Materiali isolanti: la prova di conduttività termica ed i rischi del progettista

Conduttività termica (o conducibilità termica) di un materiale: cos'è e come si misura

La conduttività termica di un materiale edile è la misura della sua capacità di trasmettere il calore. Viene indicata con la lettera λ (lambda) e si esprime in W/m·K.

Più basso è il valore di λ, più il materiale è isolante, cioè meno calore riesce a passare attraverso di esso. Questa grandezza è fondamentale nella scelta dei materiali isolanti.

La misura della conduttività termica avviene determinando il flusso di calore che attraversa un campione di materiale noto, mantenuto tra due superfici a temperatura differente. Si calcola quindi quanta energia passa attraverso un metro di spessore del materiale per ogni grado Kelvin di differenza di temperatura.

I metodi di prova secondo le norme UNI EN 12667 e UNI EN 12664

Queste sono le norme del metodo di prova.

La UNI EN 12667 per i prodotti ad alta conduttività, la UNI EN 12664 per la media e bassa conduttività.

UNI EN 12667 "Prestazione termica dei materiali e dei prodotti per edilizia - Determinazione della resistenza termica con il metodo della piastra calda con anello di guardia e con il metodo del termoflussimetro - Prodotti con alta e media resistenza termica" >>> Vai alla norma UNI

UNI EN 12664 "Prestazione termica dei materiali e dei prodotti per edilizia - Determinazione della resistenza termica con il metodo della piastra calda con anello di guardia e con il metodo del termoflussimetro - Prodotti secchi e umidi con media e bassa resistenza termica" >>> Vai alla norma UNI

Metodologie di prova simili? Sì, ma è il Rapporto di Prova a fare la differenza

Senza addentrarci nelle singole metodologie, per la verità molto simili, entrambe richiedono la stesura di un rapporto di prova con tutte queste voci (ove pertinenti):

1. Tipo di metodo applicato (piastra calda o termoflussimetro)
2. Nome del materiale (con descrizione fisica)
3. Descrizione del provino (compreso il metodo di campionamento e preparazione)
4. Spessore del provino
5. Metodo e temperatura di stagionatura
6. Densità del materiale testato
7. Cambiamento della massa durante il condizionamento (densità iniziale e densità prima del test)
8. Eventuale cambiamento di massa durante il test
9. Differenza di temperatura fra le facce opposte del provino durante il test
10. Temperatura media del test
11. Densità del flusso di calore passante il provino durante il test
12. Resistenza termica del provino
13. Data di esecuzione del test
14. Orientamento dell'apparato (orizzontale o verticale)
15. Caratteristiche del bagno di vapore (qualora il test fosse svolto con questa modalità)
16. Rappresentazione grafica dei risultati
17. Indicazioni sulla taratura della strumentazione
18. Indicazioni su tutte le varianti eventualmente applicate al metodo di prova
19. Nome dell'operatore che ha eseguito il test.

Aspetti di assoluta importanza da considerare ai fini della progettazione

Soffermiamoci sui punti evidenziati perché sono caratteristiche fondamentali da tenere ben presente.

Come è ben evidenziato dalla norma EN 1745 e altre similari, la conduttività termica di un materiale edile è, in prima approssimazione, legata alla sua densità (o massa volumica). É evidente quanto sia quindi importante che, nel report di prova di cui sopra, venga indicata questa proprietà del materiale testato.

Così come al punto 18 si richiama il fatto che possano esservi variazioni al test che però debbano essere ben soppesate per dare sicurezza ed applicabilità al valore ottenuto.

Se, ad esempio, le condizioni in cui si effettua il test sono completamente differenti da quelle che un prodotto avrà durante la posa in cantiere, è ovvio che se ne dovrà tenere conto.

La progettazione termica si basa sui dati disponibili, ma le scelte vanno soppesate

Quando un progettista deve occuparsi anche di aspetti termici, dovrà avvalersi dei dati disponibili sulla conduttività termica dei materiali da applicare. Pensiamo ad esempio ad un sottofondo per pavimenti con funzione di isolamento termico per migliorare la resa termica di un impianto radiante sovrastante. A sua volta, anche il massetto sovrastante l’impianto dovrà essere ponderato per scegliere il materiale che meglio trasmette il calore verso l’alto ovvero nell’ambiente abitativo.

