Il pannello a sandwich, o struttura a sandwich, è un elemento costruttivo innovativo che sta rivoluzionando il settore dell'edilizia, in particolare per le coperture isolanti. Questa tipologia di pannelli è costituita da due strati resistenti, spesso denominati "pelli" o "facce", che racchiudono un materiale connettivo isolante, il "core". In generale, la struttura di un pannello coibentato si compone di due lamine di rivestimento che contengono al loro interno una lastra di materiale coibentato.
Vantaggi dell'Isolamento Termico e Igiene
La scelta dei pannelli coibentati per migliorare l’isolamento termico di un edificio è sicuramente azzeccata. L’isolamento termico di un edificio permette di minimizzare la dispersione di caldo e freddo fra due ambienti, contribuendo in modo significativo all'efficienza energetica. Questi materiali riducono il fabbisogno di energia associato al riscaldamento e al raffreddamento, migliorando il comfort termico complessivo.
La conduttività termica indica la capacità del materiale di isolare un ambiente. Oltre a questi notevoli vantaggi, è fondamentale citare il miglioramento dell’igiene: questa tipologia di installazione, con un maggiore isolamento termico delle pareti e del tetto, evita la formazione di condensa, umidità e muffe, garantendo ambienti più sani.
Materiali Isolanti per i Pannelli Sandwich
Per realizzare i pannelli coibentati vengono sfruttati diversi materiali, da scegliere in base agli ambienti e alle esigenze specifiche. Tra i materiali più comunemente utilizzati per l'isolamento troviamo:
- Polistirolo espanso o schiuma di poliuretano: due materiali plastici che si presentano sotto forma schiumosa o espansa.
- Sughero: un ottimo materiale isolante naturale ricavato dalla corteccia dell’omonimo albero.
- Lana di roccia o lana di vetro: materiali ricavati dagli scarti di lavorazione della roccia, lana e vetro. Sono comunemente utilizzati per l’isolamento dei pannelli coibentati fonoassorbenti e per i pannelli coibentati antincendio.
Il Poliuretano (PUR/PIR) come Core Isolante
I pannelli sandwich con core in poliuretano costituiscono un materiale da costruzione dal forte potere isolante, garantendo le migliori prestazioni coibenti anche con spessori ridotti rispetto a quelli necessari con altri materiali. Il poliuretano, infatti, offre straordinarie prestazioni isolanti.
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La sua struttura a celle chiuse e l’elevata densità determinano una bassa conducibilità termica e un elevato potere coibente, consentendo di mantenere il comfort termico e di ridurre il fabbisogno energetico degli edifici. Il poliuretano usato per realizzare lo strato coibente dei pannelli sandwich garantisce ottime prestazioni isolanti a parità di spessore, rispetto ad altri materiali. Il valore di trasmittanza termica “U” dipende dallo spessore del pannello.
L’isolante poliuretanico per la realizzazione dei pannelli sandwich è anigroscopico, ovvero composto per il 95% da celle chiuse: questo caratterizza il materiale per l’ottima resistenza a muffe e funghi. Infatti, non fornisce terreno fertile per la proliferazione di batteri e spore. Il modesto assorbimento d’acqua, che si potrebbe avere per fenomeni di capillarità, è azzerato dai paramenti metallici dei pannelli, che fungono da rivestimento protettivo impermeabile. In materia di permeabilità all’acqua, i pannelli possono essere certificati secondo le modalità previste dalle norme EN 12865:2003 e EN 14509:2006. Il poliuretano è un materiale robusto e resistente, nonostante la sua leggerezza.
Pannelli Sandwich Ventilati: Il Sistema DRYFIX
Un aspetto cruciale per l'efficienza e la durabilità degli edifici è la ventilazione. Il sistema DRYFIX rappresenta un punto di forza in questo ambito, permettendo di creare una parete ventilata senza la necessità di forare i pannelli coibentati metallici. Questo approccio innovativo mantiene caratteristiche meccaniche di adeguata resistenza alle sollecitazioni e riduce sensibilmente la presenza di ponti termici che possono presentarsi nella parete.
Comportamento al Fuoco e Certificazioni
La sicurezza antincendio è un requisito fondamentale nell'edilizia moderna. I pannelli sandwich possono contribuire a proteggere gli edifici dal fuoco. L’anima in poliuretano, infatti, presenta un buon comportamento in tema di reazione e resistenza al fuoco, secondo la normativa EN13501.
A semplice richiesta, i pannelli sono disponibili nella versione con schiuma PIR (poliisocianurato espanso rigido), una particolare struttura polimerica che garantisce eccellenti caratteristiche di comportamento al fuoco. Sono disponibili sul mercato pannelli in PIR che hanno ottenuto la classificazione Euroclass B-s1,d0, che identifica i materiali combustibili non infiammabili o difficilmente infiammabili, con bassa emissione di fumi in caso di incendio.
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L'intera gamma di pannelli ISOLPACK è stata certificata in Classe B-s2, d0 presso il CSTB (Francia) e presso il KIT (Germania) in conformità alla norma UNI EN 13823 (SBI)*. Questo standard classifica i materiali in base alla loro reazione al fuoco.
Di seguito, una spiegazione dei parametri della classificazione SBI:
| Criterio | Descrizione |
|---|---|
| B | Quantità di calore prodotta durante i primi 600 secondi del test < 7,5 MJ (miglior valore ottenibile per prodotti schiumati) |
| s2 | Ridottissimo sviluppo dei fumi |
| d0 | Assoluta assenza di gocce e/o particelle infiammate |
Negli ultimi anni, il test SBI è diventato un requisito standard in Europa per il comportamento al fuoco dei materiali per l'edilizia. Il nuovo standard europeo per i pannelli sandwich - UNI EN 14509 - utilizza il sistema SBI ai fini della classificazione al fuoco. In quanto prodotto ISOLPACK consente, unico in Italia, di progettare applicazioni leggere, altamente isolanti con ineguagliati requisiti di reazione al fuoco.
