Materiali per l'isolamento termico

Materiali isolanti termici per la casa: caratteristiche e tipologie a confronto

Per garantire un ottimo isolamento termico della casa, un materiale isolante termico deve avere una serie di caratteristiche che lo rendano affidabile dal punto di vista della salute, della durata e della sicurezza, oltre alla capacità di isolare. Parlando poi di prezzi degli isolanti termici, bisogna valutarli nel loro complesso, osservando specialmente il tipo di materiale, le operazioni di posa, la durata del materiale e le eventuali necessità di manutenzione.

Principali caratteristiche degli isolanti termici

Di seguito sono elencate le possibili caratteristiche con le quali i materiali isolanti termici si presentano:

  • Resistenza meccanica e stabilità dimensionale: una buona resistenza alla compressione è necessaria per impieghi sotto i pavimenti, ma anche sottotegola, perché se il materiale si schiaccia, la sua capacità isolante si riduce e si creano rischi di spaccature; la stabilità dimensionale garantisce che il materiale si alteri il meno possibile al variare della temperatura e dell’umidità.
  • Comportamento in caso di incendio: la reazione al fuoco è un requisito essenziale, quindi occorre orientare la scelta sui materiali che danno maggiori garanzie di sicurezza.
  • Fonoassorbenza: alcuni materiali controllano anche l’inquinamento acustico grazie alla loro porosità, ma l’isolamento acustico si ottiene dall’interazione di diversi fattori, perciò va comunque progettato in relazione al problema specifico.
  • Efficacia in rapporto allo spessore: per esigenze estetiche, possono essere richiesti materiali molto efficienti, poiché consentono spessori minori.
  • Igroscopicità: un materiale isolante non deve mai essere igroscopico, ma se ha qualche grado di igroscopicità può essere utilizzato senza alcun problema dove sono presenti problemi di umidità (per esempio nelle intercapedini delle pareti interne).
  • Impermeabilità, che va riservata agli utilizzi che veramente la richiedono e va distinta dalla non-transpirabilità: molti materiali, infatti, sono impermeabili all’acqua pur essendo traspiranti al vapore.
  • Traspirabilità: è bene preferire materiali traspiranti, perché la permeabilità della muratura è un requisito essenziale per la salute dell’ambiente interno, in quanto (insieme alla ventilazione naturale e ai sistemi di aerazione) concorre allo scambio tra interno ed esterno, consentendo di far uscire la maggior parte del vapore originato dalle attività umane, che è necessario allontanare dall’interno delle abitazioni.
  • Salubrità dei materiali per l’ambiente interno: un buon isolante non deve emettere nessuna sostanza nociva per la salute, non deve formare polveri o disperdere fibre, non deve causare condense, che potrebbero favorire il proliferare di funghi, muffe o batteri, né costituire di per sé nutrimento per questi agenti biologici; è meglio quindi prediligere materiali sani e di origine naturale.
  • Bilancio energetico della produzione del materiale: per prestare attenzione ai problemi ambientali più generali è meglio preferire i materiali non dipendenti dal ciclo del petrolio, anche perché questi ultimi richiedono consumi molto più alti di energia per la loro produzione.

Tipologie di isolanti termici

Il mercato offre un’ampia scelta di materiali isolanti termici, che si possono presentare sotto numerose forme. Vediamo di seguito quali sono le principali tipologie per realizzare gli isolamenti.

Aria in quiete

All’interno dell’intercapedine è un ottimo isolante, in quanto offre un’alta resistenza termica. Ma nella realtà la condizione di quiete è praticamente impossibile, poiché tra l’aria e le superfici che delimitano l’intercapedine si ha passaggio di calore. Inoltre, se l’intercapedine è troppo spessa, si possono creare correnti che annullano la capacità isolante dell’aria.

Materiali da costruzione

E’ possibile isolare la propria casa già a partire dai materiali edili da costruzione, grazie alla loro elevata inerzia termica e capacità isolante che mantiene costanti le condizioni climatiche dell’edificio.

Mattone termico ( o termoblocco)

  • Riproduce ottime caratteristiche termiche e la porosità del mattone di argilla fatto a mano;
  • la sua capacità isolante riduce molto la trasmissione di calore;
  • sono da preferire i mattoni a incastro, che riducono gli effetti di ponte termico creati dalla striscia continua di malta necessaria per fare la giunzione fra i mattoni;
  • i migliori sono quelli fatti con farine derivate dalla macinazione di scarti di materiale naturale (come il legno), privo di collanti o vernici residue.

