Fatti sull'isolamento termico

I risultati positivi delle misure di risparmio energetico sono stati dimostrati in innumerevoli studi scientifici e misurazioni negli edifici a partire dal 1920. L’Agenzia Tedesca per l’Energia, ad esempio, ha esaminato 350 edifici residenziali il cui consumo per il riscaldamento dopo il risanamento (dal 2003) è diminuito in media del 76 %, da 223 a 54 kWh per metro quadrato all’anno.

Studio dena (in tedesco): Energetische Gebäudesanierung hält, was sie verspricht

Dispersione termica ridotta fino a dieci volte

Il trasporto del calore attraverso gli elementi costruttivi della facciata si definisce "trasmissione". Migliore è la capacità di trasmissione del calore di un elemento, maggiore è la dispersione di calore. Il valore di isolamento termico di un edificio deriva dalla sua conduttività termica e dallo spessore dei materiali utilizzati. Viene indicato come valore U. "Le tipiche pareti esterne di un vecchio edificio hanno un valore U tra 1,4 e 1,8 W/m²K. In questo caso, anche con una temperatura esterna di zero gradi, è necessario che venga mantenuta una resa termica di circa 30 - 40 W per metro quadrato di superficie della parete esterna per riuscire a mantenere una temperatura interna di 20°C. Le moderne pareti esterne ben isolate raggiungono valori U tra 0,1 e 0,3 W/m²K, perdono, quindi, da 5 a 10 volte meno energia per trasmissione rispetto agli edifici esistenti. Rapporti simili si riscontrano anche in altri elementi costruttivi come tetto e soffitti di cantine."

Über den Sinn von Wärmedämmung, Dr. Volker Kienzlen e.a., 2014, Karlsruhe: Klimaschutz- und Energieagentur Baden-Württemberg GmbH, 2015, (in tedesco) Download | PDF 5 MB

Il sole non basta

L’idea di poter rinunciare a un isolamento della facciata se la muratura ha uno spessore sufficiente, porta a commettere errori. In passato per edifici con pareti con spessore fino a 60 centimetri e oltre si utilizzavano mattoni o pietre. Valori U inferiori a 1 W/m²K sono quindi un’eccezione assoluta. In estate il sole accumula però grandi quantità di calore su pareti e soffitti di questo tipo e in seguito, verso ottobre, questo calore viene però nuovamente disperso. La temperatura degli ambienti scende quindi sotto i 15°C e noi accendiamo i riscaldamenti: nei vecchi edifici in muratura non isolati il riscaldamento resta acceso 220-240 giorni l’anno. L’isolamento termico nel nostro Paese significa costruire nel rispetto del clima locale, dato che il periodo di accensione del riscaldamento è freddo, buio, umido, ventoso e lungo. L’isolamento termico riduce il periodo in cui si ricorre al riscaldamento e riduce inoltre la potenza termica necessaria, dato che il calore del sole che arriva all’interno attraverso gli elementi a vetro, vi rimane più a lungo. Un altro errore è credere che questo irraggiamento solare potrebbe portare a un risparmio energetico anche colpendo pareti in muratura non isolate. Innumerevoli apparecchiature e molte serie di misurazioni hanno dimostrato negli ultimi cento anni quanto sia vana questa speranza.
Libro bianco Sto Isolamento della facciata, Stühlingen, Sto SE & Co. KGaA, 2015, pag. 16 segg (in tedesco)
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Gli incentivi statali velocizzano l'ammortamento

Dal punto di vista economico, il risanamento energetico di una facciata si ripaga rapidamente. Con gli attuali programmi di finanziamento e l'esenzione dalla tassa sulle emissioni di CO₂ di petrolio e gas naturale, i tempi di ammortamento sono generalmente inferiori a dieci anni. Calcolo del vantaggio economico delle misure di efficienza energetica negli edifici esistenti, IWU, Darmstadt, 2013 (in tedesco)
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Risparmiare con il "momento giusto"

Il momento più conveniente per le misure di risparmio energetico è quando i lavori di ristrutturazione e di manutenzione che devono essere eseguiti comunque sono abbinati a miglioramenti dell'efficienza energetica. Se, per esempio, l'intonaco deve essere rinnovato, vengono sostenuti i costi per le attrezzature di cantiere, le impalcature, l'intonaco, i davanzali, ecc. I costi aggiuntivi per l'isolamento supplementare sono gestibili e poi si ripagano ancora più rapidamente, come hanno dimostrato gli studi dell'Istituto di ricerca per l'isolamento termico (FIW), dell'Istituto tedesco per la ricerca economica (DIW), dell'Istituto per l'abitazione e l'ambiente (IWU) e della Banca KfW.

