Caratteristiche dei materiali isolanti

Le caratteristiche di isolamento termico ed anche acustico degli edifici costituiscono sempre più un fattore commerciale discriminante per gli stessi edifici. Infatti, le caratteristiche di isolamento termico di un edificio ne condizionano significativamente i comfort e l'economia in termini di riduzione della spesa energetica, per il riscaldamento invernale ed il raffrescamento estivo.

Ciò è valido sia per gli elementi dell'involucro edilizio di un edificio - solai, pareti infissi, divisori ed anche porte interne ed esterne - sia per gli elementi degli impianti tecnologici che forniscono il riscaldamento invernale ed il condizionamento estivo.

La scelta del tipo di materiale isolante da utilizzare va fatta considerando, non solo l'effettivo potere di isolamento termico o la conducibilità, legate in maniera inversa tra loro (all'aumentare dell'una grandezza diminuisce l'altra e viceversa), ma anche altre caratteristiche di tali materiali.

Isolamento termoacustico

Isolando termicamente un edificio si realizza, di conseguenza, anche un isolamento acustico, che contribuisce a migliorare ulteriormente la qualità dell vita nello stesso edificio. Spesso buone caratteristiche di isolamento termico ed acustico sono presenti contemporaneamente in uno stesso tipo di materiale. L'associazione di riferimento in Italia per l'isolamento termico ed acustico dei materiali è l'ANIT - Associazione Nazionale per l'Isolamento Termico e Acustico, un'associazione culturale, priva di scopi di lucro fondata nel 1984.

La conducibilità termica è l'elemento caratterizzante dei materiali isolanti ed essa è legata alla natura del materiale, alla sua densità, alla porosità e alle caratteristiche delle fibre che lo costituiscono (nel caso di materiali fibrosi). Inoltre, la conducibilità termica di un materiale isolante varia anche con le condizioni di posa e a seconda delle sollecitazioni a cui il materiale è soggetto, principalmente sollecitazioni termiche e meccaniche; naturalmente in commercio sono disponibili materiali isolanti per i vari tipi di applicazioni.

Un materiale di isolamento termico deve, quindi, avere determinate caratteristiche in modo che durante le condizioni di lavoro previste le sue proprietà meccaniche e termiche non degradino, come può accadere nel caso, ad esempio, dell'isolamento termico delle tubazioni degli impianti di riscaldamento e/o condizionamento estivo.

L'effetto di isolamento acustico a seguito dell'isolamento termico delle tubazioni degli impianti ha un impatto maggiore di quanto accade per l'isolamento degli edifici perché la rumorosità spesso è una caratteristica intrinseca di molti impianti tecnologici.

I materiali di isolamento devono poter resistere alle continue sollecitazioni costituite, sostanzialmente, da vibrazioni prodotte dal flusso dei fluidi termovettori o gas all'interno delle stesse tubazioni.

Nel caso degli impianti idrici, i materiali isolanti adottati per ridurre le dispersioni termiche dell'acqua calda sanitaria devono poter resistere ai possibili colpi di ariete generati all'interno delle tubazioni, e la maggior parte degli isolanti sono protetti da nastri finalizzati a preservarli da urti accidentali e sollecitazioni meccaniche durante la loro posa in opera.

Tipicamente, i materiali utilizzati negli isolamenti delle tubazioni orizzontali non devono staccarsi, mentre quelli utilizzati per l'isolamento termico delle tubazioni verticali non devono (a seguito del loro peso) accorparsi o insaccarsi verso il basso.

Un buon materiale per l'isolamento termico, in generale, deve avere un'ottima stabilità termica, ossia non alterare le sue caratteristiche di isolamento con le variazioni di temperatura a cui è sottoposto, né deve, inoltre, avere un'azione corrosiva nei confronti di altri materiali con i quali viene in contatto.

Quest'ultimo caso può aversi quando, ad esempio, i mattoni refrattari di caldaie o forni vengono a contatto con altre parti metalliche alle elevate temperature di esercizio. Un caso particolare di corrosione è quello dovuto alla presenza di cloro negli isolanti, perché, infiltrandosi acqua o vapore nel materiale isolante, può produrre lo scioglimento del cloro che raggiungendo la parte metallica delle tubazione inizia un lento, deleterio e continuo processo di corrosione.

Il fenomeno può assumere aspetti particolarmente gravi in corrispondenza di punti delicati delle tubazioni come saldature, giunzioni etc.

Il pericolo di corrosione è invece limitato dalla presenza, nei materiali isolanti, del silicato di sodio.

In ogni caso tutte le caratteristiche dei materiali isolanti sono significativamente alterate o danneggiate dal contatto con l'acqua.

Da questo punto di vista, un elemento discriminante tra i vari tipi di materiali isolanti, è quello di recuperare le caratteristiche meccaniche e di isolamento dopo l'asciugatura.

Altra caratteristica fondamentale che devono avere i materiali isolanti, per quanto riguarda la sicurezza, è la non infiammabilità, perché essi generalmente percorrono gli edifici raggiungendo tutti gli ambienti lungo i tracciati degli impianti idrici, di riscaldamento e/o condizionamento ed in caso di incendio ciò risulterebbe estremamente pericoloso.

Analogamente, i materiali utilizzati per l'isolamento dell'involucro edilizio degli edifici devono avere caratteristiche di non propagazione della fiamma.