Calcestruzzo alleggerito

  • Materiale caratterizzato dall’impiego di inerti leggeri che conferiscono all’impasto caratteristiche di isolamento;
  • esistono quelli di argilla espansa, quelli cellulari autoclavati, di perlite e di vermiculite.

Isolanti biologici e di origine animale

Per l’isolamento di pareti, pavimenti e soffitti, è possibile ottenere buoni risultati con l’utilizzo di isolanti biologici e di origini animale (come la lana). Di seguito ne elenchiamo tipologie e caratteristiche.

Sughero

  • Materiale rinnovabile, proveniente dalla quercia da sughero;
  • è un buon isolante perché mantiene la temperatura costante in presenza di escursioni termiche;
  • è leggero, elastico ed impermeabile all’acqua e traspirante al vapore
  • ha un’ottima resistenza all’invecchiamento, è immarcescibile, non teme insetti e roditori;
  • non emette sostanze nocive;
  • discreta resistenza al fuoco e non produce fumi tossici in caso di incendio.
  • Uso: si presenta in pannelli o in granuli; viene impiegato a pavimento, a parete o come riempimento di intercapedini per l’isolamento di tetti, solai e pareti;
  • Prezzi: è uno degli isolanti più costosi.
  • Precauzioni: se utilizzato per il riempimento di strutture verticali, assestandosi può lasciare vuoti in alto; i leganti impiegati nella produzione del sughero economico in pannelli possono contenere sostanze nocive.

Fibra di legno (con lignina)

  • Prodotta con scarti di legno macinati e ridotti a lana di legno, successivamente legati solo con lignina, senza uso di collanti aggiuntivi;
  • è traspirante e antistatica;
  • non ha leganti né emissioni nocive;
  • è riciclabile come combustibile.
  • Uso: i pannelli sono adatti per isolamento termoacustico, per usi sottotetto e per usi sottopavimento.
  • Prezzi: ha costi contenuti.

Fibra di legno mineralizzato

  • Prodotta con scarti di legno o lana di legno o sughero legati con magnesite;
  • resiste agli agenti chimici, è imputrescibile;
  • ha una buona resistenza all’invecchiamento ed è inattaccabile dalle muffe, da roditori e insetti;
  • è traspirante e antistatica;
  • non ha emissioni nocive;
  • Uso: si presenta sotto forma di pannelli per isolamento o di blocchi da costruzione.
  • Prezzi: ha costi contenuti.

Fibra di cocco

  • Si ricava dallo strato fibroso che ricopre il guscio della noce di cocco;
  • è resistente, traspirante, immarcescibile, antistatica;
  • non teme umidità, muffe e insetti;
  • Uso: disponibile in pannelli  o in rotoli di feltro.
  • Prezzi: è abbastanza costosa.
  • Precauzioni: occorre verificare la densità della fibra (l’effettiva capacità isolante è molto variabile; è molto infiammabile (meglio richiedere il feltro ignifugato con sali borici).

Fibra di iuta

  • Si ricava da una pianta dai lunghi steli fibrosi;
  • è traspirante e antistatica;
  • Uso: utilizzata come elemento di riempimento nelle intercapedini oppure in feltri sottopavimento, con funzione fonoisolante;
  • Prezzi: è molto economica.
  • Precauzioni: è igroscopica (cioè assorbe l’umidità) e infiammabile; ha capacità isolante variabile, quindi meglio verificare la densità della fibra.

Fibra di cellulosa

  • Prodotta da carta di giornale riciclata e poi tratta con sali borici a scopo ignifugante e antiparassitario;
  • è un ottimo isolante naturale per qualità ecologiche, prestazioni ed economicità: si basa sull’effetto di resistenza dell’aria diffusa uniformemente;
  • è traspirante, inattaccabile dagli insetti;
  • non emette sostanze nocive;
  • buona resistenza al fuoco e non produce fumi tossici in caso di incendio;
  • è elettricamente neutra.
  • Uso: utile per isolare facilmente ed economicamente le intercapedini di vecchi edifici.
  • Prezzi: è economica.
  • Precauzioni: teme l’acqua; se utilizzata sui solai “persi” non è più possibile camminarvi sopra, pena lo schiacciamento dei fiocchi che annulla l’efficacia isolante.

