32
a cura _ dell’ufficio sviluppo di Tecnologie e Materiali srl LE MEM BRANE TRASPIRANTI Che cosa sono e come si utilizzano: informazioni utili sulle applicazioni di questi materiali. Manuale / 03 . 2014

Manuale di posa Tecnologie e Materiali

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Le menbrane traspiranti e frenovapore: cosa sono e come si utilizzano nelle strutture e nei tetti.

Citation preview

Page 1: Manuale di posa Tecnologie e Materiali

a cura _ dell’ufficio sviluppo di Tecnologie e Materiali srl

LE MEMBRANE TRASPIRANTI

Che cosa sono e come si utilizzano: informazioni utili sulle applicazioni di questi materiali.

Manuale / 03 . 2014

Page 2: Manuale di posa Tecnologie e Materiali

2

Gentile Lettore, La ringrazio per l’attenzione che dedicherà alla lettura di questo mio breve manuale di informazioni per l’utilizzo di membrane traspiranti e schermi al vapore. Questo lavoro si rivolge agli operatori del settore. Non si tratta di un testo universitario ma è frutto di concetti semplici ed informazioni chiare e comprensibili è mia intenzione trasferire suggerimenti utili all’impegno deisuddetti materiali.

Lanfranco Scazzola

L’autore_ Lanfranco Scazzola

tecnologie e materiali [email protected]

Page 3: Manuale di posa Tecnologie e Materiali

3

a cura _ dell’ufficio sviluppo di Tecnologie e Materiali srl

LE MEMBRANE TRASPIRANTI

Che cosa sono e come si utilizzano: informazioni utili sulle applicazioni di questi materiali.

Introduzione 2Tecnologie delle membrane 4Quando è necessario un freno al vapore? 8Come si identifica la traspirabilità di una membrana 9Ipotesi di formazione di condense nel periodo estivo 10Tipi di tetto e umidità 11Come si identifica la traspirabilità di una membrana 10Quando è necessario un freno al vapore? 13Esempi di costruzione 14Gli isolanti per il tetto 19Come posare le membrane traspiranti 20Tecnologia delle membrane 26Le membrane riflettenti 28

Manuale / 03 . 2014

Page 4: Manuale di posa Tecnologie e Materiali

Le membrane traspiranti e gli schermi al vapore hanno delle peculiarità che non devono essere dimenticate al momento del loro utilizzo. Alcune di queste queste caratteristiche sono così riassumibili in:

A_ Le membrane traspiranti e gli schermi al vapore non sono tutti uguali: i costi industriali delle materie prime e quelli di lavorazione non permettono di realiz-zare eccellenti prodotti a prezzi ridotti. Anche in que-sto settore vale la regola aurea “se paghi poco compri poco” ed è sempre rischioso utilizzare un prodotto di scarso valore per garantire la tenuta di una copertura per 10 anni almeno.

B_ Nessuna membrana o schermo vapore è imper-meabile: esse sono tutte resistenti ad una colonna d’acqua definita grazie a test di laboratorio e riporta-ta nella certificazione. La resistenza all’acqua non è l’impermeabilità, ma indica la resistenza al passag-gio dell’acqua offerta dalla membrana. Tali membra-ne sono realizzate per operare al di sotto di un manto di copertura (tegole o coppi) e non permettono il pas-saggio delle infiltrazioni d’acqua. Lasciarle all’aperto per mesi, esponendole alle intemperie quale unica protezione del coperto è un errore che, in presenza di forti temporali dove l’impatto delle gocce d’acqua supera la “spinta” della colonna d’acqua prevista in laboratorio, può causare infiltrazioni. In questo caso il problema non è causato dalla membrana ma da un utilizzo errato da parte del posatore

C_ Le membrane e gli schermi sono prodotti estre-mamente “leggeri”, pertanto facili da maneggiare da parte del posatore.

D_ Le membrane e gli schermi al vapore vanno fis-sate alla struttura (generalmente) mediante chiodi o graffettatura. Non vanno, pertanto, “sfiammate” con cannelli o incollate.

E_ Le membrane traspiranti vanno posate sempre sopra l’isolante (qualunque tipo esso sia) mentre lo schermo al vapore sempre sotto.

F_ Tutte la membrane traspiranti e gli schermi al vapore hanno una durata (resistenza) ai raggi UV (raggi solari) limitata nel tempo (mediamente 1/4 mesi), e pertanto, superato tale periodo, le loro capa-cità decadono velocemente.

G_ Le membrane traspiranti (in genere) sono rea-lizzate per essere operanti con listellature e venti-lazione. Tegole fissate a malta direttamente sulla membrana, mediante schiuma poliuretanica o anco-ra incollate, sono delle soluzioni non garantite dalla quasi totalita’ dei produttori e pertanto sconsigliate.

4

La tecnologia dellemembrane traspiranti

Page 5: Manuale di posa Tecnologie e Materiali

5

Come vengono realizzate le membrane traspiranti e quali differenze vi sono fra i vari prodotti? Per facilitare la comprensione delle differenze esistenti tra le membrane traspiranti possiamo suddividere le stesse in tre grandi famiglie di prodotti:

1 _ tecnologia DuPont™ Tyvek®2 _ membrane a tre strati incollate 3 _ prodotti “spalmati”

1 _ tecnologia DuPont™ Tyvek®

In un ambiente di sicurezza, mediante pressione si rende liquido un gas altamente esplosivo, all’interno del quale vengono sciolti i granuli di polietilene. Cen-tinaia di testine spruzzatrici governate da computer spruzzano questo composto (sempre in ambiente si-gillato e non accessibile ad umani). Grazie alla pres-sione atmosferica il gas ritorna volatile (e viene recu-perato al 99,9% - (gli impianti sono certificati EMAS) ed il polietilene si trasforma in filamenti. Questi fila-menti vengono raccolti, mediante carica elettrosta-tica, in un “monoblocco”continuo ed omogeneo. Al termine di questa lavorazione, differenti trattamenti termici trasformano questo prodotto nei diversi tipi di DuPont™ Tyvek®. Questi prodotti sono conosciuti ed utilizzati per la protezione delle abitazioni e della per-sona, per abbigliamento, per impieghi grafici, medici, per il trasporto in sicurezza delle opere d’arte, etc... Ogni fase della lavorazione è controllata dagli occhi instancabili a raggi laser dei computer; ogni minima differenza nello spessore delle fibre o nella loro com-posizione comporta lo scarto della partita prodotta, che rientra nel ciclo produttivo. Tyvek® è un prodotto monostrato, dove tutta la membrana è funzionale alla traspirabilità e protezione dall’acqua, ed è distribuito in tutto il mondo dalla metà degli anni 60’.

