La progettazione e la ristrutturazione di edifici spesso comportano l'interazione tra materiali diversi, come il legno e il cemento. Questo contatto, se non gestito correttamente, può presentare sfide significative in termini di stabilità strutturale e prestazioni energetiche. Ad esempio, in un intervento di ristrutturazione di un immobile che prevede la riduzione delle luci di solai esistenti con l'aggiunta di travi in legno a vista, è fondamentale considerare attentamente la modalità di integrazione di questi due materiali.
Nel nostro magazzino edile di Costo di Arzignano ed in quello di Gambellara, entrambi a Vicenza, potrai trovare isolanti termici per differenti scopi. I nostri tecnici possono darti consigli ed analizzare, assieme a te, le differenti possibilità per trovare la soluzione migliore per casa tua.
La Sfida del Contatto Legno-Cemento: Stabilità e Isolamento
Quando si adotta uno schema statico di soletta in cemento armato poggiante su appoggi cedevoli dati da travi in legno, particolari attenzioni riguardano taluni aspetti legati alla modalità realizzativa dell’opera e al comportamento del materiale legno. È necessario garantire che, nelle condizioni di esercizio della struttura, la soletta poggi effettivamente sulle travi sottostanti, in modo che possano efficacemente esercitare la loro funzione di "rompitratta".
Per limitare frecce e tensioni nella soletta, è opportuno realizzare le opere di finitura del solaio una volta poste in opera le travi sottostanti. A tale scopo le travi lignee dovranno essere messe in opera garantendo il perfetto contatto con la sovrastruttura e prestando particolare attenzione alle tolleranze di posa in opera, per evitare inflessioni della soletta superiori a quelle ipotizzate e/o accettabili.
Si deve considerare che in seguito a variazioni di umidità il legno è soggetto a movimenti igroscopici di ritiro e rigonfiamento. Se le travi poste in opera non sono ben stagionate, queste subiranno durante la vita in esercizio fenomeni di ritiro. L’eventuale ritiro in seguito a perdita di umidità delle travi provocherà un abbassamento delle stesse e quindi un cedimento degli appoggi della soletta. È quindi assolutamente consigliabile porre in opera legno massiccio ben essiccato o elementi in legno lamellare.
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Nel calcolo si dovrà considerare che le proprietà del legno dipendono dal tempo. In particolare, le deformazioni degli elementi lignei sono influenzate dalla durata del carico e dall’umidità. La riduzione del modulo elastico porta nel tempo ad un aumento della cedevolezza del vincolo offerto alla soletta. Il collegamento mediante connettori non è strettamente necessario, a condizione che le forze trasmesse da un elemento all'altro siano esclusivamente forze di compressione. In caso contrario, occorrerà prevedere dei connettori adeguati.
Sistemi Costruttivi Innovativi Legno-Cemento per Isolamento Integrato
L'integrazione del legno con il calcestruzzo può avvenire attraverso soluzioni avanzate che ottimizzano sia la performance strutturale che l'isolamento termico e acustico. Queste soluzioni sono particolarmente adatte per il rivestimento di travi in legno a contatto con il cemento.
Pannelli in Lana di Legno per Casseri a Perdere
Le ottime capacità di coesione della lana di legno con il calcestruzzo permette l’esecuzione di getti per la realizzazione di pilastri, travi, setti portanti e solette piene, all’interno di pannelli CELENIT che fungono da "fondo cassero" o "cassero a perdere". L’abbinamento del sistema costruttivo cassero a perdere con i pannelli in lana di legno unisce una tradizione di più di 50 anni a innumerevoli vantaggi. I manufatti in calcestruzzo così realizzati costituiscono contemporaneamente strutture e tamponature, possono incorporare impianti e ricevere direttamente la finitura. I pannelli in lana di legno sono idonei alla protezione dal fuoco degli elementi strutturali in calcestruzzo armato: funzionano infatti come uno scudo termico aumentando in modo rilevante la resistenza al fuoco delle strutture grazie alle caratteristiche isolanti del materiale.