Lana naturale

  • Materiale termo e fonoisolante, igroscopica e traspirante;
  • è riciclabile (spesso già proveniente da lane riciclate);
  • Uso: usata come elemento di riempimento nelle intercapedini oppure in feltri sottopavimento.
  • Prezzi: è piuttosto costosa.
  • Precauzioni: è infiammabile e in caso di incendio produce fumi tossici (può essere trattata con sostanze ignifughe); è attaccabile da parassiti e dagli acari (può essere trattata con antitarme e antimuffe); sconsigliata alle persone sensibili o allergiche.

Isolanti di origine minerale

Un’altra soluzione valida per l’isolamento è quella di scegliere materiali isolanti di origine minerale. Ecco quali sono i loro pregi e i loro difetti.

Lana di vetro e lana di roccia

  • Si ottiene da rocce feldspatiche, basaltiche e fibre di vetro, che vengono trattate con resine termoindurenti e leganti sintetici;
  • ha buona capacità isolante se utilizzata in orizzontale e in luoghi asciutti;
  • ha scarsa igroscopicità e completa permeabilità al vapore.
  • Uso: utile per isolare superfici piane e intercapedini
  • Prezzi: ha costi ridotti
  • Precauzioni: se utilizzata sotto forma di “fibre libere” causa l’emissione di microfibre nocive, quindi in questa forma va usata solo se “sigillata” dentro le pareti; escludere i prodotti che contengono scarti d’altoforno poiché possono essere contaminati da radioattività; la capacità isolante diminuisce in presenza di umidità; nel caso di impiego su pareti verticali, i feltri in fibre, per essere sufficientemente rigidi, devono essere trattati altrimenti tendono ad afflosciarsi.

Vermiculite espansa

  • Prodotta da un silicato di alluminio e magnesio idrato con tracce di ossidi di ferro;
  • è termo e fonoisolante, chimicamente inerte;
  • è esente da emissioni;
  • non richiede utilizzo di altri materiali inquinanti per la posa in opera;
  • resiste a temperature oltre i 1000 °C e non emette fumi tossici in caso di incendio;
  • è inattaccabile da parassiti, roditori e insetti.
  • Uso: utilizzata in granuli per il riempimento di intercapedini, come additivio per alleggerire il calcestruzzo o per intonaci resistenti al fuoco
    non è molto economica, ma ha bassi costi di installazione
  • Precauzioni: per il riempimento di strutture verticali, può assestarsi lasciando dei vuoti con conseguenti ponti termici; può essere a rischio di una modesta radioattività naturale.

Perlite espansa

  • Realizzata ad espansione della riolite, una roccia vulcanica che viene macinata, essiccata ed espansa;
  • è estremamente leggera e porosa, molto traspirante e chimicamente inerte;
  • resiste al fuoco e non emette fumi tossici in caso di incendio;
  • inattaccabile da parassiti, roditori e insetti.
  • Uso: si applica in granuli per sottofondi di giardini pensili, o come additivo per intonaci resistenti al fuoco o per alleggerire il calcestruzzo.
  • Prezzi: non è molto economica ma ha bassi costi di installazione.
  • Precauzioni: può essere a rischio di radioattività naturale (come tutti i materiali di origine vulcanica); se usata per riempimento di strutture verticali può assestarsi lasciando dei vuoti con conseguenti ponti termici.

Argilla espansa

  • Ottenuta con un processo di cottura di granuli di argilla in forni rotanti a 1200 °C;
  • ha buona inerzia termica e capacità isolante, inalterabile e chimicamente inerte;
  • buona aderenza al cemento e bitume;
  • è esente da emissioni, non richiede utilizzo di altri materiali inquinanti per la posa in opera;
  • è incombustibile e non emette fumi tossici in caso di incendio;
  • è esente da polveri, immarcescibile, traspirante, resiste agli acidi e ai solventi;
  • è inattaccabile da parassiti, roditori e insetti.
  • Uso: utilizzata per riempimento di intercapedini e solette sottopavimento, come additivo per l’alleggerimento del calcestruzzo, oppure come elemento costruttivo compatto per creare murature ad inerzia termica in blocchi di argilla espansa e di massetti per coperture e sottofondi.
  • Precauzioni: nessuna in particolare, eccettuate le richieste di garanzie sulla qualità delle materie prime.

