacità igrometrica, presente in misura minore negli isolanti termici realizzati con fibre vegetali e sintetiche, raggiunge nella lana di pecora una particolare efficienza".
"La lana ha la capacità chimica di immagazzinare e cedere vapore fino a 330 grammi per chilogrammo di peso, rimanendo asciutta"
La termoregolazione, garantita da un gruppo di aminoacidi idroassorbenti (vapore) presenti nella lana, da un ulteriore contributo, discreto e costante, all'isolamento. Grazie ad essa, l'isolante termico prodotto con lana di pecora ha la possibilità di riscaldarsi e raffreddarsi e non diventa mai né freddo né troppo caldo. (Avete notato che la lana non è mai né fredda né calda al tatto ?). La termoregolazione si oppone così al passaggio del calore con una sorta di "scalino termico". L'assorbimento delle condense nei normali isolanti avviene massimamente per capillarità; nella lana abbiamo invece una vera e propria reazione chimica che determina sviluppo di calore. Un grammo di lana aumentando da zero a cento il proprio grado di umidità relativa sviluppa 27 calorie (contro le 2 del poliestere). All'atto pratico, se un isolante termico in lana, in situazione di scambio veloce con l'atmosfera (per esempio in un tetto nella transizione giorno notte), passa da 20°C e 25% di umidità a 10°C e 95% di umidità, svilupperà gradatamente ben 10.000 calorie per chilogrammo contro le 500 del poliestere.
La termoregolazione è una caratteristica importante degli isolanti in lana ed il grafico sotto ne descrive le potenzialità. Sperimentalmente un salto di temperatura da 20°C con 25% di umidità a 0°C con il 90% porta ad un aumento di temperatura della fibra fortemente igroscopica della lana di 2-3 gradi, mentre le fibre non igroscopiche vanno rapidamente a zero. La reazione ritarda in modo naturale fino a 4 ore il raffreddamento dell'isolante in lana di pecora. Sbalzi di temperatura ed umidità meno importanti vengono ugualmente gestiti con profitto e continuativamente dalla lana di pecora e dagli isolanti termici prodotti con essa.
"Come si vede dal grafico la termoregolazione è un dato importante che distingue gli isolanti termici realizzati in 100% lana di pecora da quelli realizzati con fibre non igroscopiche".
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