Solai in Legno Cemento Isotex
I solai in legno cemento Isotex sono soluzioni costruttive ad alte prestazioni per interpiani e coperture: sismo-resistenti, REI 240, termo-acusticamente efficienti e sostenibili. La tecnologia Isotex, basata sull’impiego di blocchi cassero e solai prefabbricati in legno cemento, permette di realizzare edifici scatolari sismo-resistenti, combinando la performance strutturale a garanzie di sostenibilità ambientale, sicurezza antincendio ed elevate prestazioni termo-acustiche, aspetti fondamentali nel settore edilizio.
I solai Isotex eliminano ponti termici e acustici grazie alla perfetta fresatura sia verticale sia orizzontale dei pannelli. Anche i risultati di laboratorio sulla misura del potere fonoisolante da rumore aereo e calpestio certificano valori competitivi: il comfort acustico è tangibile dagli occupanti stessi dell’edificio. Una delle peculiarità del legno cemento Isotex è l’elevata resistenza al fuoco ottenuta attraverso la mineralizzazione del legno. I solai hanno raggiunto una classificazione REI 240 senza intonaco, ovvero hanno dimostrato la capacità di mantenere portanza, integrità e isolamento per almeno 240 minuti in caso di incendio, innalzando il livello di sicurezza per gli occupanti e garantendo la tenuta strutturale.
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Il solaio S49 Isotex, ad esempio, è un pannello da 49 cm con isolamento integrato, che consente una significativa riduzione dei tempi e dei costi di cantiere. Grazie ai pannelli “a misura” con già la coibentazione integrata, si ha l’eliminazione dei ponti termici e si realizza con un’unica fase di posa sia la struttura sia l’isolamento termico, senza bisogno di coibentazioni integrative.
Caratteristiche Fondamentali dei Materiali Isolanti
Per scegliere il materiale isolante più adatto a proteggere le travi in legno a contatto con il cemento, è essenziale conoscerne le caratteristiche principali.
- Bassa Conducibilità Termica λ: La prima caratteristica di un materiale isolante è la conducibilità termica che deve essere la più bassa possibile. Per definizione un isolante deve condurre poco calore e in fisica tecnica questa caratteristica si indica con la lettera greca λ.
- Alta Capacità Termica: La capacità termica ci dà utili indicazioni del comportamento estivo di un materiale isolante. Più alto è tale valore e migliore sarà il comportamento estivo del materiale.
- Alta Densità ρ: La densità del materiale, che viene espressa con il simbolo greco ρ, esprime il peso specifico del materiale e tanto più è elevato questo valore, tanto migliore sarà il comportamento estivo dell'isolante.
- Alta Traspirabilità μ: Il valore μ esprime il grado di traspirabilità di un materiale isolante, quindi il comportamento in presenza di umidità e vapore. Se questo valore è elevato significa che il materiale isolante è in grado di traspirare.
- Alta Resistenza al Fuoco: La resistenza al fuoco di un materiale isolante è la sua capacità di resistere ad un incendio. In questo caso contano le classi europee di resistenza al fuoco che vanno da A1 ad F.
- Buon Comportamento Acustico: Generalmente un buon comportamento acustico si ottiene con una bassa rigidità dinamica, cosa che riduce le frequenze di risonanza.
La caratteristica principale degli isolanti termici è la conduttività termica che dipende principalmente dalla massa volumica apparente (densità) del materiale ma anche dal contenuto di umidità che si verifica in condizioni di esercizio. In generale si può osservare che quanto minori sono la permeabilità e l'assorbimento d'acqua, tanto maggiore è la garanzia che il materiale mantenga inalterate nel tempo le sue proprietà di isolamento termico. Inoltre, all'aumentare della densità del materiale aumenta anche la resistenza a compressione dell'elemento isolante.
Tipologie di Isolanti e Loro Applicazioni per Strutture Miste
Gli isolanti si distinguono in varie tipologie di prodotti a seconda della natura del materiale impiegato. Per le loro caratteristiche molti prodotti hanno proprietà isolanti sia termiche che acustiche.
