Progettazione dell’isolamento delle coperture continue

Per isolare bene un edificio e proteggerlo dagli agenti esterni bisogna partire dall’alto, dal tetto. Un’ottima soluzione per isolare è rappresentata dalle coperture continue, un sistema costituito da diversi strati che ha la funzione di assicurare la tenuta all’acqua.
Le coperture continue sono essenziali soprattutto nei tetti piani, cioè con un’inclinazione inferiore al 5%.

Tra gli strati che compongono una copertura continua figura anche l’isolante termico, un componente fondamentale per adempiere ai requisiti di contenimento dei consumi energetici richiesti dalle normative vigenti, ma anche per assicurare il comfort abitativo degli ambienti.

L’EPS, polistirene espanso sinterizzato, come verrà approfondito in questo articolo, rappresenta una delle soluzioni più indicate come strato di isolamento nelle coperture continue. Le sue caratteristiche chimiche, fisiche e tecniche permettono ai progettisti di utilizzarlo nel pieno rispetto delle norme tecniche di riferimento per le coperture continue. Grazie alla sua versatilità, inoltre, può essere realizzato in modo da avere caratteristiche differenti, per adattarsi a diverse applicazioni.

Ogni tipologia di copertura viene progettata contemplando uno strato isolante, elemento obbligato da norme e leggi, nazionali ed europee.

Per le esigenze attuali, sia di benessere ambientale che di risparmio energetico, la funzione dell’isolante termico è fondamentale. Se si considerassero le complesse interazioni che nella copertura piana possono aver luogo fra l’isolante e l’acqua meteorica da una parte e il vapore acqueo proveniente dall’interno, è evidente che gli isolanti dovranno essere scelti con molta cura. Il Polistirene Espanso Sinterizzato ha dimostrato fin dalla sua apparizione sul mercato, più di 40 anni or sono, di esser una delle scelte preferite in questo campo. Naturalmente, date le elevate prestazioni richieste, è necessario disporre di un prodotto di qualità garantita.

In termini molto generali, si possono comunque evidenziare i seguenti aspetti per una corretta progettazione con l’EPS:
– L’analisi del tipo di supporto strutturale deve essere condotta con estrema cura in termini di esatta valutazione delle possibili deformazioni sotto carico.
– La pendenza della copertura, in generale deve essere compresa tra 1,5% e il 3% ed essere costruita con cura onde evitare ristagni idrici.
– La barriera al vapore, qualora necessaria, deve essere applicata con continuità e risvoltata in corrispondenza dei bordi della copertura e dei dispositivi di attraversamento.
– L’EPS deve avere massa volumica sufficiente a resistere ai carichi permanenti e di esercizio senza subire deformazioni plastiche; in casi particolari si può tener presente il criterio secondo cui il carico permanente non superi 1/5 della sollecitazione al 10% di deformazione.
– Il materiale da impiegare come strato di tenuta deve essere prescelto in modo che sia compatibile, dal punto di vista funzionale, chimico fisico e della tecnologia applicativa, con gli altri strati con cui è a contatto;

Analisi delle sollecitazioni esterne: l’effetto della temperatura

Il materiale isolante posto al di sotto del manto è di conseguenza influenzato dagli andamenti della temperatura e di conseguenza della deformazione dimensionale e dei carichi agenti.

Nel corso di questi anni sono stati effettuati diversi rilievi e controlli in cantieri dove il coibente è un pannello in EPS accoppiato a membrane bituminose, rilevando le seguenti temperature superficiali:
Membrana liscia nera >>> T. Sup. 75/85 °C
Membrana ardesiata grigio topo >>> T. Sup. 60/65 °C
Membrana di colore bianco (chiara) >>> T. Sup. 50/55 °C

Le caratteristiche dell’EPS

Per affrontare in modo professionale le esigenze di un tetto piano devono essere conosciute le caratteristiche dell’EPS, ovvero compressione, deformazione e deformazioni in differenti diverse condizioni di temperatura.  Le temperature massime sopportabili dell’EPS dipendono, come per tutti i termoplastici, dalla durata e dall’intensità della sollecitazione. Senza sollecitazione e per breve periodo l’EPS sopporta temperature di 95°-100°C (p. es. all’atto dell’applicazione di una membrana bituminosa). Sotto un carico permanente la temperatura limite scende a 80-85°C.