Lacerazione di un foglio di Tyvek® che evidenzia le fibre di Polietilene

La membrana interna, unica protezione all’acqua nelle membrane a tre strati.Lamina plastica centrale più sottile di un capello.

2 _ tecnologia delle membrane multistrato

Mediante un processo di incollaggio a colla (spruz-zata, a polveri, ad ultrasuoni, a termo adesione) si rendono solidali due tessuti non tessuti (TNT) con una membrana plastica (polietilene o polipropile-ne) realizzata ed utilizzata inizialmente nel settore dell’igiene intima (pannolini). Questa membrana è l’unica protezione offerta al passaggio dell’acqua. I tessuti esterni servono solamente quale resisten-za meccanica alle sollecitazione e protezione della membrana stessa, troppo fragile per essere maneg-giata. Utilizzi principali: igiene intima, membrane per tetti/pareti, abbigliamento.

> Attenzione: le membrane presentate nella foto si sono lacerate durante la delaminazione manuale. L’immagine non vuole avere alcuno scopo denigratorio dei prodotti.

3 _ tecnologia dei prodotti “spalmati”

Su di un supporto in fibre (TNT o altro) si stende in genere per spalmatura uno o più strati di un compo-sto poliolefinico, poliuretanico o altro. La tecnologia è simile al procedimento per la realizzazione delle cosiddette “finte pelli” utilizzate in calzatura, arreda-mento ed abbigliamento.

Page 6: Manuale di posa Tecnologie e Materiali

In base a quali considerazioni il cliente sceglie una guaina? Quando nel mercato, fra le diverse guaine bituminose offerte dai produttori il cliente orienta la sua scelta su di una guaina da 4 mm anziché su di una da 3 mm tale scelta è dovuta al fatto che 4 mm di prodotto bituminoso monoblocco offrono resistenze e protezione superiori ad un prodotto dI minor spesso-re. La stessa cosa non si può dire nel mercato delle membrane traspiranti, in quanto una membrana da 200 gr., pur offrendo una resistenza allo strappo su-periore dovuta alla grammatura dei tessuti utilizzati, in realtà offre una tenuta all’acqua uguale a quella di una membrana di grammatura inferiore, in quanto

Spessore del monoblocco funzionale DuPont™ Tyvek® da 175 A 220 micron

nella foto a sinistra si mostra il “monoblocco” di fibre che compongono DuPont™ Tyvek®. Un unico strato di fibre riesce a garantire la stessa tenuta all’acqua di prodotti a tre o più strati. Nella foto centrale si evidenzia la sottile membrana posta fra i due tessuti non tessuti che rappresenta l’unica resistenza offerta al passaggio dell’acqua ed è più sottile di un capello umano (mostrato nella foto a destra).

la parte funzionale è l’unica resistenza al passaggio dell’acqua, ed essa è la stessa membrana utilizzata in guaine molto più “leggere”. In poche parole se si acquista un prodotto più “pesante” al tatto si acqui-stano solo dei tessuti non tessuti più robusti ma non una maggiore resistenza all’acqua o ad una maggio-re traspirabilità.

Spessore della membrana funzionale nelle 3 strati da 11 a 45 micron

Guaina 130 gr. Guaina 155 gr. Guaina 180 gr.

Attenzione: le membrane presentate nella foto si sono lacerate durante la delaminazione manuale.

6

Spessore di un capello umano

Page 7: Manuale di posa Tecnologie e Materiali

7

Capita spesso che un cliente faccia espressamente questa domanda, o ancora che un venditore si trovi a dover consigliare i propri clienti sull’utilizzo dei freno al vapore e di quale tipo.Contrariamente a quanto si pensa, questa non è una domanda facile. Per prima cosa bisogna identificare il tipo di struttura, chiarendo se ti tratta di un tetto in cemento (o laterocemento) oppure in legno. Questa suddivisione è fondamentale, in quanto le due tipolo-gie di strutture offrono caratteristiche molto differen-ti per quel che concerne il passaggio del vapore.Con un tetto in legno, ad esempio, siamo in presen-za di una struttura che svolge anche una funzione di “leggero” freno al vapore, mentre nel caso del tetto in cemento la struttura è “quasi” una barriera al va-pore.

La seconda domana da porsi è: l’isolante previsto nell’utilizzo è di tipo traspirante? Infatti se su un tetto in cemento (barriera vapore) viene utilizzato un pac-chetto di isolamento traspirante, quindi ad esempio lana di roccia, lana di pecora, fibra di legno, canapa o altro, sarà la struttura stessa a fungere da freno

al vapore, mentre il materiale isolante al di sopra non fermando la fuoriuscita dell’umidità riuscirà a disperderla senza danni o condense. Diversamente, se vi sono materiali plastici (polistirene, polistirolo o altri) essi sono materiali scarsamente traspiranti, e anche su di un tetto in cemento diviene necessario l’impiego di un freno/barriera al vapore. In ogni caso bisogna sempre ricordare che dalla par-te calda (il tetto) verso l’estero (sotto tegola) sia gli isolanti che le membrane utilizzate devono neces-sariamente fornire una resistenza decrescente al passaggio del vapore: infatti, più ci si avvicina alla parte fredda più il passaggio del vapore deve essere facilitato dall’uso di isolanti e guaine (membrane) più traspiranti.

Mai mettere un freno al vapore nella parte superiore dell’isolante (esterno).

Quando è necessario unfreno a vapore?

> Attenzione: non dimentichiamo mai che la natura ha progettato il legno in modo tale che, terminato il suo ciclo vitale, venga distrutto e trasformato in Humus da funghi, muffe e batteri che prolificano nell’umi-dità. Siamo noi umani che desdieriamo rendere quasi “eterna” la durata del legno. Per ottenere ciò dob-biamo preservarlo dal ristagno di umidità e lasciarlo “respirare” utilizzando prodotti di protezione idonei ad usandoli correttamente.

