Dopo aver ripercorso la storia del vetro cellulare, approfondiamo oggi l’aspetto più conosciuto e utilizzato del vetro cellulare espanso in edilizia, ovvero il formato delle lastre isolanti compatte, di forma regolare.
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Progettare e costruire case green
Questo testo tecnico, aggiornato alla recente Direttiva EPBD (c.d. Case Green), fornisce informazioni su come si progetta e si costruisce una casa green, dalle fondazioni al tetto. L’opera è strutturata in capitoli, che fanno riferimento alle singole parti componenti costruttive dell’edificio, come le fondazioni, le pareti, il tetto, i solai, ecc.Gli elementi costruttivi e i materiali sono analizzati distinguendo le loro componenti bioedii e sostenibili, considerando che i due termini non sono sinonimi dello stesso concetto. Rappresenta il più recente e completo tentativo di sistematizzazione delle conoscenze, delle tecniche e dei materiali rappresentativi di un approccio “green” all’edilizia.Ma la bioedilizia non è semplicemente “l’arte del costruire secondo natura”. Come evidenzia l’Autore: La casa green, come ogni altra forma costruttiva, è basata su mediazioni, ovvero sull’accettazione anche di quei materiali e quelle tecnologie non propriamente derivati dalla natura, ma che costituiscono una conditio sine qua non, perché non hanno una valida alternativa “naturale” e quindi sono indispensabili al raggiungimento di uno scopo preciso.Operare green o in bioedilizia non vuol dire quindi rifiutare ed escludere a priori i materiali di sintesi, ad esempio, ma, al contrario, ottimizzarne l’uso.L’opera, quindi, per la sua completezza, il rigore scientifico e la trattazione mai astratta, guida il lettore in un appassionante percorso tecnico ed etico per imparare a progettare e costruire case sostenibili, green ed ecologiche.Roberto Sacchiarchitetto libero professionista, titolare dello studio Cultura&Ambiente, consulente CasaClima ed esperto in ecologia dell’architettura, con esperienza ultratrentennale nello studio dei materiali e degli isolanti in edilizia. Co-fondatore dell’INDEP (Istituto Nazionale di Diagnostica e Patologia Edilizia), dal 2005 svolge attività di docenza al Master Polis Maker del Politecnico di Milano.
Roberto Sacchi | Maggioli Editore 2024
Il processo produttivo dei pannelli
Il processo produttivo parte dalla formazione della miscela di base, costituita da pochi elementi in parte naturali, come la silice derivata dalla sabbia quarzosa e la polvere di carbone e in parte da prodotti finiti di riciclo, tra cui ad esempio, i parabrezza degli autoveicoli e gli schermi televisivi epurati degli altri componenti estranei al vetro. Le proporzioni per la produzione dei pannelli isolanti in genere rispettano 1/3 di silice naturale, insieme a carbonato di sodio, ossido di ferro e dolomite, e 2/3 di riciclato vetroso, con uno 0,5% di carbonio naturale (polvere di carbone o nerofumo).
Tutti i componenti, macinati e ridotti ad una polvere finissima, vengono collocati in forni industriali, dove fondono alla temperatura di circa 1500°C. Il vetro allo stato fuso viene quindi portato ad un rapido raffreddamento, rimacinato in polvere e uniformemente mescolato al nerofumo, in dosi e distribuzione controllata.
La miscela risultante viene posta in appositi stampi metallici e collocata in forni a tunnel dove, attraverso l’azione del calore a temperature oscillanti tra gli 850°C e i 1000 °C, ritorna allo stato fuso, ma con una variante importante: il nerofumo, uniformemente distribuito, reagisce al calore ossidandosi, espandendo e generando miliardi di micro vuoti ermetici, dove il gas prodotto resta intrappolato. Il carbonio, come agente espandente, è quindi l’elemento extra che determina l’aumento del volume del prodotto fuso, conferendo alla lastra di vetro quella tipica consistenza leggera, dove i vuoti d’aria stagni conferiscono al prodotto finito il potere isolante che gli è proprio.
