Come scegliere il miglior isolante termico

1. Conducibilità termica

La conducibilità termica o conduttività termica (indicata con λ) è il rapporto, in condizioni stazionarie, fra il flusso di calore è il gradiente di temperatura che provoca il passaggio del calore. In altri termini, la conducibilità termica è una misura dell’attitudine di una sostanza a trasmettere il calore (vale a dire maggiore è il valore di λ, meno isolante è il materiale). Essa dipende solo dalla natura del materiale, non dalla sua forma. Il miglior isolante termico avrà dunque un coefficiente di conducibilità termica λ più basso.

2. Regime stazionario

Le classiche valutazioni che portano, a partire dal valore di conducibilità termica λ, al parametro di trasmittanza termica U sono relative al “regime stazionario”, ovvero si ipotizza che le temperature medie interne ed esterne siano costanti; ciò può essere una approssimazione accettabile nella stagione invernale, mentre risulta una semplificazione eccessiva nel periodo estivo, quando le escursioni termiche giornaliere sono molto elevate. Il “regime stazionario” è del tutto inadeguato a descrivere il comportamento termico di una parete durante la stagione estiva: questo aspetto è divenuto molto critico negli ultimi anni, da quando ci si è accorti che il fabbisogno energetico per raffrescare gli edifici durante il periodo estivo, è ormai superiore al fabbisogno richiesto per riscaldarli durante il periodo invernale.

3. Inerzia termica

L’inerzia termica è un concetto piuttosto complesso da definire ed ancor più complesso da calcolare. In termini molto semplici l’inerzia termica altro non è che l’effetto combinato dell’accumulo termico e della resistenza termica della struttura. L’inerzia termica è legata sia alla capacità di accumulo del calore (e in questo senso alla massa frontale della parete ed al calore specifico) che alla conduttività dei materiali (λ).

4. Smorzamento termico e sfasamento termico

Lo smorzamento termico di una struttura è legato alla riduzione della temperatura rilevata sulla superficie interna rispetto alla temperatura della superficie esterna, calcolata su un ciclo giornaliero. Lo sfasamento termico temporale di una struttura è il tempo che il calore impiega per arrivare dall’esterno all’interno misurato in secondi (convertiti in ore, minuti e secondi).

5. Regime dinamico

Il regime dinamico, è un modello di rappresentazione più idoneo a determinare il comportamento di una parete coibentata durante il periodo estivo, quindi più vicino al reale esercizio a cui è sottoposto l’edificio nel corso della sua vita. Nell’ottica del regime dinamico sono considerati in particolare tre parametri descrittivi “dinamici” (introdotti anche nelle normative vigenti).

6. Sfasamento temporale

Sfasamento onda termica. Il tempo necessario affinché il picco massimo della temperatura esterna attraversi completamente il componente edilizio producendo un picco massimo della temperatura interna.

7. Fattore di attenuazione

È il rapporto tra l’ampiezza del flusso termico uscente da un componente edilizio (e quindi entrante nell’ambiente interno) e l’ampiezza del flusso termico entrante nel medesimo componente edilizio (e quindi proveniente dall’ambiente esterno).

8. Trasmittanza periodica

È il prodotto tra il fattore di attenuazione ed il valore di trasmittanza termica in regime stazionario U. La trasmittanza termica periodica è il parametro individuato per caratterizzare il comportamento termico dinamico di una parete e indica quanto il miglior isolante termico può favorire il controllo dei carichi termici provenienti dall’seterno.

9. Shock termico

Lo shock termico, sia in estate che in inverno, è determinato dalle forti escursioni termiche in particolare durante le giornate soleggiate: in queste condizioni, le superfici esposte al sole raggiungono, a secondo delle tonalità dei colori, temperature comprese tra i 60/80° C. Con il ruotare del sole, la presenza di coni d’ombra variabili e possibili improvvisi annuvolamenti (ad esempio i temporali estivi) possono far calare le temperature superficiali in breve tempo. l migliore isolante termico dunque deve potervi resistere senza subire danni. Infatti, gli sbalzi di temperatura possono arrivare anche a 50° C, causando variazioni dimensionali cicliche durante una giornata (shock termici) che si traducono in enormi tensioni sugli strati di rasatura armata. Col tempo si possono così formare micro e macro fessure, deformazioni plastiche del pannello isolante, crepe, rigonfiamenti e una riduzione importante delle prestazioni di isolamento.