Ingegneria caratteristiche materiali isolanti

MATERIALI ISOLANTI

MATERIALI TERMOISOLANTI

 

Materiali termoisolanti sono detti quelli che hanno una bassa conduttività termica (inferiore o,5 w/mK). Si tratta principalmente da materiali porosi (alveolari)e fibrosi in cui è racchiusa aria che  è un cattivo conduttore di calore.
I materiali fibrosi sono igroscopici cioè assorbono facilmente umidità. L’umidità assunta  espelle l’aria e quindi  ne diminuisce la proprietà termoisolante. I materiali igroscopici devono pertanto essere protetti contro l’umidità e si presentano soprattutto all’impiego in costruzioni a secco
I migliori pregi dal punto di vista ambientale causano diversi problemi
MATERIALI TERMOISOLANTI

Questi oggetti possiedono una conduttività termica intorno allo 0,1 w/m k. Un materiale di questo tipo è l’argilla espansa. Il suo pregio è quello di essere poco igroscopico. Serve inoltre per la confezione di calcestruzzo alleggeriti, blocchi ed altri elementi
MATERIALI TERMOISOLANTI E TRASPARENTI

I materiali termoisolanti trasparenti fanno passare la luce fino al sottofondo in cui si trovano.
La parete si riscalda sotto l’attenzione del sole mentre dura nella notte la basa conduttività termica ne rallenta il raffreddamento.
L’isolamento trasparente comporta un risparmi energetico ma permette anche lo sfruttamento passivo dell’energia solare.
PANNELI SOTTOVUOTO
Una grande novità della tecnologia di isolamento termico sono i pannelli sottovuoti che hanno un conduttività termica variabile.
LA CARTA E CARTONE
La qualità del cartone o carta per l’edilizia:

• deve essere resistente allo strappo e alla lacerazione
• Mantenere la forma sotto le pressioni atmosferiche
• N non devono essere bucate ciò non assolvono più alla funzione

La carta kraft è una carta molto resistente allo strappo da utilizzare nella barriera a vento
La carta oleata o il teflon  si usa come copertina del materiale termoisolante
I fogli di carta oleata devono essere applicati a giunti sfalsati che per evitare la malta più liquida penetri sul materiale isolante che sta ricoprendo

La carta da barriera è:

• molto resistente allo strappo
• buona permeabilità al vapore acqueo e si applica nelle costruzioni de legno e telaio

MATERIALI ISOLANTI

Sono definiti isolanti quei materiali che hanno la proprietà di opporre notevole resistenza al passaggio del calore e del suono.
Per quanto riguarda il calore, per convezione  si considerano isolanti i materiali che hanno una conduttività termica 0,14 w/m k. Un materiale è quindi tanto più isolante termicamente quanto minore è la sua conduttività termica.
Il comportamento acustico si distingue in isolanti e assorbenti. I primi servono per impedire o attenuare il passaggio delle onde sonore, i secondi, invece, vengono utilizzati nei casi in cui si vuole assorbire la minor quantità di energia sonora oppure si vuole migliorare il comportamento acustico all’interno di ambienti attraverso l’adozione di materiali da rivestimento con alto coefficiente di assorbimento acustico.
I materiali  rigidi, compatti e a superficie liscia sono fortemente riflettenti; al contrario i materiali porosi sono caratterizzati dal fatto di assorbire un’ alta percentuale dell’ energia sonora che li colpisce e di rifletterne una percentuale minima.
I materiali isolanti si dividono:
-minerali(pomice, perlite espansa, vermiculite espansa, argilla espansa, lana di roccia, fibre di vetro, vetro cellulare).
-vegetali (sughero, fibre di legno, pannelli in fibra di legno e cemento).
-sintetici(polistirene espanso, poliuretano espanso, polivinilcloruro espanso, resine fenoliche, polietilene espanso, resine ureiche espanse).