Vetro cellulare espanso (vetroschiuma)

  • E’ un materiale alveolare, ottenuto dalla macinazione del vetro e dalla sua rifusione con materiali che ad alta temperatura sviluppano gas, determinandone l’espansione;
  • leggero e chimicamente inerte;
  • non emette sostanze nocive, è incombustibile e non produce fumi tossici in caso di incendio;
  • immarcescibile, inattaccabile dagli acidi, da parassiti, roditori e insetti.
  • Uso: è in commercio sotto forma di lastre, pannelli, coppelle, elementi vari; gli elementi vengono posti in intercapedini oppure montati a ridosso delle pareti esterne con l’ausilio di adesivi; è una soluzione per proteggere i tetti piani e anche sotto i “tetti verdi”.
  • Precauzioni: è impermeabile all’acqua e al vapore; gli adesivi e sigillanti utilizzati per l’applicazione dei pannelli possono essere inquinanti.

Pomice

  • Materiale vulcanico reperibile in natura;
  • leggera, chimicamente inerte;
  • resistente al fuoco, immarcescibile, inattaccabile da parassiti, roditori, insetti.
  • Prezzi: ha costi contenuti.
  • Precauzioni: può essere a rischio di radioattività naturale, data la sua origine vulcanica.

Isolanti sintetici

Possiamo ora esaminare due tipologie di isolanti sintetici, che appartengono alla categoria dei materiali plastici espansi, composti che derivano da un lungo complesso processo di lavorazione del petrolio.

Polistirene espanso (o polistirolo)

Parete con strato isolante interno di polistirolo
Parete con strato isolante interno di polistirolo
  • Prodotto per polimerizzazione dello stirolo, materiale composto da derivati del petrolio (benzolo ed etilene), sospetto di essere cancerogeno e mutageno; l’agente di espansione è il ciclo-pentano (un idrocarburo);
  • ha buone capacità isolanti ed è riciclabile.
  • Uso: utilizzato in pannelli per l’isolamento di tetti, solai e pareti; esistono anche forme già sagomate per l’utilizzo nei tetti ventilati e in forme combinate a barriere vapore per diversi usi.
  • Prezzi: ha costi ridotti.
  • Precauzioni: nel primo periodo di vita il polistirolo emana inquinanti di natura chimica (emissione ridotta dopo 60 giorni); altre emissioni possono determinarsi in seguito a invecchiamento eccessivo; se brucia produce fumi tossici; lo smaltimento è problematico.

Poliuretano

  • Materiale prodotto da materie prime pericolose (isocianati e polioli) e non rinnovabili (derivate dal petrolio);
  • ottime capacità isolanti, non teme l’umidità;
  • facilmente lavorabile, applicazione pratica e veloce.
  • Uso: adatto per confezionare pannelli per isolamento e schiume poliuretaniche per isolamenti tramite iniezioni e spruzzature.
  • Prezzi: ha costi alti.
  • Precauzioni: durante la posa, respirare i vapori dei poliuretani schiumificati è molto nocivo; in caso di incendio produce fumi pericolosi; non si possono escludere rilasci nocivi di composti organici volatili (VOC) durante l’utilizzo; parte del volume e del potere potere isolante si perde col tempo.

Intonaci isolanti e deumidificanti

I primi sono intonaci, in genere preconfezionati, impiegati per migliorare l’isolamento delle murature. Per conferire loro proprietà isolanti vengono miscelati all’impasto componenti leggeri come argilla espansa, perlite, vermiculite, pomice, granulati plastici.

Gli intonaci deumidificanti sono preparazioni, in genere a base di calce, molto traspiratni, che vengono utilizzate per risanare le murature umide. Perché il loro sia efficace è importante scrostare in profondità le parti di vecchio intonaco rovinato e pulire i mattoni accuratamente, oltre a rimuovere la causa che ha imbevuto d’acqua la muratura (tubi rotti o altre infiltrazioni).

L’intonaco termoisolante e risanante per eccellenza è quello detto di “coccio pesto” di antica tradizione, cioè costituito da una base di intonaco di calce miscelata a polvere di vecchi cocci (cioè elementi in argilla cotta a bassa temperatura, come le vecchie tegole).

Attualmente c’è una vasta produzione di prodotti molto diversificati, ma ancora oggi possiamo dire che fra i preparati in commercio i migliori restano gli intonaci a base naturale e prevalentemente composti da calce. Sono invece da escludere quelli a formulazione sintetica, specialmente se contengono derivati da scorie di altoforno.