Quando si parla di isolamento termico e acustico, la lana di roccia rappresenta una delle soluzioni più affidabili e performanti nel settore edilizio e industriale.
Grazie alla sua struttura fibrosa e alle proprietà naturali delle rocce vulcaniche da cui è ricavata, questo materiale garantisce eccellente isolamento termico, elevata resistenza al fuoco e ottime capacità fonoassorbenti.
Queste proprietà la rendono una soluzione ideale per migliorare la sicurezza, il comfort e l’efficienza energetica degli edifici.
In questo articolo esploreremo come viene prodotta, i suoi principali impieghi e le ragioni per cui rappresenta una scelta strategica per migliorare l’efficienza energetica e il comfort abitativo.
Cos'è la Lana di Roccia e Lana Minerale?
La lana minerale è un prodotto inorganico non metallico prodotto da una miscela controllata di materie prime, principalmente composta da pietra o silice, che vengono riscaldate ad alta temperatura fino alla fusione.
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La lana di roccia, insieme alla lana di vetro, fa parte della categoria di materiali isolanti lane minerali (MW).
Si tratta di un materiale isolante di origine minerale, costituito da un silicato amorfo derivato dalla roccia.
Le rocce vengono frantumate e unite a calcare e minerali.
Le sue origini risalgono agli inizi del XX secolo, quando venne osservata per la prima volta nelle isole Hawaii.
Durante le eruzioni vulcaniche, la lava incandescente, proiettata nell’aria, si raffreddava rapidamente, dando origine a filamenti solidificati con proprietà isolanti.
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Questo fenomeno naturale ha ispirato la produzione artificiale della lana di roccia, che unisce la resistenza e la durabilità della pietra con l’efficacia isolante delle fibre.
Ciò che rende la lana minerale un materiale unico nel settore dell’edilizia è la sua capacità di combinare quattro caratteristiche fondamentali: resistenza al fuoco, incombustibilità, isolamento termico e capacità fonoassorbente.
La lana minerale è un materiale molto versatile e può essere prodotto in diverse densità per conferire proprietà differenti, formato in varie forme e rivestito con una varietà di materiali in fogli.
Il suo aspetto tipico è di colore grigio-verde oliva.
Processo Produttivo della Lana di Roccia
La lana di roccia è ottenuta dalla fusione dei componenti minerali, opportunamente selezionati e dosati.
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L’intero processo di fusione e fibraggio è controllato allo scopo di ottenere un prodotto finito omogeneo, chimicamente inerte, stabile nel tempo.
La produzione della lana di roccia ha inizio con la fusione della roccia vulcanica ad alta temperatura dopo una accurata selezione geologica delle materie prime (il calcare, le bricchette, il coke).
Dalla fusione della roccia vulcanica, che si trasforma in roccia fusa (melt), si produce una fibra infine spruzzata di resina ed olio.
Nello specifico, il procedimento di fabbricazione della lana di roccia si articola nelle seguenti fasi:
- Preparazione materie prime: Le materie prime sono costituite da roccia basaltica (ottenuta con rigorosa selezione geologica) ed eventualmente “slag”, alla quale si aggiunge calcare (introdotto per abbassare la temperatura di fusione della lana di roccia) e “bricchette” ossia impasti ottenuti dal composto di vari elementi minerali dosati in quantità controllate unite alla lana di roccia di riciclo.
- Forno di fusione: Dopo essere state pesate e dosate nelle giuste proporzioni, le materie prime ed il coke (utilizzato come combustibile), vengono convogliati, tramite un nastro trasportatore, nel forno di fusione in cui alla temperatura di circa 1500 °C le materie vengono fuse e si produce roccia fusa “melt”.
- Produzione della fibra di lana di roccia: All’interno di appositi “spinner” (camere di fibraggio) la roccia fusa viene trasformata in fibre.
- Aggiunta di resina e olio: Le fibre vengono spruzzate con resina (che funge da legante delle fibre) e olio (per rendere il materiale idrorepellente).
- Polimerizzazione: La falda di lana di roccia ottenuta viene quindi distribuita tramite un pendolo (tenendo conto della densità e spessore che si vuole ottenere) su un tappeto che viene fatto passare in un forno di polimerizzazione (a una temperatura di circa 200 gradi C) al fine di consentire l’indurimento del legante e stabilizzare il materiale.
- Taglio a dimensione e imballo: Il materiale viene quindi tagliato a misura ed imballato. Per applicazioni specifiche può essere previsto l’accoppiamento di rivestimenti.
La prassi di riferimento per l’applicazione dei prodotti in lana di vetro e di roccia utilizzati in edilizia è la UNI/PdR 65:2019.
Principali Caratteristiche della Lana Minerale
I materiali isolanti a base di lana di roccia si distinguono per la loro eccellente capacità isolante, garantendo un efficace controllo termico e acustico.
Inoltre, la lana di roccia è flessibile e possiede stabilità dimensionale, con dilatazioni termiche trascurabili.
Isolamento Termico
Le prestazioni termiche della lana minerale sono dovute principalmente alla prevenzione della convezione grazie alla capacità di questo materiale di intrappolare l’aria nella matrice lanosa a celle aperte.
La conduzione è ridotta perché c’è pochissimo materiale solido per fornire percorsi e l’aria statica intrappolata ha una bassa conduttività termica.
L’efficienza termica di un materiale isolante è determinata principalmente dalla sua conducibilità termica (λ), espressa in W/mK.
La normativa UNI EN 13162 stabilisce che tale parametro venga dichiarato come λD (conducibilità termica dichiarata), ottenuto secondo le specifiche delle norme UNI EN 12667 o UNI EN 12939.
