© PST Galileo - Ottobre 2014

Materiali e soluzioni innovative per la bioedilizia

Da anni si parla di bioedilizia in quanto temi di interesse ormai globale come inquinamento, effetto serra, riscaldamento globale, risorse energetiche in esaurimento, hanno indotto ad una riprogettazione dell’ambiente abitativo in versione ecosostenibile.

Nel mondo edile le soluzioni più interessanti sono quelle che intervengono in favore di - una maggiore efficienza energetica;- un minor impatto ambientale;- un miglioramento della qualità dell’abitare.

Un edificio con una gestione energetica attenta e mirata punta l’attenzione non solo all’impiego di fonti energetiche alternative e più ecocompatibili ma anche alla riduzione delle dissipazioni di calore, comprendendo quelle dall’interno verso l’esterno, nella stagione fredda, e viceversa, durante la stagione estiva. Per la realizzazione di rivestimenti e protezione di murature con effetto coibentante si può ricorrere a materiali termo- e fonoisolanti, come materassini derivanti da risorse rinnovabili quali canapa, kenaf, cocco o lana di legno i quali sono in grado di garantire rendimenti simili ai materiali tradizionalmente utilizzati nell’edilizia (EPS, PUR, ecc).

Un ambiente abitativo con un riscaldamento ad elevata efficienza energetica richiede un buon sistema per la distribuzione del calore. Il rame è stato per secoli il materiale più utilizzato per svolgere questa funzione: oggi si possono adottare anche soluzioni alternative, basate sull’impiego della fibra di carbonio; essa, infatti, oltre ad essere un ottimo conduttore di calore, non si ossida, dura molto nel tempo, non perde efficienza al variare delle temperature (sia molto alte che molto basse), è flessibile, non produce campi elettromagnetici e, infine, è riciclabile.

Alcune soluzioni riscaldanti, sia a pavimento che a parete, che hanno adottato questo sistema, si possono trovare nelle pavimentazioni di ambienti di culto o musei, dove servono aree riscaldate molto ampie, nelle coperture fotovoltaiche per lo scioglimento della neve così come nel settore industriale per il riscaldamento di serbatoi.

Per ciò che riguarda l’isolamento termico segnaliamo un pannello composto al 100% da materiali di recupero post-consumo e dotato di buone caratteristiche tecniche.

Questo materiale è costituito da schiume di poliuretano rigido raccolte e recuperate dai residui di fabbricazione con l’aggiunta di particelle ultrasottili in alluminio.

Ha l’aspetto di un tradizionale pannello di fibre di legno ma presenta il vantaggio di essere maggiormente impermeabile all’acqua.

Rispetto ai pannelli strutturali in fibra di legno o a quelli compatti in plastica, offre buone proprietà di isolamento termico; rispetto invece ai pannelli tradizionali per l’isolamento termico, questo materiale, nonostante il peso ridotto, mostra maggiore stabilità e resistenza meccanica.

Non contiene formaldeide e garantisce una buona resistenza agli agenti chimici e alla temperatura; non presenta putrefazione, neppure in condizioni estreme, e resiste a muffe e a funghi; infine è traspirante e permeabile al vapore.

Sistema riscaldante con fibra di carbonio Intonaco termoregolante

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Può essere lavorato con gli utensili tradizionali da legno per essere forato, levigato, scanalato, tagliato, avvitato, incollato, modanato; la polvere che si crea durante la lavorazione è fisiologicamente innocua e non fibrosa. Questo pannello risulta facile da rivestire con laminati HPL o CPL.

Viene utilizzato in arredamento ed edilizia per realizzare strutture base per piani di cucina o altri ambiente umidi, supporti per pavimenti o isolanti per finestre, porte, facciate in vetro; viene inoltre applicato nel settore trasporti all’interno di veicoli refrigerati e più in generale nel settore dei ripiani da lavoro.

Materiali a cambiamento di fase possono essere utilizzati per la realizzazione di pannelli di rivestimento pareti. Questi rivestimenti sono in grado di regolare la temperatura dell’ambiente grazie a un’elevata concentrazione di microcapsule contenenti un materiale a cambiamento di fase.

I materiali a cambiamento di fase hanno la caratteristica di passare dallo stato solido a liquido e viceversa, assorbendo e rilasciando calore durante le transizioni, tagliando i picchi termici e garantendo così una sensazione di benessere. Vengono realizzati così intonaci che assorbono il calore in eccesso e lo rilasciano quando la temperatura si abbassa.

