Proteggere e isolare le fondazioni dell’edificio con l’EPS, alleato contro la risalita dell’umidità e le condense

Le opere di fondazioni sono come le scarpe per l’uomo, fondamentali per proteggere e isolare dalla pioggia e dalla umidità. Il primo passo per prevenire che l’umidità del terreno danneggi l’edificio è isolare le fondamenta. L’uso di lastre in EPS-polistirene espanso sinterizzato assolve a questo compito, permettendo nel contempo di migliorare l’efficienza energetica dell’edificio, prevenire la formazione di condensa e isolare dalle vibrazioni

Per le fondazioni materiali che consentano di proteggerle da umidità condensa scambio di calore e vibrazioni

Un edificio salubre deve porre le basi su fondamenta costruite a regola d’arte. Isolare la parte meno visibile dell’edificio permette di risolvere e superare gli aspetti più problematici legati all’interazione con il terreno: la risalita dell’umidità, la formazione di condensa, la trasmissione di vibrazioni, lo scambio di calore. il materiale coibente scelto per questo tipo di applicazione deve possedere alcune imprescindibili caratteristiche: ridotta conducibilità termica, elevata resistenza alla compressione, scarsa propensione all’assorbimento di acqua e umidità, capacità di flettersi evitando rotture, stabilità dimensionale e garanzia di durabilità in condizioni critiche.

Tra i materiali di isolamento adatti per questo scopo figura a pieno titolo l’EPS – polistirene espanso sinterizzato, che possiede tutte le proprietà indicate.

Le caratteristiche del materiale EPS

L’EPS è uno dei materiali più utilizzati per l’isolamento termico in edilizia. Trova applicazione dalle fondamenta al tetto. La sua caratteristica più interessante (da cui derivano le sue proprietà) è di essere composto da una struttura a celle chiuse, costituite al 98% di aria. 

La struttura deriva dal processo di produzione: nella fase di polimerizzazione si scioglie nel polistirene un agente espandente (di solito il pentano, un idrocarburo che, a pressione atmosferica, bolle a temperatura ambiente) ed eventualmente altri additivi, per migliorare la resistenza al fuoco. Il prodotto si presenta in forma di granuli di aspetto vetroso (perle), di varia granulometria (0,3-2,8 mm.).

I granuli vengono pre-espansi, generalmente per mezzo di vapore a temperatura a 90°C, nel cosiddetto pre-espansore. L’agente espandente evapora e le perle si rigonfiano fino a 20-50 volte il loro volume iniziale. In questo processo si forma, all'interno delle perle, una struttura a celle chiuse, fondamentale per le caratteristiche tecniche del prodotto finito. Le perle pre-espanse devono “stazionare” un certo tempo in silos arieggiati, in questa fase i residui di espandente e di vapore acqueo condensano nelle singole celle. La depressione che così si forma viene annullata dall'aria che si diffonde all'interno delle celle; in questo modo le perle pre-espanse di EPS raggiungono la stabilità necessaria per le fasi successive - stampaggio, taglio da blocco -, che portano all’ottenimento di manufatti dalla forma e struttura ottimale per l’uso per i quali sono destinati. 

Grazie alla sua struttura l’EPS è un ottimo isolante termico ed è caratterizzato da una buona resistenza meccanica alla compressione per lungo periodo, che permette di sostenere carichi elevati. Ha una scarsa propensione all’assorbimento di acqua e umidità. Le lastre hanno una massa volumica compresa tra 10 e 40 kg/m³ e presentano una grande capacità di galleggiamento che non viene perduta nemmeno dopo prolungata immersione.

Il materiale ha la capacità di flettersi senza rompersi in caso di non perfetta planarità della superficie di appoggio, situazione che può verificarsi negli scavi per le fondazioni. Allo stesso tempo la struttura tenace delle lastre fa sì che non tendano a sbriciolarsi come accade per altri materiali isolanti, garantendo nel tempo la funzionalità e l’integrità degli elementi protetti.

