Una delle funzioni principali dell’involucro edilizio è quella di ridurre gli scambi termici tra interno ed esterno: in inverno, quando si deve evitare perdite di calore, e in estate, quando si deve ridurre il surriscaldamento interno. In questo contesto, l'isolamento a cappotto riveste un ruolo fondamentale, e la fibra di legno emerge come un'alternativa sostenibile ed efficace per la coibentazione di edifici in muratura.
La Fibra di Legno come Materiale Isolante
La fibra di legno è un ottimo prodotto isolante, che sta guadagnando sempre più terreno nell'edilizia moderna. La materia prima per la produzione di pannelli in fibra di legno, come NATURAWALL, è il legno naturale, ottenuto come materiale di risulta delle segherie. Dalla produzione allo smaltimento, questo materiale soddisfa tutti i requisiti ecologici. Il suo potenziale di riscaldamento globale (GWP; Global Warming Potential) è pari a -1,13 Kg CO2 eq/kg: si tratta di un valore negativo perché il pannello ha incorporata la CO2 che le piante hanno fissato durante la loro crescita. I pannelli in fibra di legno sono disponibili sul mercato e rispettano il decreto sui Criteri Ambientali Minimi (CAM), dotati di certificazione PEFC (certificazione di Gestione Forestale Sostenibile) e EPD (Environmental Product Declaration).
Questo isolante è estremamente resistente all’invecchiamento e rappresenta un coibente di qualità certificato CE e con controllo di produzione. Il legname utilizzato proviene da foreste controllate PEFC.
Vantaggi della Fibra di Legno nel Cappotto su Muratura
L'applicazione della fibra di legno su muratura offre numerosi benefici, che vanno oltre il semplice isolamento termico.
Performance Termiche e Comfort Abitativo
I pannelli in fibra di legno sono buoni isolanti termici, con valori della conducibilità termica compresi tra 0,038 e 0,05 W/mK a seconda della densità. Ciò che li distingue, tuttavia, è la loro elevata capacità termica specifica, superiore a 1700-1800 J/kgK (ad esempio, c=2100J/kgK), e la loro densità elevata (> 130kg/m3). Queste caratteristiche consentono al materiale di accumulare il calore e trattenerlo a lungo prima di cederlo all’ambiente abitato, offrendo elevati valori di sfasamento termico. I pannelli in fibra di legno consentono di ottenere elevati valori di sfasamento dell’onda termica, che possono superare le 8 ore a partire già da 10-12cm di spessore di isolante. Questo è particolarmente vantaggioso per l'isolamento dal caldo estivo, un aspetto spesso sottovalutato.
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In zone climatiche miti, possono bastare pochi centimetri di isolamento per stare bene durante la stagione fredda, ma spesso non bastano a proteggersi bene dal caldo. La fibra di legno, grazie alla sua inerzia termica, contribuisce a mantenere una maggiore stabilità della temperatura dell’aria interna, creando un clima abitativo confortevole sia in inverno che in estate.
Isolamento Acustico e Traspirabilità
La fibra di legno offre un'ottima prestazione acustica, con un Rw di 59 dB. I valori di fonoassorbenza e fonoisolamento sono superiori rispetto a molti altri isolanti. Grazie alla sua porosità e all’alto peso, garantisce una protezione acustica migliorata.
Inoltre, la traspirabilità della fibra di legno è molto elevata (µ=3-5), rispettando appieno i parametri della bioarchitettura. È fondamentale, tuttavia, che la fibra di legno sia protetta dall’umidità e che si utilizzino intonaci anch’essi traspiranti per favorire lo smaltimento verso l’atmosfera dell’umidità in eccesso. Le finiture traspiranti ed impermeabili consentono la corretta protezione ed asciugatura della struttura portante.
Resistenza al Fuoco e Sostenibilità
La fibra di legno in alcuni sistemi, come NATURAWALL, garantisce un'alta resistenza al fuoco, con certificazioni come REI 120. Questo ne fa un materiale non solo ecologico, ma anche sicuro.