La funzione principale di questi materiali è quella di opporre una elevata resistenza al passaggio di calore, detti materiali termoisolanti, al rumore, detti materiali fonoisolante, ed al passaggio della corrente elettrica, detti isolanti elettrici,
Questi materiali hanno la funzione di garantire l’isolamento termico ed acustico, oggi assai richiesti dall’edilizia attuale.
I tipi di prodotti possono essere commercializzati in diverse forme:
- Granuli o fibre
- Feltri
- Pannelli

IMPIEGHI DEI MATERIALI TERMOISOLANTI

• Le coperture a giardino pensile
• I canali di gronda e i cornicioni in calcestruzzo armato
• Le coperture curve o inclinate, la cui forma non consiste l’impiego di coperture discontinue
• Le coperture piane, quelle cioè dotate di pendenza al 5%
• I muri di fondazione e i muri fanno contatto con terreni umidi

 

 

 
SCHEDE TECNICHE DEI MATERIALI TERMOISOLANTI

Tabella 6 | Strutture opache verticali

Zona climatica	Dal 01/01/2008 U (W/mqK)	Dal 01/01/2010 U (W/mqK)
A	0,72	0,62
B	0,54	0,48
C	0,46	0,40
D	0,40	0,36
E	0,37	0,34
F	0,35	0,33

Tabella 7 | Coperture

Zona climatica	Dal 01/01/2008 U (W/mqK)	Dal 01/01/2010 U (W/mqK)
A	0,42	0,38
B	0,42	0,38
C	0,42	0,38
D	0,35	0,32
E	0,32	0,30
F	0,31	0,29

 

Tabella 8 | Classificazione dei materiali isolanti secondo le tre categorie

Struttura del materiale	Processo di trasformazione	Tipologie di materie prime	Materiali isolanti
fibrosi	naturali	organici	Fibra di cocco, fibra di legno, fibra di canapa, fibra cellulosa, lana di legno, lana di pecora
	sintetici	organici	Fibra di poliestere
		inorganici	Fibra di vetro, fibra di roccia, fibra di ceramica
cellulari	naturali	organici	sughero
	sintetici	organici	polistirene espanso sinterizzato (EPS), polistirene espanso estruso (XPS), poliuretano espanso rigido (PUR), resine fenoliche, elastomeri espansi
		inorganici	Vetro cellulare

I MATERIALI FONOASSORBENTI

I materiali fonoassorbenti vengono utilizzati in ambito architettonico per correggere le caratteristiche dell’onda sonora.
L’utilizzo dei materiali fonoassorbenti risponde alle esigenze tipiche dell’ in sonorizzazione.
Gli assorbenti acustici sfruttano il suono e rumore e si distinguono in fonoassorbenti fibrosi e fonoassorbenti a celle aperte.
MATERIALI FONOASSORBENTI FIBROSI

• Lana di vetro

Silicato amorfo derivato dal vetro e possiede una capacità di inglobare aria attraverso una struttura corporosa languinosa.

• Lana di roccia

Possiede caratteristiche simili alla lana ha caratteristiche ingnifughe superiori a quelle della lana di vetro

• Sughero

Miglior materiale assorbente acustico esistente in natura
    -  Truciolato di legno
Il legno truciolare è realizzato attraverso l’accorpamento di fibre legnose.
MATERIALI FONOASSORBENTI A CELLE APERTE

È un polimero che ha ottime caratteristiche di materiale assorbente acustico.
Il polimero può essere insuflato e facilmente lavorato sotto forma di schiuma.

• Melammia espansa

Materiale fonoassorbente leggero e flessibile
     .  Vermiculite espansa
È un materiale leggero e flessibile.
    - Peolite espansa
Silicato di origine vulcanica pari alla vermiculite ed è utilizzata come coibente acustico

 

MATERIALI IMPERMEABILIZZANTI

Il termine Materiali impermeabilizzanti si può riferire sia a quei  materiali usati per proteggere gli elementi edilizi dall’ umidità, come ai materiali che impediscono le infiltrazioni di aria nell’edificio, quindi è bene dare un occhiata anche alle specifiche sui Materiali termoisolanti in questo stesso sito.