Nell’isolamento delle fondazioni, un altro aspetto importante è l’inerzia del materiale sotto il profilo biologico: l’EPS non costituisce nutrimento per alcun essere vivente, microrganismi compresi, quindi non marcisce, né ammuffisce. Neppure i batteri del suolo lo attaccano. Per la sua stabilità chimica e biologica non costituisce un pericolo per le falde acquifere. 

Altra caratteristica determinante in questo ambito di impiego è il comportamento all’invecchiamento. Oltre 40 anni di impiego in ambito edilizio hanno dimostrato attraverso test effettuati su EPS in opera, che fattori ambientali come temperatura e umidità non ne compromettono le caratteristiche.

EPS: perchè un alleato contro la risalita dell’umidità e le condense?

Per la sua scarsa propensione all’assorbimento dell’acqua, l’EPS ha l’effetto di isolare le fondamenta dall’acqua presente nel terreno. Se posato in maniera corretta e accompagnato da elementi impermeabilizzanti e da un sistema di drenaggio dell’acqua, costituisce un sistema davvero efficiente per la protezione dalle risalite di acqua.
Ma non tutti i problemi di presenza di acqua nei vani interrati o controterra sono dovuti a risalite di umidità. Possono essere infatti legati anche al mancato o insufficiente isolamento termico delle fondazioni, che provoca la formazione di condensa, che può degenerare (così come l’umidità di risalita) in muffe.

La condensa si forma in corrispondenza di ponti termici, dove il vapore acqueo contenuto nell’aria dei locali condensa a contatto con le pareti fredde. La corretta coibentazione delle strutture di fondazione e degli elementi a contatto con il terreno, realizzabile utilizzando l’EPS, evita la formazione di ponti termici.

Altri vantaggi: isolamento termico e acustico

Secondo analisi condotte dall’Istituto Fraunhofer di Fisica Edile di Stoccarda, il 15-20% delle perdite di trasmissione termica degli edifici dipende dal pavimento. Isolare le fondamenta consente di limitare queste dispersioni, migliorando l’efficienza energetica dell’edificio.  

A livello europeo, è stata redatta una norma tecnica (la UNI EN 13370) che permette di calcolare la trasmissione del calore attraverso il terreno. Un edificio costruito su argilla disperde molto meno rispetto ad uno analogo costruito su roccia. L’argilla, infatti, ha una conducibilità termica di 1,5 w/mK, la roccia di 3,5 w/mK. Entrambi i valori sono decisamente superiori rispetto a quelli del polistirene espanso (con valori medi compresi tra 0,033 e 0,039 w/m K, che arriva fino a 0,031 w/m K nei materiali a conducibilità migliorata): l’impiego di questo materiale nell’isolamento delle fondazioni consente di ridurre notevolmente la dispersione del calore tra l’edificio e il terreno, migliorandone l’efficienza energetica.

Un altro fenomeno per il quale risulta utile utilizzare l’EPS è l’isolamento dalle vibrazioni e dai rumori, fenomeni sempre più rilevanti negli ambienti fortemente antropizzati. Le vibrazioni si trasmettono nel terreno, e quindi nelle fondazioni degli edifici, tramite onde la cui intensità dipende dalla struttura del terreno stesso. La presenza di roccia o di un sottosuolo omogeneo trasmette le onde con minori dissipazioni, rispetto a terreni sciolti e dotati di discontinuità strutturali. Propagandosi attraverso le opere di fondazione, le vibrazioni possono ulteriormente attenuarsi o amplificarsi, in funzione dei materiali e delle scelte costruttive effettuate. 

Poiché è impossibile, o quantomeno molto difficile, rimuovere le fonti di vibrazioni o del rumore, è possibile progettare una disgiunzione fra terreno e fabbricato in modo da limitare i disturbi arrecati agli occupanti limitando l’intensità del fenomeno. 