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Sistemi e Applicazioni Specifiche del Cappotto in Fibra di Legno su Muratura
Esistono diversi sistemi per l'applicazione della fibra di legno su muratura, sia per l'isolamento esterno che interno.
Sistemi per Controparete Esterna
Il sistema NATURAWALL è un sistema completo, naturale e aperto alla diffusione, per l'isolamento a cappotto di tutti i tipi di muratura, calcestruzzo e strutture in legno. È composto da tre strati funzionali: una membrana opzionale (quando la struttura in legno non garantisce la tenuta all'aria), il cuore isolante in pura fibra di legno con superficie intonacabile, e la finitura esterna con prodotti in calce naturale. NATURAWALL è perfettamente adatto per modernizzare edifici esistenti come pure per la nuova edilizia.
Un altro esempio è il sistema per controparete esterna in cementolegno BetonWood e FiberTherm su muratura. Questo sistema è caratterizzato da fibra di legno tipo FiberTherm con profilo a spigolo vivo e densità 160kg/m³ per l'isolamento termico e di pannelli di rivestimento esterno ed intonacabili in cementolegno tipo BetonWood avvitato su legno. I pannelli FiberTherm Protect 230, 265 sono pannelli in fibra di legno intonacabile per l'isolamento a cappotto termico di pareti esterne ed interne. Questi pannelli hanno elevata densità, elevata resistenza a compressione e sono idrorepellenti, e sono disponibili con profilo maschio/femmina o con spigolo vivo e piatto.
L'applicazione può essere facilitata in monostrato o in doppio strato, con un sistema senza incollaggio, ma solo con fissaggio meccanico.
Pannelli e Densità
I pannelli in fibra di legno sono disponibili in diverse densità per adattarsi a specifiche esigenze isolanti:
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- Pannelli in Fibra di Legno densità 110 Kg/m³, 140 Kg/m³, 180 Kg/m³.
- Pannelli in Fibra di Legno densità 230 Kg/m³, 265 Kg/m³.
- Pannelli in Fibra di Legno FiberTherm densità 160 Kg/m³.
- Pannelli in Fibra di Legno Internal densità 160 Kg/m³ (specifici per interni).
- Pannelli in Fibra di legno Universal densità 270 Kg/m³.
Esiste anche la fibra di legno sfusa, ideale per il riempimento di intercapedini di pareti, tetti, sottotetti e solai.
Isolamento Interno
Per l'isolamento interno, è disponibile il Cappotto in fibra di legno Internal, un sistema per cappotto termico interno in fibra di legno intonacabile FiberTherm Internal realizzato con pannelli a spigolo vivo o maschio/femmina prodotti a secco e disponibili in densità 160kg/m³.
Anche per le pareti interne è possibile utilizzare sistemi come il tramezzo in cementolegno ed isolamento in fibra di legno Therm, con pannelli FiberTherm con profilo a spigolo vivo e densità 160kg/m³ avvitato su supporti in legno o metallo, o l'isolamento insufflato in fibra di legno sfusa tipo FiberTherm Zell.
Fibra di Legno vs. EPS: Un Confronto Approfondito
La scelta tra fibra di legno ed EPS (polistirene espanso) per un isolamento a cappotto dipende dai risultati specifici che si vogliono ottenere, essendo ambedue ottime soluzioni tecniche, ma con caratteristiche diverse.
L’EPS, o polistirolo espanso, è un materiale derivato dal petrolio che presenta eccellenti valori di isolamento termico. La sua conducibilità termica λ varia tra 0,035 e 0,04 W/mK. La variante EPS grigio, additivata con grafite, è caratterizzata da una conducibilità più bassa (λ= 0,031 W/mK). Ad esempio, un EPS additivato di grafite può avere una conduttività di 0,032 W/mK contro i 0,042-0,045 W/mK della fibra di legno. L'EPS è un isolante molto utilizzato perché coniuga ottime prestazioni termiche con costi contenuti e semplicità di applicazione grazie al peso molto ridotto.
