Materiali isolanti per edilizia | Naturali e sintetici a confronto

I regni vegetale, animale e minerale ci forniscono materiali isolanti con ottime capacità di isolamento senza ricorrere ai derivati del petrolio. La disponibilità in natura non va però confusa con un basso impatto sull’ambiente, alcuni utilizzano processi produttivi energivori o sono difficili da smaltire: conosciamoli meglio

Quando un prodotto o un materiale vengono definiti “naturali” catturano subito la nostra fiducia, danno una sensazione di sano, di puro, di protezione; qualcosa che ha a che fare con l’origine della vita e che accompagna l’uomo da sempre. I materiali isolanti utilizzati in edilizia possono essere naturali o sintetici: considerato che questi ultimi si ottengono da prodotti derivati dal petrolio, inevitabilmente inquinanti a fronte di performance migliorate solo in parte, verrebbe spontaneo propendere per i primi, ma la legge non è uguale per tutti.

L’impatto ambientale dei materiali isolanti

Anche se la natura ci fornisce i materiali isolanti di base questi devono essere poi lavorati per ottenere materiali isolanti veramente utilizzabili: talvolta si tratta di lavorazioni semplici, in altri casi la trasformazione comporta un consumo energetico da non sottovalutare.

Rispetto ai materiali isolanti di origine animale o vegetale, per produrre le lane minerali si consuma molta più energia, senza contare che anche il loro smaltimento è spesso difficoltoso. Insomma, l’impatto ambientale di qualsiasi materiale isolante dev’essere valutato dall’inizio alla fine del suo ciclo vitale: produzione, utilizzo e smaltimento.

Materiali isolanti rinnovabili e riciclabili

“Rinnovabile” e “riciclabile” sono due termini che vanno volentieri a braccetto, ma hanno significati diversi: i materiali da cui si ottengono gli isolanti naturali sono tutti rinnovabili, ma il tempo in cui si rinnovano i chicchi di mais o le noci di cocco è molto diverso da quello necessario per la quercia da sughero o per le rocce vulcaniche.

Il riciclo è possibile solo in determinate condizioni: gli isolanti vegetali o animali che non vengono addittivati con leganti, dopo la dismissione, possono essere riciclati, riutilizzati per altri scopi o compostati, ma se contengono sostanze leganti (ad esempio i sali di boro) quest’ultima possibilità va scartata per il rischio di inquinamento.

I materiali isolanti minerali si prestano al riuso per altri scopi, ma spesso devono concludere la loro vita in apposite discariche, perché intaccati da altri materiali o perché il processo di rigenerazione non ha costi convenienti. In alcuni casi, tuttavia, bisogna necessariamente ricorrere ad isolanti di origine petrolchimica, ad esempio quando sono richiesti elevati valori di impermeabilità al vapore, ma nella maggior parte delle situazioni che richiedono un buon isolamento termoacustico si possono scegliere materiali isolanti naturali.

A parità di spessore questi ultimi hanno un costo quasi sempre inferiore mentre le principali performance sono simili; si tratta di una scelta più responsabile in una filosofia “green”che, per essere tale, deve tener conto anche dei costi di produzione, di trasporto e di smaltimento.

Conduttività termica e densità dei materiali isolanti

La conduttività (o conducibilità) termica esprime quanta energia sotto forma di calore può passare attraverso l’unità di spessore materiale nell’unità di tempo. Un buon isolante deve opporsi alla trasmissione del calore, pertanto il valore di conducibilità dev’essere più basso possibile; in questo modo si riducono i flussi di calore da un ambiente più caldo ad uno più freddo, com’è necessario nel periodo invernale.

La conducibilità termica è influenzata anche dalla densità del materiale: è minore nei materiali porosi piuttosto che in quelli compatti. Tuttavia, i materiali compatti sono preferibili, a parità di spessore, per l’isolamento estivo; si tratta perciò di trovare il giusto compromesso tra queste caratteristiche e dimensionare gli strati isolanti in funzione dei parametri climatici del luogo, come prescritto dalla normativa.

Isolanti di origine vegetale

Fibra di legno

La fibra di legno è prodotta con scarti lignei, non teme l’umidità, buon isolamento termoacustico e buona capacità di accumulo del calore; al termine del suo ciclo può essere utilizzata come combustibile o riciclata per produrre altri pannelli. Usi: cappotti anche ventilati, isolamento interno, intercapedini, tetti piani o inclinati, solai.

