Coibentazione degli edifici industriali: cosa bisogna sapere

Quando un capannone aziendale disperde calore in inverno e lo accumula in estate, e nessun impianto è in grado di compensare in modo economicamente sostenibile le perdite dell’involucro, la soluzione è la coibentazione.

Se un edificio industriale non è efficiente dal punto di vista energetico, la dispersione può essere contenuta dalla coibentazione.
È un’opzione importante da valutare nell’ambito della strategia di efficientamento energetico.

Un involucro isolato male genera una inefficienza costante e incide negativamente anche sull’autoconsumo dell’energia prodotta dall’impianto fotovoltaico industriale.

Coibentare un edificio industriale

Coibentare permette di ridurre il flusso di calore attraverso l’involucro dell’edificio (pareti, copertura, pavimento, infissi), interponendo materiali con bassa conduttività termica tra l’interno climatizzato e l’esterno.

L’obiettivo è mantenere condizioni interne stabili con un minore apporto energetico da parte degli impianti, in tutte le stagioni.

In un edificio industriale, le superfici dell’involucro sono molto più ampie rispetto ad altri edifici: per questo la gestione termica ha un impatto maggiore sui consumi.

La misura tecnica che definisce la qualità dell’isolamento è la trasmittanza termica (U), espressa in W/m²K. Più il valore è basso, minore è il flusso di calore attraverso quella struttura.

Dove coibentare?

La copertura è notoriamente la superficie con il maggiore impatto sui consumi energetici. Sostanzialmente perché ha la superficie più ampia e subisce la maggiore escursione termica. In estate assorbe la radiazione solare diretta, in inverno è esposta alle temperature più basse. Un capannone con una copertura non coibentata o con un isolamento degradato può raggiungere in estate temperature interne superiori di 10-15°C rispetto a un edificio correttamente isolato. Con conseguenze dirette sui carichi di raffrescamento e sul comfort degli operatori.

Ci sono poi le pareti perimetrali. In tal senso i pannelli sandwich (la soluzione costruttiva più diffusa nell’edilizia industriale degli ultimi trent’anni) hanno prestazioni termiche molto variabili in funzione dello spessore e del tipo di isolante. I pannelli installati negli anni Ottanta e Novanta hanno in genere spessori di isolante insufficienti rispetto agli standard attuali, con trasmittanze che possono superare 0,60-0,80 W/m²K. Range indicativo che dipende dallo spessore 40-60 mm tipici di quegli anni, e tipologia di anima. Le dispersioni invernali risultano notevoli.

Circa i ponti termici (le zone dell’involucro dove la continuità dell’isolamento è interrotta da elementi strutturali come giunti, attacchi a terra o nodi costruttivi) alla dispersione si aggiunge la formazione di condensazione superficiale e umidità, con rischi per la struttura e per la qualità dell’ambiente interno.

I materiali isolanti per l’edilizia industriale

Le soluzioni per l’isolamento sono molteplici, esponiamo di seguito le principali.

Lana di roccia e lana di vetro

Sono i materiali più diffusi nei pannelli sandwich per coperture e pareti industriali. Hanno buone prestazioni termiche, ottima resistenza al fuoco, sono classificati come incombustibili, e buone proprietà fonoassorbenti. La lana di roccia è leggermente più performante a parità di spessore e ha una maggiore resistenza all’umidità. La conduttività termica tipica si colloca tra 0,033 e 0,040 W/mK, a seconda della densità.

