CAPPOTTO TERMICO: PROGETTAZIONE DI UN INVOLUCRO EDILIZIO AD ALTE PRESTAZIONI CON LANA MINERALE

La lana minerale sta diventando un’opzione praticabile per prestazioni termiche esterne continue in un sistema di costruzione. Fu osservato per la prima volta sull’isola di Hawaii nel 19 ° secolo, quando la lava vulcanica fusa fu agitata dal vento in fibre che i nativi usavano per coprire le loro capanne. Un metodo di produzione di questa fibra minerale naturale fu brevettato per la prima volta negli Stati Uniti nel 1870 da John Player. Ventisette anni dopo, l’ingegnere americano Charles Corydon Hall sviluppò una tecnologia per trasformare il calcare fuso in fibre e lanciò l’industria dell’isolamento della lana di roccia in America.

L’isolamento in lana minerale di oggi è prodotto riscaldando una miscela fusa di basalto, o dolomite e scorie, derivata dalla produzione di acciaio in un forno ad una temperatura di circa 1.426 gradi Celsius (2.600 gradi Fahrenheit), attraverso la quale viene soffiato un flusso d’aria. Le tecniche di produzione più avanzate prevedono la rotazione della roccia fusa e un legante polimerico utilizzando teste di filatura ad alta velocità in qualche modo simili al processo utilizzato per produrre zucchero filato. Il prodotto finale è una massa di fibre fini e intrecciate con un diametro che varia da due a sei micrometri. È tipicamente composto da materiale per lo più inorganico.

L’utilizzo di lana minerale nel sistema è una buona opzione per un involucro edilizio ad alte prestazioni. Ha molti attributi e caratteristiche per aggiungere resistenza al fuoco, permeabilità e sostenibilità a un edificio. Se utilizzato con una barriera all’aria e all’umidità, produce un avanzato sistema di rivestimento delle pareti ad alte prestazioni.

Le singole fibre conducono molto bene il calore, ma quando vengono pressate in rotoli e fogli, la loro capacità di dividere l’aria le rende eccellenti isolanti. Il tappetino stratificato di fibre, che impedisce il movimento dell’aria, offre una flessibilità e versatilità che non si trovano nella maggior parte degli altri isolanti. La lana di roccia e scorie può essere prodotta in un’ampia varietà di forme, forme e dimensioni, tra cui: pannello, riempimento sciolto, applicato a spruzzo e isolamento dei tubi per molte applicazioni comuni e specializzate. La lana minerale, ad esempio, è ampiamente utilizzata in ambienti industriali come raffinerie di petrolio e centrali elettriche per contenere calore in tubi, serbatoi e navi. È comunemente utilizzato per l’efficienza energetica residenziale come isolamento per loft, pareti di cavità, tetti piani e sistemi di riscaldamento. Nell’edilizia commerciale, è stato tipicamente utilizzato come strato isolante dietro vari rivestimenti. Soprattutto, nelle facciate continue, nelle facciate antipioggia e ora nell’EIFS.

Resistenza al fuoco:

Un sistema che utilizza lana minerale non organica ha diverse caratteristiche che migliorano la protezione antincendio dell’edificio e dei suoi occupanti. L’isolamento non è combinabile (NFPA 220 Tipizzazione della costruzione di edifici in base alla resistenza al fuoco dei loro elementi strutturali), continuo ed è un materiale da costruzione di “Classe A” con diffusione della fiamma 0 e sviluppo di fumo (ASTM E84 Surface Burning Characteristics of Building Materials). Può resistere a temperature superiori a 2.000 gradi Fahrenheit pur resistendo al fuoco. L’uso di lana minerale in un assemblaggio crea una cavità stretta e rimane in posizione durante un incendio, riducendo così al minimo qualsiasi effetto camino. Se il componente barriera d’aria è legato tra due materiali non combustibili – guaina di gesso e lana minerale – non è quindi esposto in caso di incendio. Queste caratteristiche di progettazione esentano il sistema a base di lana minerale dai test NFPA 285 e NFPA 268 che sono tipicamente richiesti per simili gruppi di pareti isolate a base di plastica espansa e ne consentono l’uso su costruzioni di tipo I, II, III e IV (non combustibili) senza limiti di altezza o battuta d’arresto. Gli isolanti in lana minerale sono utilizzati come protezione passiva dal fuoco in molti gruppi di pareti.

Sostenibilità:

I prodotti in lana minerale sono in genere realizzati con oltre il 50% di contenuto riciclato post-industriale e contribuiscono al risparmio energetico, alla bioedilizia e a ben 13 categorie di crediti LEED. La lana di scoria, in particolare, guadagna punti aggiuntivi perché è composta per il 70% o più da rifiuti dell’industria dell’acciaio riciclato. Utilizzata in combinazione con un sistema di isolamento continuo esterno come EIFS, la lana minerale può aiutare a ridurre il consumo di energia di riscaldamento e raffreddamento e può ridurre sostanzialmente le emissioni di gas serra nel corso della vita dell’edificio.

