Come calcolare lo spessore del cappotto esterno

27/11/2023 - Lo spessore del cappotto esterno e la tipologia di materiale del pannello isolante determinano il grado di coibentazione e quindi dell’efficientamento energetico dell’edificio.
 
Isolare termicamente un edificio con un sistema a cappotto riduce le dispersioni di calore e quindi i costi energetici, e aumenta al contempo il comfort abitativo.
 
Ma qual è lo spessore più appropriato che un pannello isolante deve avere?
 

Fattori che determinano lo spessore del cappotto

Il calcolo dello spessore del cappotto esterno è condizionato sia dalla Trasmittanza che dalla Resistenza termica.
 
Semplificando le definizioni:
 

• La Trasmittanza termica (U) indica la quantità di calore che passa da un ambiente riscaldato ad un ambiente freddo attraverso una data superficie, si misura in W/m²K.
• La Resistenza termica (R) è l'inverso della Trasmittanza e si misura in m²K/W

 
Ad esse si aggiunge un altro fattore importante per lo spessore, la conducibilità termica (λ) che indica la quantità di energia che riesce a passare attraverso il materiale isolante scelto.
 
Trasmittanza e Resistenza termica sono normate da diverse leggi, le cui prescrizioni vanno seguite che si tratti o meno di un intervento che poi usufruirà delle detrazioni fiscali.
 
In primo luogo, per raggiungere gli obiettivi di risparmio energetico previsti dalle norme, il cappotto deve rispettare le prescrizioni contenute nel Decreto Requisiti Minimi (DM 26/06/2015) che prevede requisiti e prestazioni specifiche per gli edifici di nuova costruzione, per quelli soggetti a ristrutturazioni importanti e riqualificazioni energetiche e per i casi particolari come la demolizione e ricostruzione, gli ampliamenti e le sopraelevazioni.
 
Nel caso in cui si voglia accedere alle detrazioni come Ecobonus e Superbonus, devono essere rispettati i requisiti di Trasmittanza termica U (ante e post), contenuti nell'allegato E del DM "Requisiti ecobonus"; in particolare, la norma impone i valori di Trasmittanza massimi consentiti per l'accesso alle detrazioni.
 

Come calcolare lo spessore del cappotto esterno

Per il calcolo dello spessore del cappotto esterno si parte dunque dal valore di Trasmittanza termica pre - intervento e da quello che si vuole raggiungere nel post-intervento.
 
Ipotizziamo di analizzare il caso di una riqualificazione energetica di un edificio esistente ubicato a Firenze. In questo caso i valori di riferimento delle Trasmittanze da rispettare sono riportati nell’appendice B del Decreto Requisiti Minimi.
 
Ipotizziamo che la Trasmittanza termica iniziale dell’edificio sia 1,130 W/m²K, pertanto la Resistenza termica iniziale, che è l’inverso di U, sarà 0,88 m²K/W.
 
Il primo fattore da definire è la zona climatica. Firenze è in zona climatica D e per isolare le pareti verticali dell'edificio la Trasmittanza secondo il Decreto deve ridursi a un valore di 0,32 W/m²K. Quindi la Resistenza termica totale (R_t) da ottenere deve essere uguale o superiore a: 3,125 m²K/W.
 
Per conoscere l’effettiva R_t della parete occorre analizzare tutta la stratigrafia, poiché:
 
Dove:

• R_si è la Resistenza termica superficiale interna;
• R_se è la Resistenza superficiale esterna;
• R₁, R₂, R_n è la Resistenza superficiale dei vari strati: malta collante, pannello isolante, intonaco di base e intonaco di finitura, ecc.

 
In questo Focus non entriamo nel merito del calcolo  di tutta la stratigrafia, ma ci concentriamo sullo strato di pannello isolante che in un sistema a cappotto, in termini di grandezze fisiche come la Resistenza, ha maggiore impatto.
 
E qui entra in gioco lo spessore. In precedenza, abbiamo introdotto la conducibilità termica (λ) del pannello isolante. La Resistenza del pannello isolante è pari a:
   
La conduttività termica (λ) rappresenta la capacità di un materiale di condurre il calore: minore è il suo valore, maggiore è il potere isolante del materiale.
 
I materiali isolanti tipici hanno all’incirca valori di λ= 0,01 ÷ 0,06 W/m K, ad esempio:
 

• EPS, il polistirene espanso: 0,031
• Sughero: 0,040
• Lana di roccia (variabile): da 0,33 a 0,42
• Lana di vetro (variabile): da 0,031 a 0,039
• Fibra di legno: 0,043
• Ecc.

 
Ritornando all’esempio applicativo emerge chiaramente che a seconda del materiale scelto cambierà lo spessore finale del cappotto esterno.
 
La Resistenza del pannello isolante è data dalla differenza tra la Resistenza totale da ottenere e quella iniziale della parete, nel nostro esempio sarà 2,25 m²K/W.
 
Pertanto, se si sceglie di isolare con l’EPS, per rispettare i limiti di Trasmittanza, sarà sufficiente un pannello con uno spessore di 7 cm. Se si sceglie uno in lana di roccia con λ=0.40, il pannello dovrà avere uno spessore di 9 cm. Con la fibra di legno, invece, gli spessori saranno maggiori, e così via.
 

Cappotto esterno: non è solo una questione di spessore

Tornando al quesito iniziale, il calcolo attraverso la formula matematica non è sufficiente a determinare in maniera assoluta quale sia lo spessore del cappotto esterno più idoneo.
 
Il calcolo effettuato infatti è solo uno degli step per la scelta dello spessore ideale del cappotto, il quale dipende da diversi fattori. Oltre alla zona climatica, in cui si trova l’edificio, e il tipo di materiale isolante utilizzato, e quindi i relativi costi, va considerata la presenza di ponti termici, la forma dell’edificio, la sua esposizione solare e se il sistema a cappotto ha la finalità di migliorare maggiormente il comportamento in fase estiva dell’edifico, piuttosto che quello invernale.
 
Pertanto, sarà necessaria una valutazione tecnica dettagliata.
 

Quale spessore scegliere per il cappotto?

La diagnosi energetica è sicuramente il passo principale da fare per la scelta del materiale isolante e quindi del suo spessore, ma ci sono anche altre considerazioni da valutare e che potrebbero influire sulla scelta dello spessore, come le caratteristiche architettoniche, costruttive e d’uso dell'edificio:  
 

• destinazione d'uso dell'edifico, in particolare per quanto riguarda la categoria di concentrazione di vapore all'interno degli edifici, le attività svolte al suo interno e il numero di occupanti.
• la tipologia di supporto sul quale verrà effettuato l’intervento di isolamento termico a cappotto, ad esempio se si tratta di legno, calcestruzzo o laterizio;
• tipologie di finestre e davanzali; scegliere correttamente lo spessore del pannello permetterà di realizzare correttamente i raccordi e garantire la continuità del materiale isolante ed eliminare i ponti termici.
• presenza di elementi di facciata come tubazioni tecniche, pluviali e gronde;
• l'ampiezza dei balconi, la presenza di logge, di piani pilotis ecc.