Isolamento del tetto: dalla scelta dell'EPS alla corretta posa

L’uso di uno strato in polistirene espanso sinterizzato (EPS) nelle coperture continue, contribuisce all’isolamento del tetto e di conseguenza a migliorare la resa energetica dell’edificio.

Scegliendo la tipologia più indicata per le condizioni d’uso e posandolo in maniera corretta, l’EPS garantisce la durabilità per diversi decenni.

Con l'EPS l'isolamento parte dal tetto

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.

Gli elementi fondamentali sono:

• la struttura portante;
• il manto di impermeabilizzazione;
• lo scorrimento delle acque.

Ad essi si può aggiungere un quarto elemento, costituito dallo strato coibente termico, oggi praticamente irrinunciabile.

I quattro elementi possono essere posizionati in successione verticale in diversi modi, dando origine ad alcune tipologie di coperture note come tetto caldo, tetto freddo e tetto rovescio.

La presenza di uno strato isolante è insostituibile, in particolare nella copertura piana (con pendenza inferiore al 5%), in quanto l’irraggiamento solare comporta apporti di energia talmente elevati da rendere praticamente invivibile lo spazio sottostante in assenza di un elemento che ne mitighi il flusso verso il basso. 

Lo strato isolante, elemento obbligato da norme e leggi nazionali ed europee per adempiere ai requisiti di contenimento dei consumi energetici e assicurare il comfort abitativo degli ambienti, ha la funzione di portare al valore richiesto la resistenza termica globale della copertura. 

Deve essere adottato in tutti i casi in cui si richiedono condizioni termoigrometriche particolari nei vani sottostanti la copertura, il contenimento dei disperdimenti energetici in base ai valori richiesti dalla normativa, la riduzione delle mobilità termiche dello strato portante e l’attenuazione dei fenomeni di condensazione superficiale verso l'ambiente interno.

Il sistema che costituisce una copertura continua deve essere in grado, sotto l'effetto degli agenti esterni e secondo le specifiche condizioni di impiego, di fornire diverse prestazioni in relazione alla sicurezza, al benessere, alla fruibilità e di assicurarne il mantenimento nel tempo.

Le caratteristiche richieste a una copertura sono:

• Stabilità e resistenza meccanica;
• Resistenza al fuoco;
• Isolamento termico;
• Controllo della condensazione;
• Tenuta all’acqua
• Durabilità.

L’EPS per l’isolamento delle coperture

L’EPS, polistirene espanso sinterizzato, 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. 

Il materiale presenta una struttura a celle chiuse, composta al 98% di aria.

Per questo motivo, le lastre e gli altri manufatti in EPS sono leggeri, con una massa volumica tra 10 e 40 kg/mc; sono poco permeabili all’acqua e hanno una struttura rigida, ma tenace, senza la tendenza di altri espansi rigidi a sbriciolarsi.

L’EPS, ha una conducibilità termica bassa (con valori medi compresi tra 0,033 e 0,039 w/mK, che arriva fino a 0,030 w/mK nei materiali a conducibilità migliorata) che lo rende uno dei materiali più utilizzati per l’isolamento termico in edilizia.

Per rispettare i requisiti di sicurezza al fuoco, in ambito edilizio – e quindi anche nell’isolamento delle coperture - è consigliabile l'impiego di EPS con caratteristiche di ritardata propagazione di fiamma, contrassegnato dalla sigla RF. Inoltre, deve avere massa volumica sufficiente a resistere ai carichi permanenti e di esercizio senza subire deformazioni plastiche.

La durabilità dell'EPS di qualità correttamente posato (cioè se non è esposto direttamente alla radiazione solare) è ormai provata da più di 30 anni di esperienza applicativa. La sua assoluta inerzia chimica garantisce poi che l’EPS non provochi degradi nemmeno nelle altre parti della copertura con cui è a contatto.

L'uso dell'EPS: gli accorgimenti in fase di posa

Nei sistemi in cui l'EPS è applicato in aderenza allo strato di tenuta, è necessario accertarsi che quest'ultimo resista ai tensionamenti di origine termica indotti dalle variazioni della temperatura esterna, in funzione della tipologia del manto impermeabile utilizzato.

Il materiale da impiegare come strato di tenuta deve essere scelto 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. In particolare se richiede alte temperature per i processi di saldatura tra membrane o l'impiego di adesivi chimici o primer solventi, va verificata la sua compatibilità con l'EPS, adottando, se è il caso stratificazioni integrative di protezione.

Quando l'EPS è localizzato direttamente al di sotto della membrana impermeabile, può resistere al massimo alla temperatura di 80°C. Nei rari casi (per esempio i climi tropicali) in cui si possono temere temperature più elevate, occorre prevedere un diverso sistema (strato di protezione e/o strato di ventilazione). 

Qualora lo spessore dello strato isolante sia particolarmente significativo (10 cm o più), è consigliabile prevedere la posa di due strati sfalsati tra di loro. 

Nel caso di copertura non zavorrata, i pannelli isolanti devono essere opportunamente vincolati al supporto, per resistere alle trazioni indotte dalle depressioni localizzate del vento. Nel caso del tetto rovescio, il carico di zavorra deve essere anche superiore alla spinta di galleggiamento (10 kg/m² per ogni cm di spessore di EPS).

Come scegliere l’EPS giusto

Sul mercato esistono diverse tipologie di polistirene espanso, ognuna delle quali idonea per determinate applicazioni:

• 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.

 Per ognuno di questi materiali, l’aggiunta di additivi può determinare il miglioramento della conducibilità termica o della resistenza al fuoco.

Per individuare la tipologia più idonea per l’impiego nelle coperture occorre conoscerne la stabilità dimensionale in diverse condizioni di temperatura.

Le temperature massime sopportabili dall’EPS dipendono dalla durata e dall’intensità della sollecitazione. Senza sollecitazione e per breve periodo l’EPS sopporta temperature di 95°-100°C (quelle che si verificano, per esempio, all’atto dell’applicazione di una membrana bituminosa). Sotto un carico permanente, la temperatura limite scende a 80°C.

Le prove di stabilità dimensionale sono contemplate dalla Norma ISO 4898, che indica la deformazione massima ammissibile dopo un determinato periodo sotto carico ad una data temperatura. Queste prove danno la possibilità di verificare l’idoneità di un EPS per determinate applicazioni. 

La seguente tabella riporta i valori di sollecitazione con differenti temperature e carichi, con una deformazione limite del 5%. A bassa temperatura, poiché il polistirene non subisce alcuna transizione di fase, le sue caratteristiche meccaniche possono considerarsi simili a quelle a temperatura ordinaria fino almeno a -50 °C.

La norma prevede che il materiale venga sottoposto a specifiche prove di stabilità, così definite:

Le sperimentazioni per l'utilizzo dell'EPS nelle coperture continue

AIPE, l'Associazione italiana polistirene epanso, 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 diverse tipologie di polistirene espanso 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 sottoposti alle prove sono EPS 80 BIANCO, EPS 100 BIANCO, EPS 150 BIANCO, EPS 150 GRIGIO, da soli e in accoppiamento con diversi strati di materiale diverso (membrana e lamiera zincata). 

I risultati delle prove effettuate sono a disposizione dei professionisti che operano nel campo specifico di utilizzo.

* Per le foto si ringraziano le aziende Elle Esse e Soprema Group