L’utilizzo di questo materiale, anche in spessori minimi, comporta non solo un livello di comfort percepito molto elevato ma anche un significativo risparmio energetico: infatti, grazie all’assorbimento e al rilascio graduale di calore da parte di questo rivestimento, l’ambiente rimane più caldo o più fresco a lungo, potendo in tal modo ridurre il tempo di funzionamento della caldaia o del condizionatore.

La tipologia di materiali a cambiamento di fase impiegato in questi rivestimenti è settata per essere attiva tra i 20 °C e i 23 °C, valutato come l’intervallo di temperatura ottimale per il comfort abitativo. Si tratta di un rivestimento facile da applicare, lavabile ed eventualmente sovra tinteggiabile.

Una delle soluzioni per ridurre l’effetto “isola di calore” nelle città consiste nella realizzazione di aree rinverdite, cioè di coperture di tetti di edifici, di terrazze o di pareti con piante, soprattutto grasse, o muschi. Per realizzare ciò si possono impiegare pannelli precostituiti a forte ritenzione idrica.

Ne sono un esempio le lastre in materiale inorganico composte principalmente da creta, terra di diatomee, scorie di ferro in aggiunta a biomassa in eccesso prodotta da scarti industriali di drenaggio; grazie alla loro elevata microporosità, queste lastre presentano un coefficiente di permeabilità d’acqua di circa 3,2 mm/minuto e una capacità di ritenzione idrica di 15 kg/mq.

Pannello di ceramica a ritenzione idrica Trafilati da riciclo

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Una progettazione ecosostenibile della nuova casa ‘green’ non può prescindere dalla scelta e dall’impiego di materiali ottenuti da riciclo, in grado di minimizzare l’impatto ambientale. Dalle bottiglie in PET provenienti dalla raccolta differenziata si ottengono fibre corte in poliestere che vengono lavorate per la realizzazione di feltri ad alto potere isolante, sia termicamente che acusticamente, che risultano a loro volta al 100% riciclabili.

Dalla plastica riciclata, o addirittura dai rifiuti più generici destinati alla discarica o al recupero energetico, si possono ricavare profili estrusi atossici, resistenti agli agenti atmosferici e alla nebbia salina, inattaccabili da batteri funghi e muffe e ad elevata resistenza a compressione.

Questi profili sono costituiti da una miscela di polimeri termoplastici (tra cui polietilene, polipropilene e polistirene), acciaio, alluminio e materiali cellulosici (carta e tessuti).

Dalla carta dei giornali si ricavano sistemi isolanti nuovi che, spruzzati o disponibili in pannelli, grazie all’aggiunta di sali minerali e altri componenti naturali, offrono anche resistenza al fuoco e inattaccabilità da parte di muffe e roditori.

Dalla carta riciclata con l’aggiunta di resine particolari, ricavate anch’esse da risorse naturali rinnovabili, si possono ottenere pannelli compositi resistenti alle variazioni di temperatura, agli UV, all’abrasione e al fuoco, impiegabili per l’arredo di interni o come elementi strutturali di coperture.

Anche il cemento, elemento fondamentale nell’edilizia, può diventare ‘green’ e accorpare al proprio interno una percentuale di cemento riciclato che può arrivare fino al 90%. Dagli scarti degli inceneritori possono essere recuperate delle scorie inerti a base silicea, ricche di ossidi di ferro e alluminio, che, dopo particolari trattamenti fisico-meccanici in grado di separare le parti metalliche, possono essere incluse in laterizi, calcestruzzi o conglomerati bituminosi.

In alternativa, assemblando canapa e calce si può ottenere un biomattone. La produzione di questo manufatto viene effettuata con un procedimento ‘a freddo’ specifico, riducendo significativamente il consumo di energia. Disponibile negli spessori di 8, 12, 15, 20, 25 e 30 cm offre caratteristiche di comfort termico, acustico ed igrometrico.

Questo biomattone è infatti permeabile al vapore acqueo, resistente al fuoco, al gelo, ad insetti e roditori; inoltre presenta assenza di fumi tossici in caso di incendio ed è riciclabile e biodegradabile a fine del ciclo di vita. Le applicazioni principali risiedono nella costruzione ex novo di murature isolanti, isolamento esterno ‘a cappotto’ ed isolamento interno di edifici esistenti.

In tema di finiture, oggi sono presenti nel mercato pigmenti, colle, coadiuvanti, cariche, stucchi e intonaci e vernici per protezione di legno, metallo e ceramiche, realizzate a partire da prodotti naturali come uova, farina, mais, zuccheri e latte; le proprietà estetiche e di durata sono tali da consentirne l’utilizzo non soltanto per la realizzazione di nuove strutture ma anche per il restauro di pitture e recupero di pareti.

Isolante termoacustico in fibra di cellulosa Rivestimenti al 100% naturali