Materiali impermeabilizzanti posso essere suddivisi:

• Barriere all’acqua
• Barriere al vapore acqueo
• Barriere al vento

Buona regola è quindi limitare gli interventi di impermeabilizzazione allo stretto indispensabile, perché da un edificio totalmente impermeabilizzato l’acqua già in esso contenuta non può più uscire.
Conviene rivestire con intonaci permeabili

BARRIERE ALL’ACQUA-GUAINE SINTETICHE

Le Barriere all’umidità più usate sono le guaine sintetiche e bituminose e le varie membrane bituminose.
Le guaine sintetiche sono normalmente di polietilene e sono molto resistenti alla pressione del vapore acqueo.
Le guaine sintetiche bituminose vengono usate per interventi di impermeabilizzazione (solai, tetti., piani, tetti, verdi)
Le guaine (sintetiche o bituminose) sono utilizzate posa incollaggio, utilizzando emulsioni bituminose con un primer bituminoso.
Quando parliamo di emulsioni impermeabilizzanti parliamo soprattutto di emulsioni bituminose, applicabili per spalmatura.
Queste emulsioni impermeabilizzanti vengono usate anche come primer per il successivo incollaggio di guaine o membrane.
Le emulsioni impermeabilizzanti se spalmate a più strati sulle pareti esterne dei muri interrati possono costituire una barriera definitiva
BARRIERE ALL’ACQUA- INTONACI IMPERMEABILIZZANTI
Consideriamo però che l’impermeabilizzazione dell’intonaco viene garantita, oltre che con l’ausilion di particolari leganti e additivi, dalla granulometria dei componenti, dove gli additivi in realtà hanno la sola funzione di rinforzare l’effetto.
BARRIERE AL VENTO AL VAPORE ACQUEO- CARTE E CARTONI
Avendo necessità di un barriera al vapore acqueo, le carte oleate e i cartoni, ovviamente sono considerate meno resistenti, ma abbastanza impermeabili da proteggere dall’umidità i materiali termoisolanti che a loro volta hanno il compito di proteggere.

 

PANNELLI IMPERMEABILIZZANTI

Dei pannelli impermeabilizzanti, l’edilizia ecologica ne consiglia uso in particolare, ed è il cartone ondulato con bentonite
L’acqua fa si che la bentonite idratandosi trasforma in gel che si espande fino a 16 volte il suo volume, il cartone ondulato a sua volta si deteriora dando ad una impermeabilizzazione uniforme
Il cartone ondulato con bentonite viene usato a protezione delle strutture in calcestruzzo e impediscono l’infiltrazione delle acque
BARRIERE ALL’ACQUA- MEMBRANE ITUMINOSE
Le membrane bituminose sono invece armature assorbenti come per esempio juta di feltro di vetro impregnate di betune sono rivestite da un foglio di alluminio
BARRIERE AL VENTO E  ALL’ACQUA- TELI IN POLIETILENE
I teli di polietilene ad alta densità fanno parte delle barriere sia a vento che ad acqua infatti collocati sulla caldana del tetto, o direttamente sullo strato termoisolante anche dei tetti verdi, impediscono la penetrazione dell’acqua piovana respinta dal vento.
I teli sono impermeabili ma permettono la diffusione del vapore, sono resistenti allo strappo e ingnifughi

 

CARATTERISTICHE E SCHEDE TECNICHE DEI MATERIALI DI TENUTA

Deformazione elastica degli elementi con i quali interagiscono

• Facilitare la posa e la sostituzione di elementi da congiungere
• Garantire la tenuta per un determinato periodo di tempo nelle condizioni previste

Materiali di tenuta si dividono in
Sigillanti:

• non preformati(o pasta) che sono autolivellanti e tixotropici

Preformati
Guarnizioni:

• a struttura compatta per esempio( guarnizioni per impiego ordinato, guarnizioni a u, guarnizioni per impiego strutturale, guarnizioni pneumatiche)
• a struttura cellulare