Page 8: Manuale di posa Tecnologie e Materiali

8

Le membrane traspiranti attualmente in commercio sono prodotti realizzati con tecnologie molto molto diverse l’una dall’altra. Le uniche cose che le acco-munano sono lo spessore ridotto e un dato che ne identifica la traspirabilità, chiamato “Sd”. Questo pa-rametro (Sd) è un indice di riferimento che sostituisce il già citato µ. Il µ è infatti l’indice di traspirabilità di materiali aventi spessore, e per questo si riferisce ad un m3 di materiale.

E’ evidente che per membrane aventi spessori infe-riori al mm questo parametro non è adeguato, e per-tanto per convenzione a livello europeo la traspira-bilità di una membrana viene identificato solamente tramite il suo valore di Sd.

Sd = µ x Sp

Il dato che si ottiene indica la resistenza offerta da quel materiale (con quello spessore) al passaggio del vapore. Questa resistenza viene paragonata a quella offerta da una colonna d’aria equivalente. Cerchiando di semplificare: se una membrana, risulta avere un Sd di 0,02 (2 cm) vuol dire che quella membrana offre resistenza al passaggio del vapore quanto una colon-na d’aria di 2 cm (molto traspirante).

Se una membrana, ha un Sd di 0,06 ciò vuol dire che quella membrana offre una resistenza al passaggio del vapore quanto 6 cm. d’aria (mediamente traspi-rante).

Sd è un indice di traspirabilità che si ottiene moltiplicando il µ del materiale con lo spessore dello stesso:

Come si identifica latraspirabilità di una membrana?

> Attenzione: una membrana con un reale Sd di 0,06 presenta un comportamento assolutamente diverso, nella formazione di condensa, rispetto ad una altamente traspirante con Sd 0,02. Quando, invece, le membrane vengono “testate” realmente in laboratori certificati (come tutti i nostri prodotti) il test previsto dalla norma UNI EN ISO 12572:2006 richiede che 3 campioni vengono posti su provette contenenti acqua portata a 23° con 93% di umidità interna e 50% di umidità dell’aria esterna. Dopo 24 ore si controlla quanta acqua è stata lasciata evaporare attraverso le membrane e si calcola così lo SD ed i gr di vapore passati nelle 24 ore (media fra i 3 campioni).

Tutte le nostre membrane traspiranti e freni al vapore sono testate nei laboratori dell’Istituto CSI di Bollate (MI).

Page 9: Manuale di posa Tecnologie e Materiali

9

Da qualche tempo vi è la convinzione che in zone calde, durante il periodo estivo, si possa creare un fenomeno inverso a quello invernale, e cioè che l’aria esterna, riscaldata dal sole, possa generare una “pressione”verso l’interno dell’abitazione rinfrescata trasportan-do verso l’interno umidità.

Per risolvere questo problema, nelle zone calde si è arrivati persino a consigliare di porre all’ester-no dell’isolante un freno vapore e porre al di sotto dell’isolante la membrana traspirante.

Tale ipotesi è poco credibile, in quanto nel periodo in-vernale l’aria riscaldata crea una pressione in quanto si espande fra le pareti che la rinchiudono. Nel periodo estivo invece, l’aria, riscaldata dall’ir-raggiamento solare, non presenta vincoli nella sua espansione (può avere l’intera superficie terrestre), e pertanto il fenomeno della condensazione inversa resta dubbio.

È invece certo che: > Un freno vapore posto nella parte esterna dell’iso-lante crea sicure condense in quanto l’isolante, riscal-datosi durante il giorno, rilascia la propria umidità che verrà trattenuta dal freno vapore; il rinfresca-mento notturno trasformerà questo vapore in acqua che resterà intrappolata.

Ipotesi di formazione dicondense nel periodo estivo

Condensa

Page 10: Manuale di posa Tecnologie e Materiali

10

Tipi di tetto e umidità

Nei tetti a falda (inclinati) in genere troviamo due tipi di strutture:

A_ Il tetto in cementoB_ Il tetto in legno

I due manufatti (legno e cemento) hanno pesi spe-cifici e sistemi di posa diversi, ma la reale differenza consiste nella loro diversa resistenza al passaggio del vapore causata dalla diversità dei materiali e dal loro spessore.

Questo comporta l’utilizzo di membrane differenti fra di loro. Il tetto in calcestruzzo è infatti una vera e propria “barriera”, con resistenza al passaggio del vapore molto elevata (passa poca umidità). Se il passaggio di questa ridotta quantità di umidità verrà bloccato da una barriera bituminosa avremo quasi certamente la formazione di condense ed umidità, ma la struttura del manufatto ne risentirà in modo limitato.

Il legno è per sua caratteristica un materiale tra-spirante. Le perline che compongono il tetto sono un freno vapore naturale (lasciano passare umidità) an-che grazie al loro ridotto spessore.

Se questa umidità viene però trattenuta mediante l’uso di schermi al vapore ad alta resistenza, con il ristagno del vapore si innescheranno fenomeni di de-grado della struttura stessa.

Vapore passante

Vapore

Vapore passante

Vapore

Page 11: Manuale di posa Tecnologie e Materiali

11

Come si distingue latraspirabilità?

La traspirabilità dei materiali viene indicata con la lettera greca µ (leggi MU) e più il numero indicato è elevato minore è la traspirabilità del materiale.

Esempio: il calcestruzzo ha µ = 70 c.a.il legno ha µ = 40 c.a.

Da quanto sopra è evidente che il calcestruzzo è meno traspirante del legno; fermandoci a tale dato ancora non è evidente il differente comportamento delle due strutture (legno e cemento), aventi spessori ben di-ferenti l’una dall’altra, quando permeate dal vapore caldo che fuoriesce dall’abitazione. Stando alle mie conoscenze ed sperienze, ho provato ad applicare empiricamente, anche alle strutture ed agli isolanti la semplice formula per calcolare l’Sd (formula che

identifica la resistenza al passaggio del vapore di un materiale con µ e spessore noti). Mettendo a confron-to i dati ottenuti risulta semplice formulare un’ipo-tesi. Provando ad applicare questa formula empirica alle strutture si ottengono valori di traspirabilità che rendono più semplice indicare le membrane (traspi-rante o freno al vapore) più idonea per l’impiego con i vari isolanti e per le diverse tipologie di costruzione.

