Che cos’è l’Isolamento termico e la sua importanza nella costruzione degli edifici

 Che cos’è l’Isolamento termico e la sua importanza nella costruzione degli edifici.

Occorre saperlo, perchè è diventato molto importante applicarlo nella realizzazione di nuovi edifici, ma anche nella ristrutturazione o restauro di fabbricati esistenti.

Principi basilari dell’isolamento

I principi basilari di un isolamento termico sono i seguenti

– Trasmissione termica

– Coibentazione

– Conducibilità termica

– Resistenza termica

– Trasmittanza termica

La trasmissione termica è il trasferimento di calore da un corpo più caldo a uno più freddo.

In linea di principio, la trasmissione termica può avvenire nei seguenti modi:

 

– Conduzione – trasferimento di calore attraverso un materiale solido/liquido per effetto degli urti

tra atomi o molecole.

Questo processo tende a uniformare le temperature.

La trasmissione termica attraverso un materiale rigido opaco avviene unicamente per conduzione.

– Convezione – il trasferimento di calore tramite fluidi in movimento (liquidi o gas).

Avviene mediante lo spostamento di particelle tra regioni a diverse temperature.

Esempi: il riscaldamento dell’acqua in un recipiente che viene posto su una fiamma, l’aria che all’interno di un locale riscaldato con termosifoni si riscalda e sale, poi si raffredda e scende.

– Irraggiamento – trasferimento di calore mediante onde elettromagnetiche o particelle subatomiche in movimento.

Esempi: il sole, che trasferisce il calore sotto forma di onde elettromagnetiche; il forno a microonde.

Trasmissione termica e coibentazione 

Coibentazione = tecniche per attenuare o impedire la trasmissione di calore.

 I materiali coibenti comuni si basano sul principio delle celle in cui l’aria è intrappolata, che servono a ridurre il trasferimento di calore per convezione e conduzione.

Tale capacità coibente dipende:

– dalla misura in cui i flussi d’aria vengono eliminati (nelle celle di grandi dimensioni contenenti aria intrappolata sono presenti moti convettivi; pertanto sono preferibili i materiali con celle di piccole dimensioni).

– la presenza della minima quantità possibile di materiale solido attorno alla bolla d’aria (sono da preferire i materiali in cui la percentuale d’aria è maggiore, perché ciò riduce la formazione di ponti termici all’interno del materiale).

    

Alcune proprietà del materiale lo rendono più o meno idoneo per questa applicazione:

– stabilità alle temperature in gioco;

– proprietà meccaniche (ad esempio: resistenza alla compressione, compressibilità);

– vita utile (degrado a causa della decomposizione termica, resistenza all’acqua o resistenza a decomposizione indotta da microrganismi).

I materiali coibenti di tipo comune sono fibrosi (ad esempio: lana di vetro), cellulari (ad esempio: materie

plastiche espanse), o granulari (ad esempio:. perlite).

   

Come misuriamo la trasmissione termica?

Conducibilità termica / Valore di lambda

Il calcolo della trasmissione termica è complicato; noi utilizziamo la conducibilità termica dei materiali per eseguirlo.

– La conducibilità termica è la capacità di un materiale di condurre il calore.

– La conducibilità termica viene misurata come quantità di calore, espressa in Watt – W – per ora – h, che attraversa uno strato di spessore pari a 1 metro con un’area di 1 mq, quando la differenza di temperatura agli estremi del materiale è di un grado.

Questa grandezza viene rappresentata mediante la lettera greca λ (lambda) e può essere calcolata mediante la formula:

   

W x h x m

h x mq x K

dove:

W = quantità di calore per ora

h = tempo

m = spessore

mq= area

K = differenza di temperatura misurata in gradi Kelvin da cui: W/mK

Kelvin: è l’unità di misura della temperatura, basata sui gradi Celsius; 0 gradi Kelvin, ossia lo zero assoluto ( -273,15º C), corrispondono alla temperatura più fredda possibile; K = °C + 273,15

Quanto più il valore di λ è basso, tanto migliore è il potere isolante del materiale.

La tabella seguente dà un’idea dell’ordine di grandezza dei valori di lambda:

    

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