Poliuretano espanso (PUR/PIR)

È l’isolante con le migliori prestazioni termiche per unità di spessore. Conduttività tipica tra 0,022 e 0,028 W/mK, che permette di ottenere trasmittanze molto basse con spessori contenuti. È la scelta più comune per i pannelli sandwich di nuova generazione su coperture industriali. Il limite rispetto alla lana di roccia è il comportamento al fuoco. PUR/PIR rientrano in classi di reazione al fuoco da B a E secondo EN 13501-1, mentre lana di roccia e lana di vetro sono A1/A2. Il PIR è più performante rispetto al PUR puro. Da considerare che, i pannelli in poliuretano installati 15-20 anni fa attualmente hanno prestazioni reali inferiori a quelle dichiarate al momento dell’installazione. E questo per effetto del progressivo rilascio del gas espandente (aging). In questi casi è opportuno valutare la sostituzione o il rinforzo dell’isolamento.

Polistirene espanso (EPS) e estruso (XPS)

Meno utilizzati nelle coperture industriali, trovano applicazione nella coibentazione del pavimento e in alcuni sistemi di cappotto esterno su pareti in muratura. L’XPS ha una resistenza all’umidità superiore all’EPS e viene impiegato in situazioni con possibile presenza di acqua.

Materiali a base di silicati aerogel

Sono i materiali isolanti con le migliori prestazioni assolute, conduttività fino a 0,015 W/mK, ma hanno costi più elevati rispetto alle soluzioni tradizionali. Trovano applicazione nei contesti dove lo spessore disponibile è limitato, come l’isolamento di ponti termici complessi o la coibentazione di strutture con vincoli geometrici.

Copertura

Per i capannoni industriali esistenti, l’intervento sulla copertura può seguire due approcci principali.

Il primo è la sostituzione completa della copertura, rimozione del manto esistente, eventuale bonifica se presente amianto, posa di una nuova copertura con pannelli sandwich ad alte prestazioni. È l’intervento più radicale, con i maggiori benefici in termini di prestazioni termiche, impermeabilità e durata nel tempo. Richiede una verifica strutturale preliminare e una pianificazione delle fasi di cantiere che minimizzi i tempi di interruzione dell’attività produttiva.

Il secondo approccio è la sovracopertura, installazione di un nuovo strato isolante sopra la copertura esistente, senza rimozione del manto originale. È una soluzione più rapida e meno costosa, che può essere eseguita senza interrompere l’attività del capannone. Il limite principale è l’aggiunta di peso alla struttura portante, che richiede sempre una verifica strutturale preliminare, e l’impossibilità di intervenire su eventuali problemi di umidità o deterioramento del manto originale. Inoltre, se si opta per aggiungere uno strato isolante sopra una lamiera esistente è fondamentale gestire la problematica della condensazione interstiziale.

Quando l’edificio ha una copertura in eternit, la rimozione e bonifica dell’amianto è obbligatoria prima della coibentazione. La normativa vieta qualsiasi lavorazione che possa rilasciare fibre di amianto nell’ambiente, e qualsiasi intervento in prossimità di coperture in eternit richiede una valutazione da parte di un tecnico abilitato. In tal senso, la sostituzione della copertura in eternit con una nuova copertura è anche l’occasione per abbinare l’intervento di bonifica all’installazione di un impianto fotovoltaico su copertura con possibilità di accedere alle edizioni attive del Bando ISI INAIL.

La relazione tra le dispersioni termiche dell’involucro e la dimensione dell’impianto fotovoltaico industriale necessaria a coprire i consumi.

Un capannone con un involucro non coibentato o isolato male ha consumi più alti per riscaldamento e raffrescamento rispetto al necessario. Pertanto l’impianto fotovoltaico viene dimensionato per coprire una domanda energetica gonfiata dalle dispersioni, con un investimento più alto e un tempo di rientro più lungo. Intervenire prima sull’involucro, ridurre la necessità energetica, efficientare dal punto di vista energetico, e dimensionare poi l’impianto fotovoltaico sulla domanda effettiva è una sequenza che massimizza il ritorno sull’investimento complessivo. È una logica che è necessario considerare nella fase di analisi preliminare, soprattutto per gli edifici più datati dove le dispersioni dell’involucro hanno un peso rilevante sul bilancio energetico complessivo.

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