Il beneficio economico è completato da un aumento del valore dell'edificio e da un significativo aumento del comfort abitativo.

Le pareti non hanno una tecnologia di ventilazione. L’umidità ambientale si diffonde attraverso la parete al massimo per il 4%. Nonostante questo, in presenza di umidità interna più elevata l’intonaco interno assorbe la maggior parte del vapore liberato in una stanza. L’umidità assorbita viene poi rilasciata nuovamente nell'aria e deve essere eliminata. Con o senza isolamento termico, per la ventilazione manuale o automatica delle abitazioni non ci sono alternative, dato che gli edifici non respirano e non hanno mai respirato.

Ciò che non è impermeabile si rovina
In edilizia è una pratica comune che gli edifici – anche privi di isolamento – debbano essere sufficientemente impermeabili all'aria, per prevenire danni alla costruzione (umidità negli elementi costruttivi) e un ricambio incontrollato dell'aria (dispersione termica). L’idea di un "edificio che respira" grazie al passaggio di aria attraverso i suoi elementi si basa su un errore di misurazione da tempo noto e risalente al 19° secolo, unito al ricordo degli edifici del passato con tetti, finestre e porte mal isolati. Questi punti non isolati potevano essere facilmente attraversati dall’umidità, che alle temperature giuste poteva portare al rilascio di condensa negli elementi costruttivi, con conseguenti danni.

Un pregiudizio diffuso sostiene che un'abitazione ben isolata è esposta alla formazione di muffe. "Eppure, è vero il contrario: le muffe si formano dove manca l'isolamento o dove c'è un isolamento sbagliato." Questo fatto è stato più volte descritto dall'organizzazione per la tutela dei consumatori Stiftung Warentest e da molte altre istituzioni specializzate. L’isolamento termico nelle costruzioni riduce il rischio di formazione di muffe sul lato interno degli elementi costruttivi esterni ed evita danni alle costruzioni dovuti all’umidità. Così l’isolamento termico contribuisce in maniera continuativa a creare condizioni abitative più sane.

Si veda anche edizione speciale Test Spezial Energie, Schimmelpilze, Dämmen contra Schimmel, 06/2006 (in tedesco) Download | PDF 3.5 MB

Togliere nutrimento alla muffa.
Per svilupparsi la muffa ha bisogno di condensa visibile. E' sufficiente un'umidità relativa dell'80 % sulle superfici per un periodo di tre - cinque giorni. Dato che l’umidità relativa dipende dalle temperature locali, essa è particolarmente elevata in prossimità delle pareti esterne non isolate e in particolare negli angoli o dietro i mobili. L’isolamento termico impedisce alle superfici degli elementi costruttivi esterni di raffreddarsi fino a raggiungere un livello critico di umidità relativa dell'aria nell’ambiente. Sempre per la Stiftung Warentest: "Un isolamento termico esterno, associato a una facciata adeguata, è di solito il miglior presupposto per prevenire in modo permanente i problemi di umidità e muffe." Lo studio più esteso finora condotto sulla muffa in appartamento svolto su 5.530 abitazioni da parte di tre Istituti superiori tedeschi ha concluso che "gli isolamenti termici riducono il rischio di danni da umidità e proliferazione di muffe". Prof. Brasche e.a.,Vorkommen, Ursachen und gesundheitliche Aspekte von Feuchteschäden in Wohnungen, in: Bundesgesundheitsblatt 2003 (in tedesco)

Senza ventilazione non funziona, né prima né dopo
Quando, in via eccezionale, le abitazioni risanate e dotate di isolamento sono colpite dalla formazione di muffe, le cause sono quasi sempre da ricercare nei cosiddetti "ponti termici" e/o in una ventilazione insufficiente.

I ponti termici si formano nei punti in cui lo strato isolante è interrotto o di dimensioni insufficienti (es. nei raccordi a cantine e tetti, con pannelli di balconi sporgenti ecc.).

Dato che dopo una ristrutturazione di edifici non isolati aumenta la necessità di ventilazione, bisogna adeguare le proprie abitudini di aerazione. Chi era abituato al fatto che l'aria umida fosse eliminata attraverso le finestre o altri giunti non isolati, ora deve aprire regolarmente le finestre per creare una ventilazione d'urto o provvedere con un impianto di ventilazione.