La fase finale è la più critica dell’intero processo: il vetro espanso ancora incandescente viene raffreddato con gradualità, per evitare che si sviluppino tensioni interne che potrebbero indebolire la struttura nel suo insieme, determinando rotture localizzate o generalizzate. Il tempo di raffreddamento, noto anche con il nome di “ciclo di ricottura” è un processo lento e graduale che può durare anche una giornata intera. Le lastre che escono dal forno a tunnel, ormai raffreddate, vengono quindi tagliate nel formato dovuto con l’ausilio di seghe a filo e quindi imballate nei bancali per essere commercializzate.
La dimensione delle lastre nude (non rivestite) si presenta in due formati standard di mm 600×450 o di mm 600×800, secondo la fabbrica di provenienza, e con vari spessori che generalmente seguono una progressione di misure pari. Un caso a parte sono i pannelli rivestiti, che sono formati dall’assemblaggio di lastre nude, incollate tra di loro a caldo con una miscela bituminosa, e rivestite sulle due facce da un velo vetro, tagliati nel formato di mm 600×1200.
Prestazioni e caratteristiche tecniche
La lastra di vetro cellulare è, a tutti gli effetti, un materiale isolante che presenta caratteristiche particolari e uniche, che lo differenziano dagli altri prodotti isolanti in commercio. Viene realizzato con densità diverse, tra i 100 e i 200 kg/m³.
È l’unico isolante impermeabile all’acqua, al vapore e stagno ai gas, con un valore di resistenza al passaggio del vapore acqueo infinito (valore µ = ∞). Possiede elevati valori di resistenza a compressione, da 500 a 1500 kPa, che ne fanno un prodotto affidabile per l’isolamento delle fondazioni di un edificio, resistendo anche più del terreno ai carichi uniformemente distribuiti. Data la sua consistenza minerale, è inattaccabile da insetti e roditori; è ignifugo (Classe A1 nel formato nudo e classe E nel formato rivestito); possiede una consistenza compatta e un’affidabile stabilità dimensionale, con una facile lavorabilità che consente di effettuare tagli precisi, anche curvi, e carotaggi senza fessurazioni laterali.
Il valore di conducibilità non subisce alterazioni nel tempo, pertanto, nel calcolo termotecnico, il valore lambda non deve essere modificato con peggioramento trasformandolo in lambda design. Non è aggredibile dagli acidi, a parte l’acido fluoridrico che è l’unico a corrodere anche il vetro, così come non subisce alterazioni dall’azione corrosiva dei sali, con particolare riguardo al sale marino, che ne fa un materiale affidabile e di lunga durata anche in immersione nell’acqua marina.
Quando conviene utilizzare il vetro cellulare
Con queste caratteristiche, quindi dov’è più conveniente applicarlo? Considerato il suo costo, che il più delle volte è indicato come un limite, la convenienza non sta tanto nel materiale isolante in sé stesso – dato che in condizioni normali vanta tanti concorrenti economicamente più vantaggiosi – ma nell’utilizzo che si può fare come sistema, in quanto semplifica molte applicazioni più complesse, dove gli elementi di rischio sono preponderanti applicando altri materiali.
Il suo impiego, nelle varie funzioni possibili, può avvenire utilizzando sia le lastre a secco, sia tramite incollaggio tra di loro. Nel primo caso, con il solo accostamento delle lastre, si può ottenere una superficie isolante termica, ma non stagna al vapore, all’acqua e ai gas, condizione questa che si può ottenere soltanto incollando i singoli pannelli tra di loro, per formare una superficie omogenea.
Per ottenere quest’ultimo risultato si hanno due possibilità: utilizzare bitume steso a caldo, oppure preparare una miscela di bitume e cemento Portland mescolati e coesi tra loro, tanto da costituire una sorta di malta adesiva, ma con la caratteristica di essere impermeabile. Col bitume steso a caldo si uniscono le lastre tra di loro sia nelle connessure, che superficialmente, ma soltanto nella posa orizzontale. Diversamente, con l’applicazione della malta di bitume stabilizzato a freddo, si possono realizzare superfici isolate e impermeabili anche verticali, per molteplici applicazioni.
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