Conduttività termica: 0,038 – 0,040 W/(m·K)
Disponibilità materia prima: rinnovabile abbondante
Fabbisogno di energia durante la produzione: elevato
Prezzi al metro quadro per 1 cm di spessore: da euro 1,8 a euro 3,5

Sughero

Il sughero è leggero, in quanto contiene aria, si ricava da un tipo di quercia; è traspirante, inattaccabile dagli acidi, permeabile al vapore e non propaga le fiamme in caso d’incendio. In granuli si usa puro per intercapedini piane, con leganti o vetrificanti per quelle verticali; i pannelli si usano praticamente su tutte le superfici.

Conduttività termica: 0,038 – 0,050 W/(m·K)
Disponibilità materia prima: rinnovabile limitata
Fabbisogno di energia durante la produzione: elevato
Prezzi al metro quadro per 1 cm di spessore: da euro 2,2 a euro 4,8

Fibra di cellulosa

La fibra di cellulosa proviene dal riciclo della carta di giornale, poi miscelata con sali di boro per renderla inattaccabile dai parassiti; si ottengono fiocchi da insufflare negli interstizi ed isola molto bene dal rumore. Si applica anche a spruzzo per migliorare l’isolamento acustico, i pannelli si montano su quasi tutte le superfici.

Conduttività termica: 0,038 – 0,042 W/(m·K)
Disponibilità materia prima: prodotto da riciclaggio
Fabbisogno di energia durante la produzione: basso
Prezzi al metro quadro per 1 cm di spessore: da euro 1,5 a euro 2,6

Fibre di Kenaf e di canapa

Le piante da cui si ricavano sono simili ed anche gli impieghi e le caratteristiche; per ottenere i pannelli la canapa viene però di norma trattata con soda e sali di boro per renderla resistente al fuoco. Solo i pannelli ad alta densità sono calpestabili, i feltri si usano nei sottopavimenti.

Conduttività termica: 0,038 – 0,042 W/(m·K)
Disponibilità materia prima: rinnovabile abbondante
Fabbisogno di energia durante la produzione: basso
Prezzi al metro quadro per 1 cm di spessore: da euro 1,3 a euro 2,1

Fibra di mais

La fibra di mais si ottiene dalla lavorazione dei chicchi. I pannelli sono completamente biodegradabili ed autoestinguenti, con minima produzione di fumi; riutilizzabili se ben conservati, altrimenti possono essere compostati. Ottimo isolante termoacustico per tutte le superfici interne ed esterne, anche in intercapedine.

Conduttività termica: 0,04 W/(m·K)
Disponibilità materia prima: rinnovabile abbondante
Fabbisogno di energia durante la produzione: basso
Prezzi al metro quadro per 1 cm di spessore: da euro 2,1 a euro 2,4

Fibra di cocco

La fibra di cocco, di uso antichissimo anche in campo navale, non degrada a contatto con l’acqua e non marcisce, inappetibile per roditori e parassiti; si ottiene dalla parte fibrosa del frutto fatta macerare a lungo. Si usano soprattutto per pavimenti galleggianti, ma anche per isolamento termoacustico di pareti e coperture.

Conduttività termica: 0,044 – 0,049 W/(m·K)
Disponibilità materia prima: rinnovabile abbondante
Fabbisogno di energia durante la produzione: basso
Prezzi al metro quadro per 1 cm di spessore: da euro 1,7 a euro 2,9

Fibra di Lino

Per i pannelli si utilizzano le fibre corte, più ricche di cellulosa, ottenute dalla coltivazione biologica delle piante, trattate con sali di boro e talvolta con fibra di poliestere che ne limitano il riutilizzo ed il riciclaggio. Pannelli morbidi, pannelli rigidi e fiocchi coprono praticamente tutte le situazioni di isolamento.

Conduttività termica: 0,038 – 0,042 W/(m·K)
Disponibilità materia prima: rinnovabile abbondante
Fabbisogno di energia durante la produzione: basso
Prezzi al metro quadro per 1 cm di spessore: da euro 1,3 a euro 2,1

Stuoie di canna

Ottenute dalla legatura di canne palustri con filo di ferro, sono molto utilizzate come base per intonacatura, situazione che al termine del ciclo vitale ne comporta lo smaltimento in discariche per inerti. Per cappotti rifiniti ad intonaco o legno e per intercapedini di coperture, pareti, solai e strutture.

