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L'EDIFICIO PASSIVO
Standard - Requisiti - Esempi |
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Materiali e componenti per edifici
passivi
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Pannelli sottovuoto
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L’ottenimento di un involucro con una
trasmittanza U < 0,15 W/(mK), richiesta per un edificio
passivo, esige ancora oggi strati termoisolanti
d’elevato spessore. Tali spessori riducono la superficie
abitabile o aumentano il volume dell’edificio, ambedue
le conseguenze non sono molto benviste dai progettisti.
Una soluzione la offrono i pannelli sottovuoto. Questi
pannelli hanno una conduttività termica (l) che varia
tra 0,004 e 0,008 W/(mK), cioè 10 volte minore di quella
dei migliori materiali termoisolanti convenzionali.
Questa caratteristica consente una notevole riduzione
degli spessori. Con pannelli sottovuoto dello spessore
di 5 cm si ottiene lo stesso effetto che normalmente si
ottiene con uno strato di polistirolo di 40 cm.
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Un
pannello sottovuoto è composto da un nucleo e un
involucro. Il nucleo consiste in un materiale poroso
(alveolare) da cui, in una camera sottovuoto, è stata
evacuata l’aria contenuta negli alveoli. L’involucro è
un telo resistente alla pressione dei gas.
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La conduttività di un materiale
termoisolante di struttura alveolare dipende
prevalentemente da quella dell’aria racchiusa negli
alveoli. Evacuando l’aria, la diffusione del calore si
riduce, ma l’evacuazione richiede certe caratteristiche
del materiale: impermeabilità e resistenza alla
pressione e, nel caso di schiume sintetiche, resistenza
anche ai raggi infrarossi. Queste caratteristiche le
possiedono, per esempio, la silice pirogena e l’aerogel.
Le due sostanze sono chimicamente identiche (SiO2),
ma derivano da differenti processi di produzione e hanno
differenti caratteristiche tecniche. La dimensione dei
loro pori è di 10 – 20 nm (nanometri), quindi è mille
volte minore rispetto a quella dei pori delle normali
schiume termoisolanti. La loro struttura microporosa
resiste ad una pressione di 1 bar, dunque sopporta bene
quella nei pannelli a vuoto che varia tra i 10 e i 100
mbar. I materiali termoisolanti nanoporosi assumono una
conduttività termica di 0,004 – 0,005 W/mK già in
condizioni di un vuoto relativamente modesto di 10 mbar.
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Conduttività termica,
pressione e porosità
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Quanto più piccoli sono i
pori, tanto minore è il vuoto necessario
per ottenere una conduttività termica
minima
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Il
sottovuoto richiede un’altissima impermeabilità
dell’involucro che lo racchiude. L’involucro dei
pannelli sottovuoto consiste in teli composti, per
esempio, da un foglio d’alluminio, che è impermeabile al
vapore acqueo e ai gas, coperto da teli di materiale
sintetico (Nylon, PET). I teli dell’involucro devono
essere ben saldati e garantire il vuoto per decine
d’anni, cioè per tutta la durata di vita dei prodotti.
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La tecnologia dei pannelli
sottovuoto è stata sviluppata già negli anni ottanta, ma
è stata applicata soprattutto nella produzione di
frigoriferi e congelatori (1). Nel frattempo, grazie a
nuove tecnologie e metodi di produzione, si è potuto
ampliare il campo d’applicazione, aumentare la durata di
vita e abbassare i costi dei prodotti. Così i pannelli
sottovuoto sono diventati interessanti anche per
applicazioni nell’edilizia.
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I pannelli sottovuoto si usano
soprattutto per applicazioni speciali, laddove l’uso di
materiali convenzionali comporterebbe un inaccettabile
aumento degli spessori, per esempio su terrazze,
pavimenti, porte esterne e cassonetti copri rullo. La
manipolazione sul cantiere richiede la protezione
meccanica dei pannelli che non è necessaria nel caso di
elementi prefabbricati già dotati di una protezione.
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Tuttavia, i pannelli
sottovuoto pongono ancora alcuni problemi. Uno di questi
riguarda la loro durata di vita. I pannelli sottovuoto
usati in frigoriferi, ecc. conservano il loro potere
termoisolante per decenni, ma quelli destinati
all’edilizia dovrebbero garantire, secondo
l’applicazione, una vita tra i 20 e gli 80 anni. È
comprensibile che i tecnici esprimano dei dubbi, perché
non si conosce ancora bene il comportamento a lungo
termine dei teli. Non si può negare che esiste ancora un
ampio spazio per miglioramenti, sia per quanto riguarda
la durata di vita e la conduttività termica, sia per il
prezzo. L’applicazione dei pannelli sottovuoto
nell’edilizia è ancora agli inizi. Le attuali conoscenze
lasciano però intravedere possibili soluzioni di questi
problemi. L’ulteriore sviluppo della tecnologia riguarda
tutti i componenti, in particolare i teli, ma anche la
razionalizzazione dei processi di produzione e i formati
commerciali dei pannelli. Un problema particolare lo
pone anche l’applicazione. È impensabile un’applicazione
in luoghi dove si corre il rischio che i pannelli
possano essere forati da un operaio con il piccone, o da
un abitante che pianta un chiodo per appendere un
quadro. Per questo motivo i pannelli sottovuoto non
possono essere applicati come gli usuali materiali
termoisolanti, ma solo in luoghi dove ci sia
un’effettiva garanzia di protezione come, per esempio,
in facciate metalliche e sotto impianti di riscaldamento
a pavimento. Il montaggio deve essere però eseguito con
molta delicatezza ed accuratezza.(2).
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- 1) Eicher, H.P., Erb, M. & Materna, R., Vakuum-Isolations-Paneele (VIP) im Baubereich; in: SIA Nr. 43., 27.10.2000, S.937-939.
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(2) Binz, A.: in: TB, S. 219-224
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Applicazione di pannelli sottovuoto in un
cassonetto coprirullo
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Applicazione di pannelli sottovuoto su una
terrazza
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Posa di pannelli sottovuoto sulla
terrazza di un edificio passivo
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Progettazione di:
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Edifici passivi
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Edifici a basso consumo energetico
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Edifici a consumo energetico zero
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SEDE OPERATIVA: 20053 MUGGIO' -
Via
Pavia 10
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Telefono
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