L’EPS, grazie alla sua natura parzialmente elastica, assolve a questo compito. Effettuando delle simulazioni con laste di EPS di caratteristiche differenti (uno più rigido e uno più deformabile) si è verificata una riduzione dell’accelerazione delle onde, che implica una riduzione del disturbo. Prima di eseguire questo tipo di interventi, però, è indispensabile verificare il comportamento del sistema suolo, fondazioni, edificio, isolante e naturalmente la necessaria resistenza alla compressione dei materiali utilizzati.

L’EPS nel cantiere: istruzioni per la corretta posa in opera

Per ottenere questi importanti vantaggi, le lastre in EPS devono essere posate correttamente. Le casserature a perdere in pannelli di EPS, già da tempo utilizzate nei paesi nordici e negli USA, rappresentano un interessante strumento per risolvere correttamente e velocemente la gettata delle fondazioni. Le soluzioni tecnologiche che utilizzano l’EPS sono semplici, di costo contenuto e non richiedono l’intervento né di personale specializzato né di speciali attrezzature per la posa. E’ rispettata anche la sicurezza degli operatori: durante le lavorazioni meccaniche le lastre di EPS non sprigionano polveri pericolose per la salute.

L’impermeabilizzazione delle opere controterra va progettata ed eseguita con particolare cura, tanto più che la durata del rivestimento deve essere pari a quella dell’opera protetta, perché è molto difficile realizzare interventi di ripristino a livello di fondazioni. 

Per ottenere i migliori risultati, le strutture controterra devono essere protette, isolate, drenate e impermeabilizzate. L’isolante deve possedere adeguate caratteristiche di impermeabilizzazione e di resistenza alla pressione generata dal terreno. 

Le lastre isolanti devono essere battentate per garantire il serraggio dei giunti senza la formazione di ponti termici. Il fissaggio dei pannelli deve avvenire con colla a tutta superficie e i giunti dei pannelli devono essere stuccati con prodotti impermeabili.

Per evitare il ristagno d’acqua, deve essere realizzato un drenaggio perimetrale ottenuto mediante la posa di tubi forati con una pendenza dell’1,5%, collocati in un letto di materiale poco capillare (come il pietrisco) al livello delle fondazioni. Riempiendo anche lo spazio tra murature e terreno con pietrisco, l’acqua piovana può facilmente percolare fino ai tubi per l’asportazione.

Dopo aver livellato il terreno, si realizza il magrone di sottofondazione e sopra di esso si posano in aderenza le lastre di EPS su cui si appoggiano le strutture di fondazione.

L’EPS deve proseguire sulla parete esterna dell’edificio per almeno 50-60 cm rispetto alla quota del marciapiede e dev’essere protetto nelle zone soggette ad acqua battente tramite rasante impermeabile, mentre la fondazione deve essere rivestita con telo drenante. La giunzione tra rasatura e telo bugnato è compensata da lattoneria che può fungere da zoccolino.

La coibentazione della platea e del marciapiede con una doppia lastra in EPS sfalsata evita pesanti dispersioni verso il suolo, migliorando considerevolmente il comfort abitativo, inoltre protegge le fondazioni dall’acqua e dall’umidità presente nel terreno e impedisce alle onde vibrazionali di penetrare nella struttura.

Poiché è difficile eseguire gli interventi di isolamento delle fondazioni su edifici già costruiti è indispensabile prevederli fin dalla fase di progettazione di nuove costruzioni. 

Le opere di fondazione eseguite con l’EPS devono essere precedute da una attenta progettazione che porti a considerare i carichi agenti e di conseguenza le tipologie di materiali da utilizzare considerando che questi carichi rimangono attivi per tutta la vita utile dell’ edificio sovrastante.

AIPE – Associazione Italiana dei produttori di Polistirene Espanso dispone di documentazione specifica dedicata alla valutazione del materiale EPS da utilizzare.