Le alghe sono diffuse ovunque in natura e in condizioni adatte si insediano su qualsiasi superficie, come riportato nel 2020 dal quotidiano Frankfurter Allgemeine Zeitung (FAZ) nell'articolo „ Die Rückkehr der Algen und Flechten“ (in tedesco). Le alghe sono innocue e danneggiano la facciata solo esteticamente. Le facciate isolate non sono riscaldate dall’interno e quindi sono leggermente più fresche di quelle non isolate. Pertanto possono essere soggette a una più frequente formazione di condensa, che in generale favorisce la proliferazione delle alghe. Per ridurre il più possibile l’eventualità di una proliferazione di alghe, oggi molti intonaci e pitture per facciate contengono una pellicola protettiva incapsulata contro i microrganismi. Chi non desidera utilizzare questo meccanismo può ricorrere a pitture e intonaci che respingono i microrganismi con metodi naturali.

I trucchi della natura
Gli intonaci e le pitture "bio" utilizzano i "trucchi" della natura, ispirati da piante o animali. Le pitture per facciate StoColor Dryonic®, ad esempio, funzionano come il carapace di un coleottero africano. La pioggia, le gocce di nebbia e la condensa non si raccolgono sulla loro superficie microstrutturata come avviene con le normali pitture, l’umidità si distribuisce su tutta la superficie come una pellicola sottile e la superficie della facciata asciuga molto più rapidamente. Si toglie quindi alle alghe e alle muffe l’umidità che serve loro per vivere.

In Svizzera le facciate non comportano rischio di incendio.
Indipendentemente dal fatto che un edificio sia o non sia dotato di isolamento, devono essere comunque rispettati i requisiti antincendio per garantire che le vie di fuga rimangano agibili e rallentare quanto più possibile la diffusione di un incendio. In Svizzera gli edifici molto alti possono essere realizzati solo con materiali ignifughi. In caso di incendio di abitazioni unifamiliari, la facciata non ha alcun ruolo nella propagazione dell’incendio: per via dell’altezza ridotta dell’edificio, le fiamme sprigionate da camere, automobili in fiamme, garage o bidoni dell’immondizia raggiungono direttamente il tetto o si diffondono in casa attraverso le finestre. I rivestimenti in legno per facciate, ampiamente diffusi in molte zone e omologati per edifici di piccole dimensioni, sono più critici per la sicurezza antincendio rispetto all’utilizzo di sistemi di isolamento termico per facciate.

I sistemi di isolamento per facciate preservano risorse e tutelano l’ambiente. Nelle vecchie costruzioni riducono il consumo energetico decennale e le emissioni di CO2. Nelle nuove costruzioni permettono di ridurre le sezioni murarie e di sostituire prodotti edili massivi e pesanti (muratura, calcestruzzo) con materiali isolanti leggeri. In questo modo si ottiene un notevole risparmio energetico nella produzione e nel trasporto del materiale edile. La produzione di materiali isolanti, inoltre, richiede una minor quantità di energia rispetto a quella che permettono di risparmiare durante il loro utilizzo.

La differenza si compensa in pochi mesi.
Per valutare il periodo di ammortamento dei materiali isolanti si confronta il costo per la loro produzione con il risparmio in termini di energia primaria derivante dal suo effetto isolante. "Normalmente il periodo di ammortamento dei materiali isolanti è inferiore a due anni."

Si veda anche il documento "Über den Sinn von Wärmedämmung", Dr. Volker Kienzlen e.a., 2014, Karlsruhe: Klimaschutz- und Energieagentur Baden-Württemberg GmbH, 2015 (in tedesco) Download | PDF 5 MB

Se si considera la durata di un sistema isolante (vedi sotto), appare logico utilizzare il polistirolo come materiale isolante efficace nel tempo, risparmiando così di consumarne una quantità maggiore. La conferma arriva anche dai Centri di Tutela dei Consumatori e dall’organizzazione ambientalista BUND (Bund für Umwelt und Naturschutz), di solito molto critica, che dichiara, a proposito di un sistema di isolamento termico per facciate con polistirolo: "… anche se questo materiale viene prodotto a partire dal petrolio, il risparmio in pochi mesi supera i costi di produzione."

I materiali isolanti non sono soggetti a usura, gli strati di copertura li proteggono dagli agenti atmosferici e durano quanto l’edificio stesso. Alla demolizione dell'abitazione o di un elemento costruttivo – a seconda del materiale isolante – lo smaltimento avviene tramite riciclaggio o termovalorizzazione. Dal 1963 il più vecchio sistema di isolamento termico per facciate protegge un condominio di Hauenstein (Palatinato) dalla perdita di calore e da allora è stato solo verniciato.