I diagrammi di Glaser riportati più avanti, relativi ad ogni singola situazione costruttiva, confermano la va-lidità di questo semplice metodo.

Tetto in cemento µ 70 ( traspirabilità ) x m 0,20 ( spessore ) = mt 14 Tetto in legno µ 40 ( traspirabilità ) x m 0,02 ( spessore ) = mt 0,80

Questo semplice calcolo si evidenzia come la soletta di cemento abbia una resistenza al passaggio del va-pore paragonabile a 14 mt d’aria, mentre la perlina in legno possiede una resistenza al passaggio del vapo-re pari a 80 cm d’aria.

È quindi evidente come sia molto diverso il compor-tamento dei due manufatti in presenza di vapore, ed è altresì evidente ora la necessità di utilizzare (dove necessari) schermi al vapore differenti e diverse so-luzioni con membrane traspiranti nei due manufatti.

Vapore passante

Vapore

Vapore passante

Vapore

Page 12: Manuale di posa Tecnologie e Materiali

12

Cosa utilizzare per la protezione del tetto?

Vista la differenza di traspirabilità cerchiamo ora di capire quali sono le differenze tra schermi vapore, schermi freno al vapore e membrane traspiranti.

Schermo al vapore (barriera)

Lo schermo al vapore è una protezione che serve a bloccare il passaggio dell’umidità. In genere, le vere barriere vapore sono i metalli. Guaine bituminose, polietilene e altri materiali hanno, solo, valori Sd molto molto elevati.

Dove si usano gli schermi al vapore?

Gli schermi al vapore sono indispensabili in tutte quelle soluzioni costruttive dove non vi sia possibilità di liberare il vapore (es: un tetto protetto con guaina bituminosa senza ventilazione). Questa specifica situazione impone l’utilizzo nel tetto, prima dell’isolante, di una barriera totale al vapore; vale il detto “dato che nulla può uscire nulla deve po-ter entrare nel pacchetto isolante.

GuainaBituminosa

Page 13: Manuale di posa Tecnologie e Materiali

Vapor control

13

Cosa utilizzare per la protezione del tetto?

Schermo freno al vapore

È una membrana / guaina che si utilizza per rallentare il passaggio del vapore (anche in questo caso l’umi-dità che non passa resta nelle strutture). Lo schermo freno al vapore deve essere calcolato se-condo il tipo di isolante utilizzato; lo stesso freno al vapore non può essere impiegato indistintamente per ogni tipo di isolante. Quando necessario, lo schermo freno al vapore utilizzato deve essere idoneo alla so-luzione costruttiva scelta.

Dove si usano gli schermi al vapore?

Gli schermi freno al vapore si utilizzano al di sotto di isolanti scarsamente traspiranti o in tutte quelle si-tuazioni nelle quali vi è il rischio di ristagno del vapore e conseguente formazione di condensa.

Esempio: un tetto in legno accoppiato con un isolante plastico (polistirolo, polistirene etc...), coperture re-alizzate al di sopra di piscine, palestre, cucine indu-striali e in tutte quelle situazioni dove la produzione di vapore esula dalle condizioni standard. Quando si utilizzano isolanti plastici ci troviamo nella situazione nella quale l’isolante è meno traspirante delle perline del tetto, pertanto gran parte del vapore che attraver-sa le perline non può essere smaltito dall’isolante.

In questo specifico caso bisogna installare uno scher-mo / freno vapore sul legno per rallentare la quantità di vapore passante attraverso le perline, lasciando fil-trare solo la quantità che riuscirà ad attraversare l’iso-lante per essere poi dispersa nell’atmosfera esterna.

Attenzione - tutto il vapore (umidità) che non viene “smaltito” nell’atmosfera ristagnerà nella struttura.

Vapore

Page 14: Manuale di posa Tecnologie e Materiali

14

Come si identifica la traspirabilità di una membrana?

Membrane _ Guaine traspiranti

La membrana traspirante si pone a protezione degli isolanti e delle strutture. Una membrana / guaina tra-spirante posata su di una soletta di cemento permet-terà alla stessa di continuare ad asciugarsi fino alla sua completa maturazione. Una membrana guaina traspirante posta a protezio-ne delle perline del tetto le proteggerà mantenendole asciutte, permetteno loro di evaquare sia l’umidità na-turale che quella assorbita.

Dove si usano leMembrane _ Guaine traspiranti?

Tetto isolato con fibra di legno / sughero / lana di pecora o lana di roccia > disegno 1: al di sopra dell’isolante.

Tetti in cemento o latero / cemento isolato con fibra di legno / lana di roccia > disegno 2:la guaina traspirante va posizionata solo sopra l’isolante.

Tetto in legno isolato con polistirolo, polistirene, poliuretano> disegno 3: al di sopra dell’isolante avendo cura di posizionare uno schermo freno vapore fra perlina ed isolante (a lato).

disegno 1

disegno 3

disegno 2

Page 15: Manuale di posa Tecnologie e Materiali

15

Esempi di costruzione

1° _Tetto in legno isolato con FIBRA DI LEGNO

Classico tetto in legno con perline da 2 cm, isolato con pannelli in fibra di legno 12 cm di spessore. Devono essere verificati i valori di traspirabilità dei due materiali per comprendere se è necessario l’uso o meno di un freno al vapore:

µ del legno (perline) = 40 (valore medio)µ dei pannelli in fibra di legno BIOPAN = 5

Perline µ 40 x m 0,02 (spessore perlina) = Sd 0,80 m (indice di resistenza la passaggio del vapore)

BIOPAN µ 5 x m 0,12 (spessore dell’isolante) = Sd 0,60 m

Con questo semplice calcolo possiamo verificare che le “perline” del tetto sono meno traspiranti dell’iso-lante che le sovrasta. Questo significa che attraverso le perline filtrerà meno umidità di quanto l’isolante è in grado di disperdere; in questa soluzione costruttiva le“perline” del tetto sono già di per loro un “freno al vapore” sufficiente.

Un vero schermo / freno al vapore fra perline ed iso-lante in questo esempio NON è necessario. Al di sotto dell’isolante quale antipolvere si può utilizzare un’al-tra membrana traspirante.