Controllo termico:

L’isolamento esterno continuo è un modo efficace e pratico per isolare una parete. L’isolamento della cavità del perno è solo parzialmente efficace nell’isolare una parete poiché i perni sono ponti termici che conducono energia termica verso l’esterno (o l’interno se in un clima di raffreddamento) e fino al 50% del valore R può essere perso attraverso borchie in acciaio. I codici di costruzione oggi prescrivono valori R minimi di isolamento continuo (ci) per gli assemblaggi di pareti. Questi valori sono facilmente raggiungibili con il componente isolante della lana minerale con un valore ci R di 4,0 per pollice. Altri aspetti importanti di un sistema di isolamento in lana minerale sono un pannello conforme ASTM C612. La sua resistenza alla trazione e alla compressione, la stabilità dimensionale e le tolleranze dimensionali sono ottimizzate per l’applicazione diretta di un rivestimento di base, rinforzando maglie e finiture.

I tasselli speciali vengono utilizzati per fissare il pannello isolante in lana minerale e sono progettati per ridurre al minimo o eliminare il ponte termico. Questi tasselli sono realizzati in materiale a bassa conduttività termica e impiegano un tappo o un tappo termico come taglio termico tra gli elementi di fissaggio e la superficie della parete esterna finita. Per uno spessore di isolamento di 2 pollici, i tasselli sono montati in superficie e il dispositivo di fissaggio riceve una spina termica. Per uno spessore di isolamento di 3 o 4 pollici, il tassello è svasato e coperto con un cappuccio termico in lana minerale e inserito a filo con la superficie in lana minerale. Isolando all’esterno e utilizzando tasselli speciali che riducono l’effetto ponte termico degli elementi di fissaggio, un sistema con lana minerale massimizza l’efficienza termica e il comfort degli occupanti con un ridotto consumo energetico e costi energetici inferiori rispetto all’isolamento tra i perni.

Resistenza agli urti:

La resistenza agli urti viene misurata in conformità con ASTM E2486, un metodo di prova che utilizza un peso standard caduto ad altezze crescenti per determinare i livelli di resistenza agli urti che possono essere raggiunti. Un sistema che utilizza lana minerale supererà i livelli raggiunti con un tipico sistema a base di plastica espansa. Ad esempio, il grado standard di rete di rinforzo (4,5 once) raggiunge una media resistenza agli urti in un sistema di lana minerale e il livello di resistenza agli urti ultra-elevato raccomandato per i piani terra è raggiunto con uno strato di rete intermedia rispetto ai due strati di rete tipicamente richiesti per un sistema a base di plastica espansa. Le aree diverse dalla resistenza agli urti standard o media dovrebbero essere delineate su disegni di elevazione per segnalare questi requisiti speciali all’appaltatore. In generale, un livello ultra-elevato di resistenza agli urti è raccomandato per i piani terra ad un’altezza minima di sei piedi (1.8m) e in altre aree che possono essere esposte a stress o impatti anomali.

In alcuni casi, ad esempio, aree urbane con traffico pedonale intenso, aree industriali con traffico di carrelli elevatori o un hotel con traffico veicolare frequente e carrelli bagagli, un materiale alternativo come stucco di cemento Portland, stucco di pannelli di cemento, pietra o piastrelle, può essere una finitura più adatta come boiserie o fino all’altezza completa del primo piano. Un sistema che utilizza lana minerale, come altri rivestimenti murali, dovrebbe essere terminato sopra il grado finito. Questo non solo protegge il sistema dalle acque sotterranee e dalla colorazione o dallo sporco, ma è anche importante per la protezione contro i tagliaerba e altri strumenti paesaggistici che possono danneggiare il sistema a qualsiasi grado.

Controllo delle perdite d’aria:

Le perdite d’aria attraverso l’involucro dell’edificio possono essere una fonte di condensa e accumulo di acqua nelle pareti. È anche una fonte di perdita di calore nei mesi freddi e un vettore di polline e altri contaminanti presenti nell’aria che possono infiltrarsi e influenzare la qualità dell’aria interna. La maggior parte dei codici di costruzione oggi richiede una barriera d’aria nella costruzione di pareti, che può migliorare la durata dell’edificio, ridurre il consumo energetico e migliorare il comfort degli occupanti. Affinché una barriera d’aria sia efficace, deve essere continua. I collegamenti con altri componenti della barriera d’aria (ad esempio, materiale del tetto, impermeabilizzazione delle fondamenta) devono essere verificati per verificarne la compatibilità insieme ai collegamenti alle penetrazioni attraverso il gruppo a parete, ad esempio fenestrazione, scuppers e prese d’aria dell’essiccatore. Un sistema di rivestimento in lana minerale efficace dovrebbe includere componenti di barriera all’aria compatibili per dettagliare giunti, cuciture e aperture ruvide e per la transizione ad altri materiali nella costruzione di pareti. Il materiale barriera all’aria primario è un rivestimento che può essere applicato a spruzzo, rullo o pennello (o cazzuola per alcuni rivestimenti).

L’aggiunta di una maggiore protezione antincendio, sostenibilità, controllo termico e resistenza agli urti a qualsiasi sistema di facciata rende la lana minerale un valore aggiunto logico per i sistemi di pareti esterne premium di oggi. La lana minerale, che esiste da molto tempo, vale la pena indagare quando si guarda al prossimo sistema di involucro dell’edificio ad alte prestazioni.