L’Isolamento termico o coibentazione è la riduzione del flusso di calore tra due corpi a temperature diverse.
Il flusso di calore Q
Il flusso o perdita di calore (Q) è la quantità di calore che attraversa una parete fin quando la differenza di temperatura tra l’interno e l’esterno è maggiore di zero, è la Trasmittanza.
Trasmittanza
La Trasmittanza è la quantità di calore che attraversa una parete di 1 mq nell’unità di tempo di 1 secondo, quando la differenza di temperatura tra l’interno e l’esterno è maggiore di 0°Celsius o 0°Kelvin. All’interno e all’esterno la materia deve essere aeriforme.
Costante di conduttività K
La qualità materiale di cui è fatta la parete determina la quantità di calore che può attraversare la parete:
| Ag e Cu | Au | Al | Fe | PVC | vetro | mattoni |
| 400 | 300 | 200 | 70 | 4 | 1 | 0,8 |
| acqua | legno | neve soffice | lana | poliuretano | aria |
| 0,6 | 0,1 | 0,06 | 0,04 | 0,03 | 0,024 |
Calcola il flusso di calore scambiato tra un locale riscaldato e l’esterno freddo, la differenza termica è di 10 gradi, la parete in mattoni (K= 0,8 W/°Cxm) ha uno spessore di 20 cm (0,20 m), la superficie delle pareti è di 300 mq, nell’intervallo di 7.200 secondi (2 ore) ?
Joules = 0,8 x 300 x 15 x 7.200 / 0,20 = 129,6 x 10^6
convertiamo in kWh, sapendo che i Watt sono in secondi, e in un’ora ci sono 3.600 secondi
kWh = 129,6 x 10^6 J / 3.600 s = 36
Se un kWh costa 0,1 € x 36 kWh = 3,6 euro di costo energetico.
La conducibilità termica di una finestra
Una finestra ben isolata ha una cornice di legno (K 0,1). La cornice può essere fatta anche in PVC polivinilcloruro (K 4), il PVC viene modellato in modo da contenere delle camere d’aria (K 0,02) o argon (K 0,015) per cui i serramenti di PVC sono isolanti (K 0,1). Infine il Vetro (K 1) conduce poco ma per ridurre ulteriormente la conduzione si creano una o addirittura due camere d’aria o argon, con doppio e triplo vetro (K 0,1).
I serramenti di alluminio conducono parecchio (K 200), se hanno un taglio termico conducono meno. Il taglio termico è una barretta di plastica che separa l’alluminio interno dall’alluminio esterno.
Isolanti
Gli isolanti sono polimeri composti da carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto.
I materiali di origine sintetica sono più efficaci, più termicamente coibentanti dei materiali usati invece come fonoassorbenti come le lane sia minerali che vegetali che animali.
Isolamento poroso come argilla (leca) e perlite espanse. La leca sono piccole sfere prodotte riscaldando l’argilla a temperature elevate, densità 500 kg/mc. La leca è usata per calcestruzzi leggeri nei sottofondi: 1 m3 di Leca, 150 kg di cemento e 90 litri di acqua.
Pannelli in fibra di canapa o in fibra di legno: la fibra è un intreccio di fibre allungate che trattengono l’aria. L’amianto è un isolante perché è un silicato fibroso che trattiene molta aria. L’insufflaggio della cellulosa all’interno dell’intercapedine di una parete per l’ isolamento termico e acustico.
Pannelli in sughero: l’aria è intrappolata in celle non collegate fra loro.
Pannelli in Poliuretano (PU o PUR), è un polimero i cui monomeri di partenza sono un diisocianato e un poliolo.
I materiali isolanti possono essere utilizzati esternamente per cappotti, oppure internamente come contro placcaggi, e isolanti in intercapedine. Il cappotto esterno va fissato alla parete con colle e tasselli. Criticità nelle grandinate.
I laterizi forati almeno al 50%, possono essere riempiti con materiali isolanti, danno isolamento termo-acustico.
Lo spessore dell’solante fino a 30 cm da una drastica riduzione della trasmittanza, ma oltre la riduzione si riduce.