La ricerca di AIPE, caratteristiche dell’EPS da prove di laboratorio, per l’utilizzo in coperture continue

AIPE, per supportare tutte le tipologie previste dall’utilizzo dell’EPS nelle coperture continue, ha commissionato un pacchetto di prove sperimentali presso un laboratorio accreditato. Sono stati sottoposti a prove specifiche polistireni espansi bianchi e a conducibilità migliorata, con spessori differenti e con rivestimenti realizzati con diversi materiali.

Le prove fanno riferimento a quattro procedure, di cui tre normate e una non normata:

-Prove secondo UNI EN 1604 – Isolanti termici per edilizia – Determinazione della stabilità dimensionale in condizioni specificate di umidità e di temperatura
-Prove secondo UNI EN 1605 – Isolanti termici per edilizia – Determinazione della deformazione in condizioni specificate di carico di compressione e di temperatura
-Prove secondo UNI EN 12430 – Determinazione del comportamento sotto carico concentrato
-Prove di irraggiamento con pannello a lampade.

I materiali isolanti non sono tutti uguali.

Una fase importante della progettazione è rappresentata dalla scelta dei materiali da utilizzare nell’opera da realizzare. Non si sono superati ancora gli stereotipi che vengono trascinati dalle abitudini e dalle tradizioni, l’edilizia presenta una forte inerzia e i cambiamenti sono normalmente scanditi dalle imposizioni legislative. Gli ultimi anni presentano però un’attenzione sempre più spiccata all’innovazione e alla qualità.

Merito probabilmente delle norme, della costante e continua formazione da parte di enti terzi non coinvolti in una attività commerciale diretta e della marcatura CE, i progettisti approfondiscono le argomentazioni che li coinvolgono per la responsabilità diretta e per le ricadute possibili. La scelta dei materiali, a parte le questioni estetiche e di costo, rappresenta un’attività complessa che vede il coinvolgimento delle prestazioni, della posa in opera e l’interazione con il contesto costruttivo.

L’attenzione viene rivolta ai materiali isolanti che oggi rappresentano uno degli elementi demarcanti in molte situazioni. La scelta oggi viene effettuata non solo canalizzando le caratteristiche prestazionali, ma sempre più gli aspetti ambientali e dell’economia circolare che il materiale evidenzia. Inoltre in un’analisi dell’attuale situazione vengono identificati materiali differenti che coesistono in un unico edificio, questo dovuto al fatto che i materiali non sono tutti uguali ed equivalenti.

Si deve anche sottolineare che ogni materiale presenta caratteristiche specifiche come ad esempio l’EPS, che con un solo polimero e tecnologia, viene prodotto in numero elevato di tipologie.

Solo la semplice analisi della norma di prodotto permette di riassumere le variabili più importanti:

EPS: per applicazioni sotto carico agente esterno
EPS S: per applicazioni senza carico agente esterno
EPS SD: per applicazioni senza carico agente esterno con proprietà acustiche
EPS T: per applicazione a pavimento
MULTISTRATO: prodotti realizzati con più strati dello stesso materiale
COMPOSITO: prodotti con rivestimenti e/o finiture parte sopra al materiale
FORME PREVISTE: blocchi, lastre, rotoli, geometrie su misura
PROPRIETA’ TERMICHE: prodotti con e senza additivi per il miglioramento delle proprietà termiche
REAZIONE AL FUOCO: prodotti con e senza additivi autoestinguenti
TIPI: da EPS 30 a EPS 500 definiti mediante la resistenza a compressione in KPa con deformazione al 10%

Ogni tipo presenta differenti valori di assorbimento all’acqua, permeabilità al vapore, resistenza alla flessione al taglio. La reazione al fuoco viene inoltre determinata con la presenza dei rivestimenti o finiture presentando classi differenti dal materiale nudo.

Certamente ogni materiale evidenzia caratteristiche peculiari, ma altrettanto vero è che uniformare la scelta con un unico materiale assolve ad un obbligo ormai inderogabile: la gestione ambientale della demolizione dell’edificio.

Oggi la demolizione, o più semplicemente la manutenzione, è quasi più impegnativa della costruzione.