Fibra di iuta

Con la fibra di iuta si ottengono feltri per isolare dal calpestio, reti portaintonaco e fiocchi per riempire cavità e fessure; è traspirante, igroscopica ed antistatica, può essere riutilizzata, riciclata o compostata in quanto non contiene sostanze chimiche. Se ne ottiene anche una rete utilizzata come portaintonaco.

Materiali isolanti sintetici (minerali)

Vermiculite, perlite espansa

Da minerali di origine vulcanica si ottengono granuli che, riscaldati ad alta temperatura, aumentano di volume fino a 20 volte. è riutilizzabile e riciclabile solo come materiale inerte per calcestruzzo. Si utilizza per riempimenti, sottofondi (impastata con acqua e calce) ed additivo per intonaci incombustibili.

Conduttività termica: 0,047 – 0,070 W/(m·K)
Disponibilità materia prima: non rinnovabile abbondante
Fabbisogno di energia durante la produzione: basso

Lana di roccia (o vetro)

Si tratta di materiali abbastanza simili che differiscono solo nella percentualità di legante che garantisce stabilità meccanica, una resina fenolo-formaldeide presente nel 3-19% nella lana di vetro e nell’1-4% in quella di roccia. Dopo il montaggio, la concentrazione si riduce a livelli trascurabili (< 0,01 parti per milione).

Conduttività termica: 0,04 W/(m·K)
Disponibilità materia prima: non rinnovabile abbondante
Fabbisogno di energia durante la produzione: molto elevato
Prezzi al metro quadro per 1 cm di spessore: da euro 0,9 a euro 3

Vetro cellulare

Il vetro cellulare è costituito da vetro riciclato e vetro puro ottenuto dalla fusione di sabbia di quarzo; non è traspirante, ma in compenso è impermeabile, incombustibile ed inattaccabile da muffe e roditori. Si utilizza in situazioni che richiedono impermeabilità all’acqua ed al vapore; è riciclabile per fondi stradali, riempimenti.

Conduttività termica: 0,040 – 0,050 W/(m·K)
Disponibilità materia prima: non rinnovabile abbondante
Fabbisogno di energia durante la produzione: molto elevato
Prezzi al metro quadro per 1 cm di spessore: da euro 3,5 a euro 4,4

Argilla espansa

Le perle si ottengono facendo espandere ad alta temperatura l’argilla estratta da cave e giacimenti; nell’insieme assicurano buona traspirabilità, ma il granulo singolo è impermeabile. Oltre che come isolante sfuso si utilizza per sottofondi drenanti, per i blocchi di calcestruzzo alleggerito e per canne fumarie.

Vetro granulare

Il vetro granulare si ottiene da vetro riciclato non riutilizzabile si ottiene una farina da far espandere a caldo per ricavare granuli di varie dimensioni e porosità. Si utilizza come isolante, per aumentare la resistenza al fuoco di intonaci, per pannelli autoportanti, per sottofondi, per canne fumarie; è traspirante, stabile, inerte.

Calce cemento cellulare

Simile al cemento cellulare da costruzione, in pannelli o in granuli; i primi si utilizzano per cappotti esterni e facciate ventilate, i secondi come riempimento, come additivi per alleggerire le strutture o per intonaci e malte resistenti al fuoco, a seconda della granulometria. Si riutilizzano come riempitivo.

Pomice

D origine vulcanica, si ricavano per macinazione granuli di consistenza leggera e porosa per sottofondi, malte ed intonaci termoisolanti e resistenti al fuoco, strutture alleggerite. Resiste bene anche alla compressione, è traspirante, resistente all’umidità ed assorbe bene le vibrazioni acustiche e le sollecitazioni meccaniche.

Materiali isolanti di origine animale

Lana di pecora

La lana di pecora non è solo utilizzata nell’industria tessile: dagli stessi procedimenti, che si susseguono dopo la tosatura dell’animale, si ottengono pannelli di differente densità da utilizzare come ottimi isolanti in svariate situazioni e fiocchi per l’insufflaggio in interstizi ridotti. Se esente da additivi quali sali di boro e polipropilene, con funzione di renderla inattaccabile dai parassiti, può essere riciclata e compostata.

Conduttività termica: 0,040 – 0,050 W/(m·K)
Disponibilità materia prima: non rinnovabile abbondante
Fabbisogno di energia durante la produzione: molto elevato
Prezzi al metro quadro per 1 cm di spessore: da euro 3,5 a euro 4,4