Classificazione per Origine
- Isolanti inorganici naturali e sintetici: Hanno origine minerale, come lana di roccia, lana di vetro, perlite espansa, vermiculite espansa, argilla espansa. Sono ampiamente utilizzati per merito delle loro capacità di non assorbire l’umidità, di essere particolarmente resistenti alle muffe e incombustibili. La lana di roccia, in particolare, è uno dei materiali che resiste meglio a temperature molto elevate ed è utilizzata quando è richiesta una elevata classe di resistenza al fuoco.
- Isolanti organici naturali: Sono materiali principalmente di origine vegetale, come fibra di legno, di cellulosa, fibra di canapa, sughero. Si presentano sotto forma di pannelli, rotoli oppure sfusi in fiocchi. Sono materiali riciclabili, biodegradabili e traspiranti, prodotti da materie prime rinnovabili. Gli isolanti in fibra di legno, ottenuti da scarti di segheria, sono tra gli isolanti organici quelli caratterizzati da densità più elevate, con una buona capacità di accumulo del calore. Queste caratteristiche li rendono adatti a garantire il benessere climatico estivo, ad essere impiegati per l’isolamento di coperture lignee ma anche per cappotti, sia esterni che interni.
- Isolanti di origine organica sintetica: Come Polistirene espanso (EPS), Polistirene estruso (XPS), Poliuretano (PUR/PIR). Sotto forma di pannelli e in schiuma, sono materiali plastici di origine petrolchimica dalle ottime capacità isolanti. Presentano generalmente elevata resistenza alla diffusione del vapore e, vista la facilità di reperimento e il basso costo, risultano ampiamente utilizzati, specialmente per cappotti esterni, in vespai e in strutture controterra.
Isolanti a Celle Aperte o Chiuse
I materiali isolanti si possono anche classificare in isolanti a celle aperte, quando la massa di cui sono costituiti è formata da pori o celle comunicanti tra loro. Mentre si diranno "a celle chiuse" i materiali isolanti in cui le celle non sono comunicanti. In generale tutti i materiali espansi di origine sintetica rientrano nella categoria a celle chiuse.
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Isolanti di Ultima Generazione
Chiamati anche SIM (Super Insulating Materials) proprio per la loro caratteristica di essere altamente isolanti. Appartengono a questa categoria materiali con caratteristiche molto diverse tra loro, generati da differenti processi produttivi e anche aventi costi molto diversi.
- Resine fenoliche: Schiume rigide costituite da una fitta struttura a celle chiuse che, oltre ad avere una conducibilità termica molto bassa, presentano un’ottima resistenza al fuoco, non emettono fumi tossici ed sono autoestinguenti.
- Aerogel: Attualmente la tipologia più commercializzata è l’aerogel di silice. La caratteristica principale è quella di avere struttura altamente porosa in cui l’aria può arrivare a rappresentare il 99% del suo volume.
- Isolanti sottovuoto (VIP): Pannelli multistrato costituiti da uno strato centrale, un vero e proprio nucleo incapsulato dal quale viene evacuata tutta l’aria e i gas presenti. Sono i materiali con conducibilità termica più bassa presenti sul mercato e trovano largo impiego nell’edilizia visti anche i loro spessori ridotti e leggerezza.
- Isolanti termoriflettenti: Sono costituiti da fogli di polietilene o ovatte accoppiate ad un rivestimento in fogli di alluminio. Il loro potere isolante deriva proprio dalla capacità della superficie di riflettere le radiazioni termiche.
La Fibra di Legno come Soluzione Versatile
La fibra di legno è una scelta ideale per molteplici applicazioni strutturali e isolanti, inclusi i contesti in cui si integrano legno e cemento, offrendo benefici sia in termini di protezione termica che acustica.
- Isolamento del tetto: Se volete isolare il vostro tetto, la fibra di legno è la scelta ideale. L'isolamento del tetto tra le travi è sempre la prima scelta quando il tetto è già coperto. Se la vostra casa ha un tetto leggero con una struttura portante in legno e casseforme in legno, l'isolamento in fibra di legno vi garantirà un livello di comfort particolarmente elevato grazie a una protezione acustica e termica notevolmente migliorata.