I principali vantaggi dell’EPS includono:
- La stabilità e l’inattaccabilità da parte dei materiali da costruzione e di muffe, funghi e batteri, essendo un materiale inorganico.
- La robustezza alle sollecitazioni meccaniche e la resistenza al sole, pioggia e vento, garantendo una lunga durata.
- È atossico ed interamente riciclabile.
- L’estrema leggerezza dell’isolante, che lo rende maneggevole e ne abbassa i costi di posa.
- L’economicità rispetto ad altri isolanti in commercio.
- L’impermeabilità all’acqua, che evita infiltrazioni di umidità dall’esterno.
- Un ottimo potere termoisolante grazie a valori di conducibilità termica ridottissima.
Tuttavia, l'EPS presenta anche alcuni aspetti negativi, come una resistenza al fuoco limitata a 450°C, essendo un composto altamente infiammabile che può rilasciare fumi di combustione tossici (per questo in edilizia si utilizza EPS modificato). Inoltre, l’EPS non traspira e va sempre abbinato ad una barriera al vapore sul lato interno, e il suo sfasamento termico estivo è chiaramente molto basso a causa del suo peso ridotto.
Per contro, la fibra di legno, sebbene abbia un valore di conduttività termica superiore rispetto all'EPS grafitato (quindi isola meno dal punto di vista della trasmissione pura del calore), eccelle nello sfasamento termico estivo, nei valori di fonoassorbenza e fonoisolamento, e nella traspirabilità. I costi della fibra di legno sono solitamente più elevati rispetto ai cappotti in EPS.
Riguardo allo smaltimento, alcuni sollevano la questione dello smaltimento futuro dell'EPS e di come verrà gestito tra 40 anni. Tuttavia, è stato osservato che il recupero dell'XPS/EPS è facile, si fa e costa poco, come indicato da pubblicazioni ingegneristiche.
XPS, EPS e PIR: differenza a confronto - Resistenza compressione
Tabella Comparativa: Fibra di Legno vs. EPS
| Caratteristica | Fibra di Legno | EPS (Polistirene Espanso) |
|---|---|---|
| Conducibilità Termica (λ) | 0,038 - 0,05 W/mK (più alta con maggiore densità); 0,042-0,045 W/mK | 0,035 - 0,04 W/mK (bianco); 0,031 W/mK (grigio additivato grafite) |
| Densità | Molto elevata (> 130kg/m³), fino a 270 Kg/m³ | Molto leggero |
| Calore Specifico (Cp) | Elevato (c=2100J/kgK) | Basso |
| Sfasamento Termico Estivo | Elevato (>8 ore con 10-12cm di spessore) | Molto basso |
| Traspirabilità (µ) | Molto elevata (µ=3-5) | Bassa (µ da 20 a 100); non traspira |
| Resistenza al Fuoco | Varia (simil-EPS generalmente, ma sistemi specifici REI 120) | Limitata a 450°C; infiammabile, fumi tossici (modificato in edilizia) |
| Costo | Abbastanza elevato, superiore all'EPS | Contenuto, economico |
| Impatto Ambientale | Sostenibile, materie prime rinnovabili, GWP negativo (-1,13 Kg CO2 eq/kg) | Derivato dal petrolio; recupero possibile e a basso costo |
| Peso | Maggiore densità | Molto ridotto, maneggevole |
| Inattaccabilità (muffe, insetti) | Richiede protezione dall'umidità | Immuno a muffe, funghi, batteri, animali |
La Sperimentazione Scientifica: Risultati su Muratura
La collaborazione tra i Dipartimenti di Architettura e di Ingegneria Industriale, Elettronica e Meccanica (DIIEM) dell’Università degli Studi Roma Tre e il CEFMECTP (Organismo paritetico per la formazione e la sicurezza in edilizia di Roma e provincia) ha permesso di sperimentare soluzioni innovative e sostenibili per l’edilizia, concentrandosi sui pannelli in fibra di legno come alternativa sostenibile ai materiali sintetici.
