Quali sono nei progetti edilizi le differenze più importanti tra l'isolante in vetro cellulare FOAMGLAS® e altri materiali isolanti?

Qual è la differenza tra un isolante impermeabile e uno idrorepellente?

Gli isolanti minerali e sintetici sono, in buona parte, idrorepellenti. L'isolamento in vetro cellulare non è solo idrorepellente ma anche stagno, ovvero impermeabile sia ai gas che ai liquidi.

Questo lo si deve alla sua struttura che non è altro che una lastra continua in puro vetro. All’interno di questa lastra, nella fase di cottura l’anidride carbonica genera milioni di minuscole celle silicee, che, come tanti piccoli thermos, forniscono alla lastra eccellenti valori di isolamento termico.

Per questo motivo, l'isolante rimane asciutto sia in inverno che in estate anche se raggiunto dall’acqua durante le precipitazioni e persino durante inondazioni; inoltre, l’umidità non può bagnare o inumidire la sua struttura che si mantiene secca in ogni situazione (anche in immersione). È grazie a questo che il vetro cellulare conserva inalterate nel tempo le sue prestazioni e quindi mantiene costanti le sue eccezionali proprietà.

Lo studio FIW* del 2017, basato su campioni raccolti da edifici realizzati da 30 a 50 anni fa, lo conferma. Grazie a queste eccezionali caratteristiche i vostri edifici vengono preservati dalle infiltrazioni d’acqua, indipendentemente dall'applicazione e dalla posizione dell’isolamento (lato interno, esterno o in mezzo alla struttura).

*FIW: istituto di ricerca per materiali isolanti - Monaco di Baviera

Qual è la differenza tra isolanti totalmente stagni al vapore, come il vetro cellulare, e gli altri parzialmente assorbenti?

I materiali isolanti con una struttura che è permeabile al vapore (verificare il valore µ) non offrono alcuna protezione dalla condensa. Quando la condensazione si verifica nell’isolante, i coibenti termici si bagnano e perdono quasi totalmente le loro prestazioni termiche.

La condensa porterà tutti i materiali che diventano umidi ad un processo di invecchiamento accelerato, il che a sua volta comporterà riparazioni più frequenti o una precoce necessità di un completo rinnovo del sistema d’isolamento. In molti tipi di edifici, a seconda dell'uso, dell'umidità interna e del tipo di sistema costruttivo, la condensa può addirittura causare danni strutturali, compromettendone pesantemente la stabilità statica. 

I materiali isolanti sintetici di origine petrolifera hanno una limitata permeabilità ai gas (i migliori hanno un µ = 400) e non sono mai completamente a prova di vapore anche quando sono protetti da “film” come barriera al vapore (ad esempio alluminio) in quanto i bordi perimetrali non sono protetti e i fissaggi meccanici ne inficiano, o ne limitano fortemente il funzionamento e la durata.

L'isolamento in vetro cellulare, invece, è completamente resistente al vapore. Il suo fattore di resistenza alla diffusione del vapore acqueo è infinito (µ = ∞). Si pensi che una barriera al vapore per Legge deve avere un µ = 85.000 che rispetto al vetro cellulare è comunque ben poca cosa. Tutto ciò assicura che nel vetro cellulare non vi sia alcun rischio di penetrazione del vapore né nel materiale né nella struttura.

Il materiale non si bagnerà e non sarà attaccato dalla muffa. L'isolamento in vetro cellulare viene applicato a giunti stagni a prova di vapore (PC56 -PC11) e non richiede nessun’altra barriera al vapore aggiuntiva.

Prestazioni sotto pressione

La resistenza alla compressione è la misura della capacità di un materiale di resistere a forze di compressione senza subire danni. Questa è espressa come forza su una determinata superficie. 

Lo standard europeo EN826 determina la resistenza alla compressione dei materiali isolanti. Questo standard accetta, per i materiali di natura elastica uno schiacciamento (distorsione o deformazione) del 10%. La maggior parte dei materiali coibenti sono testati secondo questo standard europeo EN826.

Questo valore vuol significare che se un edificio viene protetto con un isolamento di 200 mm di spessore, questo può deformarsi di 20 mm ed essere ancora nella Norma. Nella realtà sappiamo che tali deformazioni comportando eccezionali tensioni sull'impermeabilizzazione, con conseguenti crepe e probabili rotture da strappo, nei massetti e nei pavimenti sovrastanti. 

Il supplemento alla EN826, l’EN826 Annex A, non accetta né deformazioni né flessioni. L'isolante in vetro cellulare FOAMGLAS® è conforme a questo standard aggiuntivo, grazie alla sua struttura cellulare in puro vetro. Grazie alla sua rigidità e compattezza il vetro cellulare si dimostra molto più prestante di qualsiasi altro tipo di materiale coibente sotto queste rigorose condizioni di test senza deformazione.

Perché questo è importante?

Architetti, ingegneri, e appaltatori affrontano sfide importanti quando l’area richiede un isolamento che deve anche essere in grado di resistere a carichi pesanti. Basti pensare alle terrazze o alle aree di parcheggio per veicoli su tetti, o alle applicazioni ipogee.

Se lo strato di isolamento sottostante è deformato dalla compressione, questo ha un impatto sul sistema d’impermeabilizzazione, con la riduzione delle prestazioni di coibentazione, col rischio che si possa verificare un cedimento sotterraneo sotto la struttura di fondazione. L'isolamento in vetro cellulare non ha questi problemi. Il vetro cellulare è a prova di compressione in quanto anelastico. 