Fire test PIR, PUR and EPS
Pannelli Sandwich con Componenti in Legno
Il legno, materiale naturale e con ottime proprietà isolanti, trova impiego anche nella composizione dei pannelli sandwich. Esistono pannelli sandwich in legno con funzione portante, costituiti da due strati esterni di pannelli a base di legno (compensato o OSB) e da un isolante interno (generalmente polistirene estruso), prodotti anche da alcune aziende italiane e spesso utilizzati per rivestimenti di copertura.
Su alcune tipologie di pannelli coibentati, il legno (sotto forma di perline) può essere utilizzato come rivestimento della parte inferiore, fornendo non solo isolamento ma anche una finitura estetica gradevole.
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Diversi sistemi integrano il legno nella loro struttura "sandwich":
- ISOSANDWICH: sistema per coperture e soppalchi, composto da un pannello in EUROSTRAND OSB a norma EN 300 CE (estradosso), un pannello in PLYWOOD a norma EN 310 CE, o un pannello in abete a tre strati a norma EN 13986 CE, o una lastra di cartongesso RB 13 a norma EN 520 CE (intradosso), accoppiati ad un materiale coibente a norme EUROPEE e prestazioni energetiche secondo la Legge 10/91 art. 32 D.M.
- ISOSANDWICH - TOP: sistema con struttura “sandwich” autoportante per coperture, soppalchi e pareti prefabbricate, composto da un pannello in EUROSTRAND OSB a norma EN 300 CE (estradosso), un pannello in PLYWOOD a norma EN 310 CE, o un pannello in abete a tre strati a norma EN 13986 CE o una lastra di cartongesso RB 13 a norma EN 520 CE (intradosso), accoppiati ad un materiale coibente a norme EUROPEE e prestazioni energetiche secondo la Legge 10/91 art. 32 D.M. 02/04/98.
- ISOSANDWICH-TOP®: un sistema con struttura “sandwich” autoportante simile ai precedenti, per coperture, soppalchi e pareti prefabbricate, composto dall’accoppiamento tra un pannello EUROSTRAND OSB (estradosso), un pannello in compensato ad incollaggio fenolico o una lastra in cartongesso RB 13 (intradosso) con interposto un materiale coibente a norme EUROPEE e prestazioni energetiche secondo la legge 10/91 art. 32 D.M. 02/04/98, ed al recente decreto del 27 Luglio 2005 del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti.
Applicazione e Metodi di Installazione
I pannelli coibentati possono essere applicati sia sulle pareti perimetrali sia sui tetti di qualsiasi edificio, abitazione o struttura. L’isolamento del tetto degli edifici è di fondamentale importanza: il calore si muove infatti verso l’alto ed è necessario creare una barriera per evitare di disperdere il calore verso l’esterno. Per la tipologia di pannelli coibentati per pareti, ci sono diverse tecniche applicative, ognuna con le proprie caratteristiche.
Per fissare i pannelli da parete occorre creare innanzitutto una struttura in ferro, dove poterli ancorare attraverso le loro viti di fissaggio e realizzare una cornice con dei profili a ‘U’ in modo da migliorarne la stabilità, l’ancoraggio e l’estetica. Allo stesso modo, per fissare i pannelli coibentati sul tetto, sarà necessario fissarli sulla struttura portante, alla massima pendenza possibile. Prima di procedere al fissaggio del pannello successivo, è opportuno verificare che quello precedente sia fissato nel modo corretto e che siano ben allineati tra loro, evitando spazi vuoti.
È importante notare che non tutti i pannelli seguono le stesse procedure per la messa in posa: alcuni richiedono un’applicazione professionale e completa, altri invece necessitano di procedure più semplici.
Finiture Estetiche
Tradizionalmente i pannelli coibentati vengono lasciati allo stato grezzo e non rivestito in quanto il loro aspetto, specialmente nelle colorazioni speciali (come il finto legno), è molto gradevole. Tuttavia, nel caso si vogliano utilizzare per creare delle pareti interne di un’abitazione, le finiture più utilizzate sono gli intonaci cementizi o a base di calce idraulica, che possono essere anche arricchiti da pitture.
Certificazioni e Normative
Un prodotto o materiale da costruzione, prima di arrivare sul mercato, necessita di una serie di certificazioni che ne attestino la qualità, il rispetto a standard e vincoli normativi, le prestazioni, la filiera produttiva e tutto il ciclo di vita. Per certificare la resistenza dei materiali, è possibile ottenere la certificazione FM Approvals: la società di certificazioni che fa capo a FM Global, testa la prevenzione della perdita di proprietà di prodotti e servizi destinati all’uso in strutture commerciali e industriali.
A livello produttivo, esiste la certificazione ISO 9001 che dimostra la capacità di un’organizzazione di soddisfare e superare le aspettative dei clienti, per ridurre al minimo il rischio di acquistare un prodotto o un servizio scadente. Per pannelli sandwich aventi funzione di rivestimento è inoltre da valutare l’applicabilità dell’ETAG016 (»Guidelines for european technical approval of self-supporting composite lightweight panels«).
Marta Lupi, ingegnere dei materiali e R&D Project Manager di Isopan, si occupa di progetti di ricerca volti ad individuare nuove soluzioni di prodotto e processo, contribuendo allo sviluppo e al miglioramento continuo di questi materiali essenziali per l'edilizia.