Dal diagramma di Glaser sotto riportato si evince che l’uso di un freno al vapore non è necessario fino a circa 14 cm di spessore del pacchetto isolante in fibra di legno.

0 25 50 75 100 125 150

20,00

15,002000,00

10,00

1500,00

5,00

1000,00

0,00

500,00-5,00

-10,00 0,00

2500,00

Tem

pera

tura

[°C

]

Pre

ssio

ne d

i vap

ore

[Pa]

lana legno

perline

Spessore [mm]

pressione di vapore [Pa]pressione saturazione [Pa]

temperatura [°C]

Calcolo della traspirabilità

Attenzione: la simulazione (diagramma di Glaser) è stata sviluppata senza l’uso di un freno vapore

Page 16: Manuale di posa Tecnologie e Materiali

16

Esempi di costruzione

2° _Tetto in cemento isolato con FIBRA DI LEGNO

Tetto in cemento (soletta) solato con fibra di legno (BIOPAN) da 12 cm. Anche in questo caso dobbiamo verificare se l’isolante è più o meno traspirante della struttura.

Soletta in calcestruzzo da 20 cm µ del calcestruzzo (valore medio) = 70m Isolante BIOPAN µ = 5Spessore 12 cm

Calcolo della traspirabilità Calcestruzzo µ= 70 x m 0,20 (spessore)= Sd 14 m

BIOPAN µ= 5 x m 0,12 (spessore) = Sd 0,60 m

Dal diagramma di Glaser sotto riportato si evince che l’uso di un freno al vapore non è necessario fino ad oltre 20 cm di spessore del pacchetto isolante in fibra di legno.

Da questo semplice calcolo si conferma che la so-letta in cemento è una barriera al vapore con capa-cità di lasciare passare l’umidità inferiore di circa 28 volte alla traspirabilità dell’isolante.

La posa dei pannelli in fibra di legno BIOPAN senza alcun freno o barriera vapore al di sotto non solo non genererà alcuna condensa ma permetterà alla solet-ta di completare la sua naturale “maturazione”

Tem

pera

tura

[°C

]

Pre

ssio

ne d

i vap

ore

[Pa]

Spessore [mm]

0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350

20,00

15,002000,00

10,00

1500,00

5,00

1000,00

0,00

500,00-5,00

-10,00 0,00

2500,00

lana legno

calcestruzzo

pressione di vapore [Pa]pressione saturazione [Pa]

temperatura [°C]

Attenzione: la simulazione (diagramma di Glaser) è stata sviluppata senza l’uso di un freno vapore

Page 17: Manuale di posa Tecnologie e Materiali

17

Esempi di costruzione

3° _Tetto in legno con isolante in POLISTIRENE

Tetto in legno con perline da 2 cm coibentato con 10 cm di lastre di polistirene.

Calcolo della traspirabilità Polistirene = µ 180 X m 0,10 ( spessore) = Sd 18 m

tetto in legno = µ 40 X m 0,02 (spessore) = Sd 0,80 m

Dal diagramma di Glaser sotto riportato si evince che l’uso di un freno al vapore è necessario in quanto la formazione di condensa è molto probabile.

Deve essere utilizzato un freno al vapore?in questo caso uno schermo vapore è indispensabile, in quanto l’isolante posto al di sopra delle perline è assolutamente meno traspirante delle perline stesse

e, pertanto, deve essere utilizzato uno schermo al va-pore con un valore di sd (indice di traspirabilità) molto alto (15 m minimo - 20 m ideale).

Tem

pera

tura

[°C

]

Pre

ssio

ne d

i vap

ore

[Pa]

Spessore [mm]

0 25 50 75 100 125 150

20,00

15,002000,00

10,00

1500,00

5,00

1000,00

0,00

500,00-5,00

-10,00 0,00

2500,00

polistirene estruso

perline

pressione di vapore [Pa]pressione saturazione [Pa]

temperatura [°C]

Attenzione: la simulazione (diagramma di Glaser) è stata sviluppata senza l’uso di un freno vapore

Page 18: Manuale di posa Tecnologie e Materiali

18

Esempi di costruzione

4° _Tetto in cemento con isolante in POLISTIRENE

Classico tetto in cemento con isolante in polistirene da 35 Kgm3. Anche in questo caso dobbiamo verificare se l’isolante è meno traspirante della soletta (necessita di freno vapore) o più traspirante. Soletta di cemento da 20 cm - isolante polistirene 10 cm.

Calcolo della traspirabilità indice di traspirabilità della soletta µ = 70 x m 0,20 = Sd 14 m

indice di traspirabilità di 10 cm di isolante polistirene µ = 180 x m 0,10 = Sd 18 m

Dal diagramma di Glaser sotto riportato si evidenzia che l’uso di un freno al vapore è consigliato.

Anche in questo caso si evidenzia come il polistirene in oggetto sia meno traspirante della soletta (il che vuol dire che l’umidita’ rilasciata dalla soletta non riuscira’ ad essere “liberata“ all’esterno in quantità sufficiente dal polistirene.

Anche in questo caso l’uso di uno schermo freno va-pore è necessario. (minimo 4 mt di Sd)

Tem

pera

tura

[°C

]

Pre

ssio

ne d

i vap

ore

[Pa]

Spessore [mm]

0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350

20,00

15,002000,00

10,00

1500,00

5,00

1000,00

0,00

500,00-5,00

-10,00 0,00

2500,00

poliestere estruso

calcestruzzo

pressione di vapore [Pa]

pressione saturazione [Pa]

temperatura [°C]

Attenzione: la simulazione (diagramma di Glaser) è stata sviluppata senza l’uso di un freno vapore

Page 19: Manuale di posa Tecnologie e Materiali

19

Esempi di costruzione

Questa stratigrafia sarebbe corretta?

No, a causa della differente traspirabilita’ dei mate-riali. In questo specifico caso il prodotto meno traspi-rante dell’intera struttura (polistirene) e’ posizionato

In questa soluzione corretta la fibra di legno (più traspirante) è posizionata nella parte piu esterna. Al di sotto dell’isolante plastico, essendo questo poco traspirante, è necessario un freno al vapore.

nella parte superiore del pacchetto a formare una “barriera” al passaggio dell’umidita’, la quale reste-rebbe intrappolata nella fibra di legno.