Per fare questo, i dati di conduttività termica possono essere ricavati in vario modo: dalla marcatura CE (dove previsto e verificato con test obbligatori), da prove effettuate volontariamente dal produttore, dalle norme come la EN 1745.

Se un dato deriva da prove reali, va da sé che il report debba contenere tutti i punti di cui sopra. Un progettista, che ignora questo aspetto, non solo rischia di realizzare un’opera con confort termico non efficace e/o non sostenibile ma risulta anche uno sprovveduto dal punto di vista legale.

Infatti, il decreto legislativo 16 giugno 2017, n.106, fissa precise responsabilità anche su costruttore, direttore dei lavori, direttore dell’esecuzione e collaudatore. Come è ben noto: “ignorantia legis non excusat”, ovvero: “la legge non ammette ignoranza” e quindi la scelta di un materiale palesemente non conforme è un rischio molto grosso anche per chi lo sceglie ovvero il progettista.

Isolamento termico e false promesse: progettisti, attenti all’Isolwashing

Come ben espresso da ANIT, associazione nazionale per l’isolamento termico e acustico, non esiste solo il greenwashing ma anche l’isolwashing ovvero tutte quelle pratiche e prassi atte a giustificare la scelta di materiali apparentemente performanti dal punto di vista termico (isolanti o conduttivi) che però, nella realtà dei fatti, non possiedono tali caratteristiche.

La risposta lecita che un progettista potrebbe dare è che, avendo un rapporto di prova di conduttività termica o un dato che derivi dalla marcatura CE, lui non ha responsabilità sulla veridicità del dato o meno. Purtroppo, l’isolwashing può passare attraverso anche seri laboratori accreditati se non si presta attenzione ai dati presenti nei rapporti di prova.

Come citato prima, è bene tenere presente la densità del materiale che il progettista sta valutando. Vi deve infatti essere corrispondenza fra questo parametro indicato nel rapporto di prova e quanto viene invece proposto dalla scheda tecnica e realmente realizzato in cantiere. È vero che si devono tenere conto di tutte quelle incancellabili variazioni che si hanno fra situazioni di laboratorio e cantiere ma anche queste devono rientrare entro range accettabili.

Che cosa è l'Isolwashing
Coniato da ANIT (Associazione Nazionale Isolamento Termico e Acustico), il termine Isolwashing indica l’insieme delle pratiche commerciali ingannevoli che inducono professionisti e privati a credere che un materiale o un sistema di isolamento termico possieda prestazioni superiori a quelle reali. È l’analogo del green-washing nel campo dell’efficienza energetica: slogan altisonanti, dati termici “creativi”, prove di laboratorio non tracciabili o promesse di “effetto cappotto” ottenibile con vernici nanotecnologiche di pochi millimetri sono i tipici segnali d’allarme.
Testo a cura della redazione di Ingenio

Un esempio pratico per capire meglio

Facciamo un esempio pratico usando i dati forniti dalla UNI EN 1745 (prospetto A.12).

Un materiale viene testato a densità di 300 Kg/m³ (indicata sul rapporto di prova) e risulta avere una conduttività di 0,094 W/mK (λ_10,dry,mat P=90%) come indicato in norma. Poi, in scheda tecnica, si indica una densità di 500 Kg/m³ (0,13 W/mk) perché poi in cantiere si ottengono concretamente 600 Kg/m³ (0,15 W/mK). Se fra il dato in scheda tecnica e cantiere vi è una differenza tutto sommato accettabile, questa non lo è più quando si osserva bene il test. Con il dato reale, il progettista avrebbe bisogno di quasi il doppio di spessore per isolare allo stesso modo.

Schede tecniche e dati di prodotto: fidarsi sì, ma con senso critico

Nella scelta dei materiali, è giusto appoggiarsi sulla documentazione tecnica che il produttore fornisce. I dati presenti devono però essere sempre soppesati e se vi sono incongruenze troppo evidenti, è bene approfondire meglio la questione per evitare di progettare male ed esserne, almeno in parte, corresponsabili.