Nei prodotti in lana minerale, la conducibilità termica dichiarata si colloca generalmente tra 0,031 e 0,042 W/mK ed è indicata nella Dichiarazione di Prestazione (DoP).
Questo valore dipende da diversi fattori, tra cui massa volumica, diametro medio e orientamento delle fibre.
Per gli isolanti destinati all’edilizia, il valore di riferimento è misurato a una temperatura standard di 10°C.
Oltre alla conducibilità termica, per valutare le prestazioni di un materiale in clima estivo, è fondamentale considerare anche massa e calore specifico.
Nei prodotti in lana minerale, la massa varia in base a densità e spessore, oscillando tra 10 e 200 kg/m³, mentre il calore specifico è pari a 1030 J/KgK.
L’impiego di materiali isolanti per la riqualificazione dell’involucro edilizio offre vantaggi sia in inverno che in estate.
Un adeguato isolamento delle superfici opache, con una bassa trasmittanza periodica, riduce l’ingresso dell’energia solare, contribuendo a mantenere ambienti freschi nei mesi più caldi.
La lana di roccia - caratteristiche e rischi - in 5 minuti
Isolamento Acustico e Assorbimento
I materiali porosi come la lana minerale lavorano per controllare e ridurre il rumore consentendo il movimento dell’aria nel tessuto del materiale.
I prodotti a base di lana minerale, essendo porosi a celle aperte, offrono ottime caratteristiche di isolamento acustico.
La prestazione è legata al sistema di posa e stratigrafia.
La lana minerale svolge una funzione di assorbitore acustico riducendo i tempi di riverbero e il livello sonoro dell’ambiente.
In generale, le caratteristiche fonoassorbenti delle strutture all’interno delle quali è inserita migliorano con l’incremento di spessore della lana minerale.
I principali utilizzi nell'isolamento acustico sono:
- Riempimento di intercapedini: In numerose applicazioni (ad esempio: murature a cassetta, divisori in gesso rivestito, coperture in legno con isolante montato tra i travetti, isolante all’estradosso del solaio, facciate ventilate, controsoffitti) la lana minerale installata in intercapedine svolge una “funzione di assorbimento per porosità” e grazie alla struttura porosa aperta, per attrito viscoso, frena la propagazione dell’energia sonora all’interno del materiale riducendo la trasmissione del rumore. Uno dei parametri che determina la prestazione acustica in questo caso specifico, oltre allo spessore, è la resistività al flusso dell’aria “AFr” (Δp/V).
- Posa a contatto con gli altri componenti: Usata come materiale resiliente in numerose applicazioni (ad esempio: isolamento a cappotto esterno con intonaco sottile, contropareti interne con pannelli accoppiati a lastre in gesso rivestito, massetti galleggianti interpiano) la lana minerale è a contatto con gli strati delle strutture edilizie e svolge quindi una funzione di molla riducendo la trasmissione di vibrazioni e la propagazione di energia sonora grazie alla sua capacità dissipativa e annullando l’effetto dei ponti acustici. Il guadagno nell’isolamento è, quindi, funzione della capacità del materiale di limitare la trasmissione di vibrazioni. Il parametro acustico della lana minerale che determina la prestazione acustica, in questo caso è la rigidità dinamica contraddistinta dal simbolo s ed è espressa in MN/m3. Questo parametro assume nella lana minerale valori ottimali senza dover rinunciare alle caratteristiche meccaniche necessarie per l’applicazione specifica.
I prodotti a base di lana minerale garantiscono le migliori caratteristiche di assorbimento acustico con prodotti leggeri e di facile installazione.
Le prestazioni di assorbimento acustico variano in funzione della frequenza.
Ogni materiale fonoassorbente è contraddistinto, per ogni frequenza, da un coefficiente di assorbimento α il cui valore è compreso tra 0 e 1,00 dove: 0 rappresenta la mancanza assoluta di assorbimento (riflessione totale); 1,00 rappresenta l’assorbimento totale dei suoni incidenti.
Comportamento al Fuoco
Uno dei principali punti di forza della lana minerale è la sua incombustibilità, una proprietà derivante dalla natura inorganica del materiale e dal ridotto contenuto di leganti.
Grazie a queste caratteristiche, i prodotti isolanti a base di lana minerale non alimentano la combustione, non favoriscono la propagazione delle fiamme e non rilasciano gas tossici in caso di incendio.
Un altro aspetto distintivo della lana di roccia è la sua eccezionale resistenza alle alte temperature.
In assenza di leganti, può sopportare temperature costanti fino a 750 °C, con un punto di fusione superiore a 1.000 °C.
La reazione al fuoco di un materiale ne definisce il comportamento in presenza di fiamme e rappresenta un parametro essenziale per la sicurezza antincendio, soprattutto nella fase iniziale di propagazione.
I prodotti isolanti in lana minerale, conformi alla marcatura CE, rientrano nelle seguenti classi di reazione al fuoco, specificate nella Dichiarazione di Prestazione (DoP) e garantite per ogni lotto di produzione:
- Classe A1: completamente incombustibile, non emette fumi né gocce incandescenti.
- Classe A2-s1,d0: incombustibile, con emissione nulla o molto ridotta di fumi e assenza di gocce incandescenti.
Infine, la lana di roccia è uno dei materiali più utilizzati per la protezione passiva al fuoco, in quanto appartiene alle classi di reazione al fuoco A1 e A2 (se trattata con leganti organici) secondo le normative europee, garantendo un’elevata sicurezza in caso di incendio.
Alcuni prodotti in lana minerale, come quelli bitumati o con rivestimenti in carta kraft o carta bitumata kraft, potrebbero non essere stati testati per la reazione al fuoco.
In questi casi, possono essere classificati in classe F o riportare la dicitura NPD (No Performance Determined), indicando che la prestazione non è stata determinata.
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