5° _Tetto in legno isolato con due materiali differenti: FIBRA DI LEGNO (al di sotto) e POLIESTIRENE ESTRUSO (sopra)

Posa corretta

Posa errata

Page 20: Manuale di posa Tecnologie e Materiali

20

Oggi l’esigenza di isolare le coperture non è più la-sciata alle preferenze del costruttore o del progetti-sta, ma grazie al DL 311 del gennaio 2008, ogni abi-tazione deve contribuire al risparmio energetico con un adeguato isolamento di tetti e pareti. Limitandoci al settore delle coperture, rileviamo che questa normativa, i cui aspetti restano sconosciuti alla maggioranza, determina in base al posiziona-mento dell’abitazione (località ) il coefficiente termico U (W/2K) necessario per l’isolamento invernale della copertura. Tale parametro, già restrittivo per il 2008, è stato in-crementato nel 2010. In poche parole la nostra Pe-nisola è stata suddivisa in zone climatiche, ognuna delle quali avente un differente coefficiente determi-nato dalla posizione e dall’irraggiamento solare. Tali parametri sono variati ancora nel 2010, dopo aver comportato un sensibile aumento degli spessori di isolante sulle coperture negli anni precedenti. Altro dato interessante è quello riferito al rinfrescamen-to estivo: la normativa in questo caso prevede che, nelle zone climatiche soggette ad irraggiamento so-lare (calde d’estate) di 290 W/m2, le abitazioni devono avere un tetto con una massa (peso) di 230 Kg m2, oppure devono utilizzare dei materiali che creino lo stesso ritardo nel passaggio del calore (inerzia termi-ca) di un tetto di tal peso (i materiali “pesanti” rallen-tano il passaggio del calore). Per i tetti in legno questo è un problema, a meno che non vengano utilizzati iso-lanti dotati di “massa” quali la fibra di legno o simila-ri. Tali materiali, infatti, se usati in spessori adeguati riescono a ritardare ben oltre le 8 ore il trasferimen-to del calore accumulato durante il giorno dal tetto, riducendo di molto l’esigenza del condizionamento. Recentemente alcune Regioni nel nord Italia hanno modificato l’esistente normativa introducendo il con-

cetto di rinfrescamento estivo anche nelle loro zone. E’ evidente che in Piemonte non si hanno irraggia-menti solari diurni simili a quelli Siciliani, ma è altresì vero che il concetto di inerzia termica o ritardo nel passaggio del calore legato alla “massa” del tetto, ha valore per il risparmio energetico anche nel periodo invernale.

Che senso avrebbe infatti utilizzare un isolante dota-to di buona capacità termica se poi la mancanza di “massa” non riuscisse a frenare la dispersione del calore nei periodi durante i quali il riscaldamento è spento (diurni e notturni)? In poche parole, se dopo aver riscaldato l’abitazione durante il giorno nel corso della notte il calore accu-mulato si disperde, si riduce il risparmio energetico.

Gli isolanti per il tetto

Page 21: Manuale di posa Tecnologie e Materiali

Ecco alcuni esempi di inerzia termica: U (Wm2K) Ritardo (ore) capacità termica Inerzia temica

tetto in legno (perlina da 2 cm in abete)

isolato con 12 cm di fibra di legno da 250 Kg / m3 (λ 0,050) λ 0,337 8,5

isolato con 12 cm di fibra di legno da 160 Kg / m3 (λ 0,040) 0,298 6,7

isolato con 12 cm di polistirene da 35 Kg / m3 (λ 0,035) 0,264 1,6

isolato con 12 cm di polistirolo da 25 Kg / m3 (λ 0,033) 0,250 1,5

isolato con 12 cm di sughero (pannel.) da 120 Kg / m3 (λ 0,40) 0,298 4,7

tetto in cemento (soletta in calcestruzzo 20 cm)

isolato con 12 cm di fibra di legno da 250 Kg / m3 (λ 0,050) 0,330 12,9

isolato con 12 cm di fibra di legno da 170 Kg / m3 (λ 0,040) 0,298 12,4

isolato con 12 cm di polistirene da 35 Kg / m3 (λ 0,035) 0,264 7,6

isolato con 12 cm di polistirolo da 25 Kg / m3 (λ 0,033) 0,250 6,7

isolato con 12 cm di sughero (pannel.) da 120 Kg / m3 (λ 0,040) 0,298 10,5

21

Materiali ed inerzia termica

> 7,7 ORE > 1,6 ORE

Page 22: Manuale di posa Tecnologie e Materiali

22

Come posarele membrane traspiranti?

Posa normale orizzontale

Posa parallela alla linea di gronda

Le membrane traspiranti si posano parallelamente alla linea di gronda. Vengono chiodate al di sopra del-la linea tratteggiata superiore e poi si sovrappone il secondo strato alle chiodature.

Con questa soluzione le parti forate restano sempre protette. Non chiodare mai le membrane o gli scher-mi al vapore al centro od al di fuori del sormonto.

> Ricordare sempre: dove c’è un “BUCO” l’acqua passa.

acqua

chiodatura

Page 23: Manuale di posa Tecnologie e Materiali

23

Come posarele membrane traspiranti?

Esempio di posa verticale da gronda a gronda

Posa inglese (verticale).

Si utilizza in tutte quelle situazioni dove non è pos-sibile trovare dei punti di fissaggio per la membrana (ad esempio un tetto in “pianelle”, in latero cemento o fibre di legno mineralizzate). In questo caso è possibi-le procedere con la posa verticale, fissando in gronda la membrana, scavalcando con una unica soluzione il colmo e fissando nuovamente il tutto dall’altro lato del tetto.

Attenzione: questo tipo di posa delle mem-brane è rischiosa a causa possibili infiltrazioni d’acqua: i sormonti fra le membrane (in questo caso verticali) devono essere sigillati mediante silicone, collante o nastri specifici.

Page 24: Manuale di posa Tecnologie e Materiali

24

Come posarele membrane traspiranti?