- Isolamento di facciata: Se volete isolare la vostra facciata, la fibra di legno è la scelta ideale. Per le pareti esterne in legno, il vostro artigiano può montare l'ITE direttamente sui montanti in legno portanti, risparmiando così sui tempi di lavoro. Offre valori U più bassi, eccellente isolamento acustico, protezione ottimale contro il calore in estate e ambienti confortevoli e salubri grazie alla sua gestione dell'umidità.
- Isolamento di pareti interne e divisorie: I pannelli isolanti in fibra di legno sono ideali per isolare le pareti divisorie che formano spazi vuoti con intelaiature in legno o metallo. In questa applicazione assicurano anche un clima sano, in quanto sono aperti alla diffusione e possono regolare molto bene l'umidità dell'aria.
- Isolamento di pavimenti e soffitti: Se volete isolare il vostro pavimento e/o soffitto, la fibra di legno è la scelta ideale. L'isolamento in fibra di legno utilizzato come strato di zavorra flessibile migliora significativamente l'isolamento acustico. Per ridurre i costi di riscaldamento dell'edificio e aumentare il comfort nelle stanze sotto il tetto, è possibile isolare il soffitto in travi di legno massiccio o impiallacciato del sottotetto o della mansarda non riscaldata e non abitata con un isolante in fibra di legno. È anche possibile posare lo strato isolante tra le travi, utilizzando pannelli flessibili ad alta resistenza.
Criteri di Scelta e Conformità Normativa
La scelta di un isolante richiede un incontro tra il committente, il progettista/direttore dei lavori ed uno dei nostri tecnici del settore edilizia. Assieme si valutano le esigenze in base alla destinazione degli isolanti ed alle caratteristiche della casa, alle stratigrafie dell'involucro e agli obiettivi non solo termici ma anche acustici che si vogliono ottenere.
La marcatura CE negli isolanti è fondamentale per poterli utilizzare in cantiere. Questo marchio consente di identificare la fabbrica ed essere certi che il materiale rispetti certe caratteristiche generali di produzione. La mancanza del marchio rende illegale l'utilizzo in cantiere.
L'etichetta CE di un materiale isolante riporta il nome del produttore, il nome del prodotto, lo spessore nominale, la classe di reazione al fuoco e la conducibilità termica λ dichiarata dal produttore, oltre alla data di produzione.
Costi Indicativi degli Isolanti
Ecco una tabella del costo degli isolanti al metro quadrato ipotizzando uno spessore di 10 centimetri. I costi sono molto indicativi, non tengono conto dei costi di progettazione, degli oneri per la sicurezza, dell'impalcatura necessaria e di altri eventuali oneri di cantiere. A fianco della colonna dei costi di posa indichiamo la densità (ρ) e il valore lambda (λ). Più basso è il valore λ e migliori saranno le caratteristiche isolanti (invernali).
| Materiale | Costi (10 cm) | ρ (kg/m³) | λ |
|---|---|---|---|
| COTONE | 140 €/m² | 20 - 60 | 0,035 |
| EPS (pol. espanso) | 55 €/m² | 15 - 20 | 0,035 |
| LINO | 140 €/m² | 20 - 160 | 0,04 |
| FIBRA DI LEGNO | 95 €/m² | 130 - 300 | 0,045 |
| CALCIO SILICATO | 160 €/m² | 200 - 290 | 0,07 |
| SUGHERO | 150 €/m² | 90 - 200 | 0,04 |
| FIBRA DI VETRO | 80 €/m² | 10 - 60 | 0,035 |
| PERLITE | 80 €/m² | 150 - 210 | 0,05 |
| PUR (poliuretano) | 90 €/m² | 22 - 60 | 0,025 |
| LANA DI PECORA | 150 €/m² | 25 - 300 | 0,035 |
| VETRO CELLULARE | 150 €/m² | 100 - 200 | 0,045 |
| XPS (pol. estruso) | 70 €/m² | 25 - 45 | 0,03 |
| CELLULOSA | 45 €/m² | 30 - 100 | 0,045 |
| VACUUM 1 cm | 125 €/m² | 400 - 1800 | 0,005 |
| ARGILLA | 95 €/m² | 300 - 800 | 0,085 |
| CANAPA | 100 €/m² | 20 - 190 | 0,04 |
| MINERALE | 110 €/m² | 200 | 0,045 |