Cosa significa in termini concreti?

La resistenza alla compressione del vetro cellulare FOAMGLAS® varia, a seconda del tipo, da 500 a 2600 kPa ovvero da 50 a 260 ton/m² per dare un’idea immediata della resistenza. Ciò significa che se ci fosse una mandria di elefanti in piedi su 1 m² di vetro cellulare, non si deformerebbe.

In altre parole: l'isolante FOAMGLAS® è un isolamento realmente idoneo alla compressione. L'isolamento in vetro cellulare non si piega né si deforma sotto carico.

Infatti, anche quando è necessario isolare sotto superfici pavimentate, se si opta per l'isolamento FOAMGLAS® spesso il massetto cementizio di distribuzione del carico pesante non è più necessario.

Coefficiente di dilatazione termica

più basso è, più il prodotto è stabile

I materiali si restringono con il freddo e si espandono con il calore. Il coefficiente di espansione termica misura l’intensità di questo fenomeno.

Ecco alcuni esempi dei coefficienti di espansione termica di materiali da costruzione:

  • Isolanti termici:
    Isolante sintetico di origine petrolifera: 50 - 70 x 10-6/K
    Isolante in vetro cellulare: 9 x 10 -6/K
    Lana di roccia: 7 x 10-6/K
  • Altri materiali da costruzione:
    Alluminio: 23 x 10-6/K
    Calcestruzzo: 10 x 10-6/K
    Acciaio: 12 x 10-6/K

Più il coefficiente di dilatazione termico è basso, e meno il materiale si restringe o si espande al variare delle temperature.

Ma cosa significa questo per le prestazioni di isolamento termico del materiale? 

Un elevato coefficiente di dilatazione termico influisce sulla stabilità dimensionale di un materiale isolante. In condizioni di freddo, il materiale isolante si restringerà e causerà l’apertura di giunti o distacchi, aumentando i ponti termici.

Questo ha conseguenze importanti sulle prestazioni dell'isolamento termico e quindi per l'efficienza energetica dell'edificio. Questo restringimento provoca anche una forza di trazione sul sistema d’impermeabilizzazione solidale del tetto. Risultato: la membrana del tetto invecchierà precocemente e dovrà essere riparata o rinnovata prima.

Quando sottoposto a calore, un materiale isolante con un alto coefficiente di dilatazione termico aumenterà il suo volume. Questo può danneggiare i manti di copertura solidali dei tetti e causare pericolosi effetti di reptazione delle guaine con conseguenti perdite e una riduzione della durata di vita utile della copertura del tetto.

Gli interventi di manutenzione e riparazione saranno più frequenti, oltre al dover sostituire l'intero rivestimento del tetto molto prima (cioè l’isolante, il sistema d’impermeabilizzazione, eventuali pavimentazioni o aree verdi con l’aggiunta di tutte le opere di protezione di cantiere e di disagio per gli occupanti dell’immobile).

Problematiche legate al fissaggio

È preferibile utilizzare il fissaggio meccanico per materiali isolanti sensibili alle variazioni di temperatura. Quando questo tipo di isolamento si sposta, i giunti, i teli antivento, le barrire al vapore e le membrane a tenuta stagna sono soggette a pressione o tensione.

Nonostante il fissaggio meccanico, a volte si formano avvallamenti nelle membrane dei tetti (reptazione dei manti impermeabili). Ciò causa ulteriore stress e riduce la durata della membrana del tetto.

Il fissaggio meccanico comporta anche numerose penetrazioni attraverso lo strato isolante per raggiungere il supporto. Queste penetrazioni causano ponti termici attraverso le forature e un aumento del rischio di perdite.

Il coefficiente di espansione termica dell'isolante in vetro cellulare è simile a quello del calcestruzzo e dell'acciaio. Questa proprietà fa in modo che si possano utilizzare adesivi per fissare il materiale isolante senza il rischio che si strappi o si sposti. L'isolamento in vetro cellulare FOAMGLAS® prolunga la vita delle membrane per tetti, delle guarnizioni a tenuta stagna, e dell'impermeabilizzazione in generale.

Resistente alle sostanze chimiche, ai parassiti e alle radici

La struttura e le materie prime utilizzate in vari materiali isolanti, sia minerali che sintetici di origine petrolifera, li rendono sensibili ai solventi, agli acidi, ai batteri, ai funghi, alle larve e ad altri tipi di parassiti oltre che alle radici delle piante. Questi agenti viventi possono anche attirare ratti, topi e insetti, allettati dalla possibilità di usare il coibente termico come materiale per la nidificazione.

Ciò comporta infestazioni di tetti, pareti e pavimenti galleggianti. In particolar modo le cavità e i corridoi che i parassiti creano, riducono le prestazioni di isolamento nei coibenti.

I materiali isolanti di origine petrolifera spesso non hanno alcuna resistenza agli olii e ad altri prodotti petrolchimici e questo li rende inadatti per l'isolamento di pavimenti destinati alla percorrenza e sosta di veicoli o comunque legati a strutture industriali.

L'isolante in vetro cellulare è vetro e quindi inorganico. Non marcisce o attira organismi viventi. È immune agli idrocarburi, agli acidi (con esclusione dell’acido fluoridrico), alle sostanze aromatiche e costituisce un'eccellente barriera contro il gas Radon.

Il vetro cellulare si mantiene inalterabile nel tempo senza interventi di manutenzione. Persino quarantacinque anni dopo! 

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