Listelli

Al fine di ridurre al minimo ogni rischio di infiltrazioni d’acqua è consigliabile posare i listelli di ventilazione avendo cura di posizionare la membrana traspirante al di sopra dei listoni

verticali in modo che i fori di fissaggio dei listelli fer-ma tegola si trovino sempre nella parte della mem-brana posizionata in alto (vedi disegno).

Se i listoni di ventilazione verticali vengono posati al di sopra della guaina è consigliabile apporre sempre il nastro per guarnizioni al di sotto dei listoni stes-si, nei punti di passaggio del chiodo (o della vite).

Attenzione: nella realizzazione di una copertura si consiglia di utilizzare sempre i listoni orizzontali di contenimento (pagina seguente).

Page 25: Manuale di posa Tecnologie e Materiali

25

Come posarele membrane traspiranti?

I listoni di contenimento orizzontali servono a riparti-re la spinta dell’isolante verso il basso dovuta all’in-clinazione del tetto. Permettono, in caso di intervallo non omogeneo fra le travi (esempio nelle ristruttu-razioni), di potersi comunque fissare ad esse con-tenendo l’isolante. Se utilizzati con l’isolante in fibra di legno l’ultimo strato di questi ultimi può essere impiegato a copertura dei listoni stessi per il taglio di ponti termici ed acustici, permettendo il fissaggio

della membrana traspirante e dei listelli di ventilazio-ne senza inserire viti o chiodi attraverso l’intero pac-chetto d’isolamento (vedi figura). In questo caso è obbligatorio utilizzare, quale ultimo strato, almeno un prodotto con densità pari a 250 kg m3 per permettere la pedonabilità e resistere al peso della copertura senza flettere.

Page 26: Manuale di posa Tecnologie e Materiali

26

Come posarele membrane traspiranti?

Tetto non ventilato

Se non si desidera realizzare una copertura ventilata (per esempio in presenza di coperture limitrofe dove non si può alzare lo spessore della copertura) si può utilizzare la posa simile inglese, con listelli molto bas-

si per il fissaggio dei coppi (sulle membrane traspi-ranti non si possono fissare tegole o coppi a malta) come da figura esemplificativa qui sotto.

Classico esempio di tetto ventilato

Questo tipo di soluzione costruttiva permette di avere un “solido” aggancio per il manto di copertura senza modificare troppo l’altezza finale del tetto permettendo lo scorrimento delle eventuali infiltrazioni.

acqua1 cm

Page 27: Manuale di posa Tecnologie e Materiali

27

Le membrane riflettenti sono una variante delle membrane sottotegola. La loro funzione, oltre alla protezio-ne dall’acqua, è la riflessione del calore emesso da un corpo caldo, per esempio, un manto di copertura in tegole - coppi o metallico. Prima di addentrarci nell’esporre i sistemi di posa e di utilizzo di questi prodotti è necessaria una breve descrizione di:

Le membrane riflettenti sono delle “guaine” protettive rivestite (su di un lato o su entrambi) di uno strato di alluminio avente la capacità di riflettere i raggi infrarossi (calore). Esse hanno la proprietà di ridurre la propa-gazione del calore oppure la sua dispersione (se utilizzate a protezione di ambienti interni). La fisica insegna che ogni corpo caldo emette calore sotto forma di radiazione infrarosso e tale calore si trasmette:

a) per Contatto b) per Riflessione

Le membraneriflettenti

Che cosa indicano tali dati? Dalla tabellina sopra riportata possiamo rilevare che l’alluminio e l’ottone rettificato (se non ossidati) pos-siedono la capacità di riflettere il 97 % c.a. del calore e, di conseguenza, di “lasciarne passare” solo il 3 %; al contrario, un materiale come la carta ne “lascia passare” il 92 % in quanto la sua capacità di riflessione è ridotta ad un misero 8 %. Le membrane riflettenti però, per poter utilizzare la loro capacità di riflettere il calore devono essere posate con uno spazio libero fra il corpo “caldo“ e la membrana stessa di almeno 3 cm. In caso di contatto diretto, la riflessione non avviene ed il calore si trasmette per contatto.

Emissività Riflessione

Andando oltre alcune credenze comuni, uno specchio non riflette alcun calore ma solo la luce, mentre alcuni metalli hanno la capacità di riflettere i raggi infrarossi riducendo così il calore che li attraversa. E’ evidente che, teoricamente, un prodotto capace di riflettere il 100% dei raggi infrarossi (bloccando quindi il 100% del calore) sarebbe il prodotto ideale da utilizzarsi per eliminare ogni dispersione energetica ma, dato che tale prodotto ancora non esiste, la tabellina sotto presentata vi può fornire un primo dato di raffronto delle capa-cità di alcuni materiali.

Che cosa sonoA che cosa servonoCome funzionano

Alluminio rettificato 0,03 % 0,97%Ottone rettificato 0,03% 0,97%Rame rettificato 0,15% 0,85%Ossido di alluminio 0,2 % 0,8%carta 0,92 0,08 %

Page 28: Manuale di posa Tecnologie e Materiali

28

Le membraneriflettenti

Esempi

In estate, grazie all’irraggiamento solare tegole e coppi raggiungono temperature superiori agli 80°.

Alcuni esempi di calcolo dell’ U (W/m² K) senza membrana riflettente sotto tegola e con membrana traspirante riflettente per tetti DuPont™ ENERCOR® ROOF.

Tipo di copertura normale membrana DuPont™ ENERCOR® roof guadagno

Isolante polistirene 25 kg: m3 spess. 8 cm 0,359 0,337 6,46 % Lambda 0,033 spess. 10 cm 0,295 0,280 5,34 % spess. 14 cm 0,217 0,209 3,91 %

Isolante fibra di legno 170 Kg.m3 spess. 8 cm 0,424 0,394 7,63 % Lambda 0,039 spess. 10 cm 0,350 0,329 6,29 % spess. 14 cm 0,259 0,248 4,66 %

Questa semplice tabella si evidenzia l’efficacia della membrana riflettente posta nel sottotegola quando correttamente posata.

80 / 85° C 80 / 85° C 80 / 85° C

Se la copertura in cotto è poggiatasu listellatura la trasmissione del calore si riduce sensibilmente.La temperatura sotto copertura sarà circa 60°C.

Se al di sotto della listellatura si pone una membrana riflettente si riduce notevolmente la trasmissione di calore.