La sperimentazione è stata condotta con una campagna di monitoraggio presso le test rooms del CEFMECTP. Sono stati utilizzati due identici piccoli edifici in muratura portante in blocchi di tufo e soletta in calcestruzzo armato, rivestiti internamente ed esternamente con intonaco cementizio. Uno dei due è stato interamente isolato all’esterno con pannelli in fibra di legno dello spessore di 8 cm, mentre il secondo, privo di isolamento, è stato usato come edificio di riferimento. Il cappotto esterno è stato realizzato con pannelli rigidi in fibra di legno delle dimensioni di mm 1500×580, con densità volumetrica pari a 140 kg/m³ e conduttività termica pari a 0,040 W/mK.
Al fine di confrontare e quantificare i diversi comportamenti termici delle pareti, la verifica delle prestazioni è avvenuta misurando le temperature superficiali delle pareti esposte a Nord-Ovest, le temperature dell’aria interna ed esterna, e i flussi termici scambiati attraverso le pareti stesse, sia nell’edificio di riferimento che in quello coibentato. Sono state eseguite misure di trasmittanza termica (U) in accordo con la norma ISO 9869-1, valutando inoltre l’andamento delle temperature superficiali interne ed esterne delle pareti per il calcolo dei fattori di attenuazione (DF) e sfasamento (PS). Tutti i sensori sono stati connessi a un data-logger per la registrazione dati.
La sperimentazione è stata condotta sia nella stagione estiva (estate 2021) che in quella invernale (inverno 2021-22), con scenari che includevano il free-floating e l'accensione/spegnimento del sistema di riscaldamento.
Risultati della Sperimentazione
I risultati confermano la capacità dei pannelli in fibra di legno di migliorare le prestazioni termiche degli involucri, pur con uno spessore piuttosto ridotto.
Condizioni Estive: Nella casa isolata, l’analisi dell’inerzia termica ha evidenziato un aumento dello sfasamento termico medio di 2 ore e una riduzione dell’attenuazione media del 60% rispetto alla casa di riferimento. Si è verificata inoltre una maggiore stabilità della temperatura dell’aria e una riduzione media di circa il 90% del flusso di calore attraverso la parete.
Condizioni Invernali: Si sono registrate una maggiore stabilità delle temperature interne, che ha permesso il raggiungimento di temperature notevolmente più elevate, e una minor influenza rispetto alle fluttuazioni di temperatura esterna. La trasmittanza termica delle pareti isolate con pannelli in fibra di legno è risultata pari a 0,53 W/m²K contro 1,24 W/m²K delle pareti non isolate, con una riduzione del 57%.
Finiture e Compatibilità con Rivestimenti in Pietra
Una volta scelto il tipo di cappotto, andrà valutato il tipo di finitura che si vorrà realizzare. È possibile rivestire un cappotto termico esterno con un rivestimento in pietra naturale o pietra ricomposta. I protocolli utilizzati da Originepietra sono in grado di garantire altissime prestazioni, assenza di ponti termici e assoluta compatibilità con i rivestimenti in pietra naturale ed in pietra ricomposta.
Originepietra ha appositamente perfezionato anche i prodotti complementari alla pietra come il collante, gli stucchi e l’inerte alleggerito. Tutti i prodotti utilizzati nei protocolli Originepietra sono perfezionati affinché il sistema a cappotto non subisca danni o perdita di prestazioni nel tempo. I criteri essenziali di tenuta, isolamento, permeabilità e inerzia termica sono stati presi in esame in modo da creare un equilibrio perfetto. La mancanza anche di uno solo di questi parametri è causa di squilibri che compromettono l’intero sistema e, nei casi più gravi, comportano cedimenti e stacchi.
Originepietra riesce oggi a garantire pietra naturale o pietra ricomposta con doti di particolare leggerezza, di ottima permeabilità al vapore e di straordinaria conducibilità termica. Il rivestimento in pietra Originepietra esalta la performance della funzione coibente e rende più robusta e resistente la struttura, aggiungendo al sistema sei importanti vantaggi, dando vita al primo sistema garantito per la realizzazione integrata di rivestimenti in pietra ricostruita su isolamento termico esterno.