Isolamento termico
Isolamento termico per trattenere il calore
Il fatto che edifici correttamente isolati consumino quantità di energia considerevolmente inferiori per il riscaldamento non è certo una novità. Circa il 40% dell’energia attualmente utilizzata in Europa è destinata al riscaldamento degli edifici, il che rappresenta un costo significativo per l’edilizia privata e industriale. Oltre al consumo delle scarse risorse energetiche, il riscaldamento contribuisce alle emissioni di anidride carbonica e di altri gas responsabili dell’effetto serra, importanti fattori che partecipano al riscaldamento globale.
Edifici correttamente isolati consumano quantità considerevolmente inferiori di energia per il riscaldamento. In questo senso, la lana minerale, efficace isolante termico, non contribuisce solo a ridurre drasticamente i costi energetici, ma dà anche un importante contributo alla riduzione a livello europeo delle emissioni gassose responsabili dell’effetto serra.
Un migliore isolamento termico riscalda le case e non il pianeta. Per questo, l’uso intelligente e lungimirante dell’energia dipende dall’utilizzo ottimale dell’isolamento termico.
Spesso i costi di installazione di un corretto sistema di isolamento termico vengono compensati, in pochi mesi, dalla riduzione delle spese di riscaldamento domestico.
In media, il tempo necessario per il “recupero” energetico in edifici isolati in base agli standard raccomandati si situa tra 1 e 12 mesi. Ogni anno, applicando un corretto isolamento termico e alcuni accorgimenti pratici per il risparmio energetico, sarebbe possibile evitare di produrre 450 milioni di tonnellate di CO2.
Isolamento termico per le basse temperature
Tenere lontano il caldo e mantenere basse le temperature è altrettanto vitale ai fini di un efficace isolamento termico quanto la ritenzione di calore. Infatti, molti degli attuali processi industriali possono essere condotti solo in ambienti freddi a temperature controllate. Creare basse temperature è però ancora più costoso della produzione di calore. Per l’immagazzinamento di molte merci sono necessarie basse temperature, per raggiungere le quali è necessario un elevato isolamento termico.
La lana di vetro sta assumendo un’importanza sempre maggiore a livello europeo tra gli isolanti termici per impianti di aria condizionata e di refrigerazione in uffici e ambienti commerciali.
La necessità di soddisfare le richieste di isolamento termico a basse temperature è stata forse la principale spinta per il continuo sviluppo tecnologico dei materiali isolanti. I prodotti a base di lana minerale hanno dato prova di essere le soluzioni più efficaci come isolanti termici in base al rapporto qualità-prezzo.
Principi base del trasferimento del calore
Il flusso può assumere tre diverse forme:
• conduzione
• convezione
• irraggiamento
Conduzione
La conduzione è il trasferimento diretto di calore tra molecole adiacenti: una molecola più calda trasferisce una parte della propria energia alle molecole adiacenti più fredde. Un buon esempio è rappresentato dal momento in cui ci si siede su una sedia metallica fredda: si percepisce il freddo della sedia fino a che il calore del corpo viene trasferito per conduzione alla sedia stessa.
Convezione
La convezione è il trasferimento di calore attraverso liquidi e gas. Un esempio è dato dall’aria calda che sale da una superficie calda e che viene sostituita da aria più fredda e densa che si dirige verso il basso. Il calore viene allontanato dalla superficie dall’aria calda.
Irraggiamento
L’irraggiamento è la trasmissione di energia nello spazio tramite onde elettromagnetiche. Il calore irraggiato si sposta alla velocità della luce attraverso l’aria senza riscaldare lo spazio attraversato; per esempio, quando si percepisce il calore del sole sul viso, il calore irradia dal sole alla terra senza riscaldare lo spazio interposto tra essi.
L’isolamento termico a base di lana minerale impedisce la convezione trattenendo l’aria, che rappresenta un buon isolante, all’interno della matrice della lana. La lana minerale blocca anche l’irraggiamento e limita la conduzione di calore attraverso il materiale isolato.
L’efficacia dell’azione di isolamento termico della lana minerale dipende dalle sue proprietà strutturali, come la densità, lo spessore, la composizione e la finezza della lana, oltre che dalla temperatura alla quale è utilizzata. Il trasferimento di calore attraverso l’isolante deriva da una combinazione di conduzione, convezione e irraggiamento attraverso solidi e gas. Da ciò risulta una conduttività termica inversamente proporzionale alla densità e caratterizzata da un valore minimo.
La conduttività termica indica l’attitudine di un materiale a condurre calore. La conduttività termica, λ (lambda, misurata in Watt per metro per gradi Kelvin, W/mK), di un materiale rappresenta la quantità di calore che passa attraverso una superficie di 1 m di spessore per metro quadrato e per unità di tempo con un grado di temperatura di differenza tra le superfici.
Il valore lambda mette a confronto la capacità dei diversi materiali di condurre calore in queste condizioni fisse. Valori inferiori di lambda corrispondono a una migliore capacità isolante del materiale (i valori lambda di materiali di uso comune sono, per esempio: rame 380 W/mK; alluminio 210 W/mK; acciaio 46 W/mK; legno 0,21 W/mK; lana minerale 0,045 W/mK; aria 0,026 W/mK).
Un materiale da utilizzare a scopo edilizio è definito isolante termico se la sua conduttività termica è inferiore a 0,065 W/mK. La lana minerale è normalmente caratterizzata da valori compresi tra 0,035 e 0,040.
La capacità isolante dei prodotti a base di lana minerale è dovuta alla bassa conduttività termica dell’aria contenuta nelle intercapedini della lana.
La resistenza termica, o valore R, misura la capacità di un materiale, di un dato spessore, di impedire il passaggio di calore. La resistenza termica R di un materiale di spessore d (misurato in m) e di conduttività termica λ, è uguale a R = d/λ (l’unità di misura è metro quadrato e Kelvin per Watt (m2K/W).
La resistenza termica R è l’inverso del coefficiente di trasmissione termica, mentre la conduttività è una proprietà insita nella natura del materiale.