Se la copertura in cotto è poggiata direttamente sul tetto tale calore si trasmette in modo altrettanto diretto al materiale sottostante dove la temperatura sarà simile circa 80°C.

Tetto in legno con perline da 2 cmTetto in legno con perline da 2 cm

Tetto in legno con perline da 2 cm

Page 29: Manuale di posa Tecnologie e Materiali

Le membrane riflettenti negli interni

Le membrane riflettenti possono essere usate anche internamente agli ambienti e sono utili per diminuire la dispersione energetica attraverso le pareti, riducendo la quantità di calore necessaria al riscaldamento e, di conseguenza, una riduzione nella produzione di anidride carbonica.

ATTENZIONE: Nell’utilizzo in ambienti interni non possono essere utilizzate le stesse membra-ne riflettenti da sottotegola.Nell’utilizzo sottotegola, infatti, tali membrane devono comunque essere componenti alta-mente traspiranti al fine di prevenire la formazione di condense nei pacchetti d’isolamento.Nell’utilizzo in ambienti interni, invece, tali membrane riflettenti devono tassativamente, esse-re delle barriere al vapore.

Esempio di posa

29

Le membraneriflettenti

Le membrane riflettenti negli interni

Le membrane riflettenti possono essere usate anche internamente agli ambienti e sono utili per diminuire la dispersione energetica attraverso le pareti, riducen-do la quantità di calore necessaria al riscaldamento e, di conseguenza, una riduzione nella produzione di ani-dride carbonica.

Attenzione: Nell’utilizzo in ambienti interni non pos-sono essere utilizzate le stesse membrane riflettenti da sottotegola.

Nell’utilizzo sottotegola, infatti, tali membrane devo-no comunque essere componenti altamente traspi-ranti al fine di prevenire la formazione di condense nei pacchetti d’isolamento. Nell’utilizzo in ambienti interni, invece, tali membrane riflettenti devono tas-sativamente, essere delle barriere al vapore.

Utilizzando una barriera al vapore in un ambiente interno deve essere previsto un sistema di ricambio forzato dell’aria.

Esempio di posa

CARTONGESSO

Barriera al vaporeriflettente

ISOLANTE

Page 30: Manuale di posa Tecnologie e Materiali

30

Le membranetraspiranti in pareti

In questi ultimi anni si stanno diffondendo, sempre più, le costruzioni cosiddette “a telaio” con una strut-tura portante in acciaio, cemento armato o legno ove le chiusure sono costituite da un tamponamento com-pletamente a secco. I vantaggi relativi alla scelta di questa tecnologia sono legati alle elevate performan-ce termo-acustiche raggiungibili stratificando cor-rettamente gli strati successivi del tamponamento, gestendo eventuali ponti termici. Inoltre la tecnologia a secco consente di realizzare in modo semplice e ra-pido anche le soluzioni più complesse ed elaborate dell’architettura contemporanea, oltre alla velocità di realizzazione con cui queste possono essere realizza-te. Non da ultimo bisogna considerare l’opportunità di sviluppare il cantiere interamente a secco a partire dalle pareti perimetrali, eliminando completamente i costi relativi alle assistenze murarie.

La parete è stratificata con una doppia struttura pa-rallela disaccoppiata da un’intercapedine di aria, che permette di evitare ponti termici ed acustici al fine di migliorare il comfort interno all’ambiente.

Verso l’interno all’orditura metallica, sono fissate due lastre in cartongesso. Una di queste è accoppiata con la barriera al vapore onde evitare la formazione di condense dovute alla migrazione del flusso di aria calda ed umida dall’interno verso l’esterno, caratte-rizzato da temperature più basse.

Verso l’esterno, all’orditura metallica dotata di una resistenza in nebbia salina maggiore di 1000 ore, può essere fissata una lastra in gesso speciale tipo Aqua-Board o similari, con assorbimento all’acqua inferiore al 3% secondo norma EN520 .

Tra la lastra e la struttura può essere inserita una membrana altamente traspirante con funzione di barriera all’acqua traspirante che garantisca la pro-tezione degli strati costituenti la parete (in particola-re degli isolanti contenuti nelle intercapedini e delle orditure metalliche) ed al contempo permetta il pas-saggio delle molecole del vapore acqueo che migra dall’interno dell’edificio verso l’esterno e viceversa, a seconda appunto delle condizioni climatiche.

Gli isolanti inseriti nelle due intercapedini, così come gli altri strati, sono scelti in funzione della prestazio-ni termo-acustiche da raggiungere.

Page 31: Manuale di posa Tecnologie e Materiali

Manuale / 03 . 2014

Tecnologie e Materiali srl mette a disposizione questo documento per scopi illustrativi. Non si tratta di un testo scolastico o universitario. Le indicazioni riportate sono frutto di una conoscenza diretta e approfondita dell’argomento trattato e dell’esperienza accumulata in diversi anni di attività nell’ambito della produzione e commercializzazione di materiali edili specifici per le coperture; tuttavia Tecnologie e Materiali srl e l’autore dei testi non intendono in alcun modo sostituirsi alle competenze di progettisti e/o posatori.

> Copyright: testi, disegni e tutto il materiale contenuto nel documento “Manuale di posa delle membrane traspiranti” è di proprietà di Tecnologie e Materiali srl, e se ne vieta pertanto la riproduzione totale o parziale senza specifica autorizzazione da parte dell’Azienda.

> Per ogni informazione: [email protected] Si consiglia di visitare il sito: www.guaina.com, mentre per ogni esigenza di carattere informativo o consulenziale si consiglia di scrivere all’indirizzo: [email protected].

Si ringrazia per la gentile collaborazione:

DuP

ont™

, Ene

rcor

® e

Tyv

ek®

son

o m

arch

i com

mer

cial

i reg

istr

ati o

mar

chi c

omm

erci

ali d

i E. I

. du

Pon

t de

Nem

ours

and

Com

pany

o s

uoi a

ffilia

ti. p

hoto

DuP

ont™

, tut

ti i d

iritt

i ris

erva

ti.

Page 32: Manuale di posa Tecnologie e Materiali

TecnologieeMateriali . Via E. De Amicis 2037060 Lugagnano di Sona (Verona)

tel. +39 045 896 90 45 . fax +39 045 510 070www.guaina.com . [email protected]