L'intonaco è intonaco

Il Fraunhofer Institut für Bauphysik IBP ha promosso i sistemi di isolamento termico per facciate dopo gli studi condotti in continuo dal 1980 sul loro processo di invecchiamento. Sono state riscontrate solo alcune carenze isolate sull'intonaco esterno, quali fessure e scheggiature non dovute al sistema di isolamento. La conclusione: il processo di invecchiamento delle facciate dotate di sistemi di isolamento termico per facciate è comparabile a quello delle normali pareti esterne intonacate". I ricercatori rilevano inoltre che la manutenzione necessaria per le facciate isolate è "comparabile a quella di facciate intonacate prive di isolamento".

Si veda anche la comunicazione IBP "Valutazione del comportamento a lungo termine dei sistemi di isolamento termico per facciate, Kristin Lengsfeld e.a (in tedesco) Download | PDF 0.8 MB

L'isolamento termico di un’abitazione non è un problema ambientale, bensì è parte della soluzione. Una volta installato, l’isolamento riduce per molti decenni il consumo di energia da combustibili fossili e le emissioni dannose degli impianti di riscaldamento. Nelle nuove costruzioni consente di risparmiare energia per la produzione e il trasporto di materiali pesanti, mentre in quelli esistenti l’isolamento prolunga la vita degli edifici, evitando le macerie dovute a una demolizione precoce.

Adatto per l'economia circolare
In futuro sarà richiesto un maggior tasso di riciclabilità per tutti i materiali da costruzione. Per i materiali isolanti questo non è un problema: un primo impianto di riciclaggio del polistirene dovrebbe entrare in funzione nel 2021. La sua liquefazione in cantiere tramite il processo CreaSolv riduce al minimo i volumi e quindi i costi di trasporto. Dopo la rimozione delle impurità, il materiale viene nuovamente trasformato in granulato che può essere lavorato in schiuma. Per altri materiali di isolamento si stanno predisponendo altre procedure.

Piccole quantità e materie prime rinnovabili
In considerazione della lunga durata dei materiali isolanti e del fatto che il rientro di materiali isolanti da demolizioni è ancora ridotto, il loro riciclaggio per ora non è un tema urgente. Pertanto per il momento anche l’incenerimento delle, per ora, esigue quantità in termovalorizzatori e cementifici costituisce un impiego razionale di questo materiale. Anche molti materiali isolanti ottenuti da materie prime rinnovabili vengono riciclati.

Per gli edifici con isolamento valgono le stesse regole degli edifici senza isolamento. Dipende dalle possibilità di utilizzo creativo. E i sistemi di isolamento per facciate ne offrono moltissime. La scelta delle possibili superfici per facciate comprende diversi intonaci e pitture, passando per superfici in ceramica, klinker, pietra naturale, vetro, fino ad arrivare ad elementi architettonici in muratura.

Gli elementi caratteristici rimangono
Le decorazioni architettoniche delle facciate del passato non devono per forza scomparire sotto lo strato isolante. La scelta spetta ai proprietari dell'immobile. Oggi sono disponibili tecniche e materiali che permettono di affrontare tranquillamente un risanamento, senza dover modificare l’aspetto generale di un edificio. Questo vale anche per edifici sottoposti a particolari tutele storiche e artistiche, per i quali è possibile raggiungere gli obiettivi di risparmio energetico con un isolamento interno o con una combinazione di isolamento interno ed esterno.

Il risanamento di un edificio rappresenta un elemento fondamentale della rivoluzione energetica, dato che circa il 40 percento dell'energia consumata viene utilizzata principalmente per il riscaldamento. L’isolamento termico crea le premesse per un futuro utilizzo delle energie rinnovabili riducendo il fabbisogno di energia delle nostre abitazioni. Il settore edile deve molto all'isolamento per facciate.

Chi consuma meno, può scegliere.
Il risparmio energetico negli edifici esistenti, quindi, non è un'alternativa all'uso a tappeto delle energie rinnovabili, bensì un requisito indispensabile. Uno studio commissionato dall'ONG Agora Energiewende ha dimostrato chiaramente che il risanamento energetico degli edifici è in grado di ridurre i costi economico-sociali della rivoluzione energetica e di consentire una "adeguata concorrenza tra diverse opzioni di produzione e distribuzione dell'energia".

Studio Wert der Effizienz im Gebäudesektor in Zeiten der Sektorenkopplung, ifeu, Fraunhofer IEE und Consentec, Berlino: 2018 (in tedesco) Download | PDF 5.1 MB