Rischio e degrado di un cappotto termico funzionale
Il comportamento del cappotto termico: dal rischio incendio alle prove di laboratorio
Il cappotto termico (esterno) è uno strato di materiale isolante applicato all’involucro (di un sistema edilizio) – finalizzato alla protezione termica (e igrometrica) dell’ambiente interno dell’edificio.
Il comportamento del cappotto termico
Negli edifici attualizzati (riqualificati) – e in quelli di nuova costruzione – lo strato isolante (cappotto termico) ha uno spessore che varia da circa10 a circa 20 centimetri – in funzione della zona climatica di ubicazione dell’edificio.
Il comportamento di un materiale isolante – che rappresenta il core del cappotto termico – è essenzialmente caratterizzato da tre grandezze: la conduttività termica (ƛ), il fattore di resistenza alla diffusione del vapore (µ) e la classe di reazione al fuoco.
Un cappotto termico funzionale ha uno strato isolante con bassa conduttività, bassa resistenza alla diffusione del vapore e incombustibile (oppure combustibile senza produzione di fiamma).
In pratica un cappotto termico viene fornito dal produttore in un kit costruttivo certificato ETICS (External Thermal Insulation Composite System – Sistema Composito di Isolamento Termico Esterno) – ovvero viene fornito come sistema a norma (collante, isolante, tasselli, rete di armatura ecc.).
Purtroppo, nonostante la coerenza normativa, i sistemi ETICS includono soluzioni con materiale isolante combustibile, come ad esempio il polistirene espanso (EPS) ecc.
Cappotto e rischio d’incendio
Una facciata rappresenta la struttura di propagazione delle fiamme che si estendono fino ad avvolgere l’intero edificio.
La velocità di propagazione dell’incendio aumenta fortemente quando il materiale applicato in facciata – ad esempio l’isolante di un cappotto termico – è combustile e infiammabile. In questo caso l’incendio coinvolge l’intero involucro dell’edificio.
Per cui, oltre la certificazione ETICS, è fondamentale scegliere un cappotto termico con isolante incombustibile (o quantomeno combustibile senza produzione di fiamma).
A livello sperimentale (Questa prova sperimentale è stata realizzata a cura della facoltà di ingegneria civile dell’Università di Zagabria in Croazia ed è stata presentata in convegno il 28/04/2014) è stato testato il comportamento al fuoco di tre tipi di sistemi a cappotto esterno:
- campione 1: sistema a cappotto con isolante combustibile;
- campione 2: sistema a cappotto con isolante combustibile e cintura antincendio di materiale isolante incombustibile;
- campione 3: sistema a cappotto con isolante incombustibile.
Con il seguente risultato:
- campione 1: dopo circa 15 minuti il modello è stato avvolto dalle fiamme e ha emesso una grande quantità di fumo e gas tossici. La facciata è stata completamente danneggiata;
- campione 2: dopo circa 28 minuti il modello si è comportato come il campione 1;
- campione 3: dopo circa 40 minuti l’incendio si è spontaneamente estinto. La facciata non ha subito danni strutturali.
In sintesi:
- il comportamento dei campioni 1 (combustibile) e 2 (combustibile con cintura antincendio) è stato disastroso. Mentre il comportamento del campione 3 (incombustibile) ha raggiunto lo scopo di controllare l’incendio (fino allo spegnimento spontaneo) e di proteggere la struttura di facciata.
Pertanto, la massima sicurezza contro l’incendio si ottiene dalle facciate con cappotti di materiali isolanti incombustibili.
Cappotto e degrado
Le maggiori sollecitazioni che portano al degrado permanente di un cappotto termico esterno sono date dai seguenti eventi: errori di fornitura e montaggio, fattori ambientali e di esercizio.
Errori di fornitura e montaggio:
- uso di materiali non accreditati e scarsamente coerenti. Ad esempio, uso di un collante inadeguato per il materiale isolante scelto e via di seguito;
- scarso rispetto della regola dell’arte definita dal produttore del sistema cappotto, oppure, errori di montaggio del cappotto (nella distribuzione della malta collamte, nella quantità e posizione dei tasselli ecc.).
Fattori ambientali:
- inquinamento atmosferico, pioggia, grandine e precipitazioni atmosferiche, che determinano il degrado superficiale (sgretolamento progressivo e asportazione del materiale);
- depressione in facciata causata dal vento, che determina un effetto ventosa (sui pannelli di materiale isolante) fino al parziale distacco e alla formazione di cavità tra il cappotto e la parete perimetrale;
- sollecitazioni meccaniche impulsive come urti, fino alla formazione di cricche e fessure ecc.
Fattori di esercizio:
- umidità nella massa del cappotto e sulla superficie di giunzione cappotto-parete;
- ponti termici;
- sollecitazioni termiche di breve periodo come gelo e disgelo ecc.;
- sollecitazioni termiche stagionali.
Osservazione
Molti dei fenomeni suddetti interessano anche le normali pareti in muratura. Ma in questo caso, la presenza del cappotto termico, ovvero di un materiale meccanicamente poco consistente, determina dei transitori di degrado piuttosto brevi – mediamente un decennio – contro un trentennio della normale parete in muratura.
Formazione delle muffe
Quando (per qualsiasi motivo) si formano cricche, fessure e cavità (nel cappotto e nella superficie cappotto-parete) si accumula l’umidità permanente che dà luogo alla formazione della muffa.
La muffa si nutre dell’intonaco (lo erode e crea rigonfiamenti e distacchi), danneggia il materiale isolante, diminuisce la resistenza termica dell’involucro e si propaga nella massa del cappotto e della parete.
Conclusione
Il degrado di un cappotto termico (che si presenta con rigonfiamenti, erosioni, distacchi, muffa ecc.) è dovuto essenzialmente all’umidità. Senza dimenticare il rischio incendio, che in concreto può determinare la distruzione di parte o dell’intero edificio. E ricordando che questi eventi dànno sempre luogo al discomfort ambientale, al disagio termico o al danno biologico degli abitanti l’edificio.
Bibliografia
M. Berti (2024) “Cappotto termico funzionale e degrado”, Grafill Editore, Palermo.