Isolare dall'interno. Analisi prestazionale di sistemi di isolamento termico applicati a murature in mattoni pieni con modellazioni igrotermiche in regime dinamico

The aim of this thesis is to present the main results of a study on the technologies available for the internal insulation of external walls, with particular regard to both thermal and hygrometric effects they cause to the masonry. The purpose is to understand in detail the behavior of the different insulation materials and different application methods for providing innovative technical solutions to improve energy efficiency of the Italian housing stock, whose poor thermal insulation is one of the primary causes of CO2 emissions into the atmosphere. This study examines in particular five solutions of interior insulation, with and without vapor barrier, applied with the technologies of the coat and the counter-wall, in which the insulation panels are made of calcium silicate hydrate, wood fiber, rock wool, polystyrene and aerogels. Since the classical methods of mold and moisture assessment, based on Glaser, don’t provide reliable results when the insulation is placed on the warm side of the walls and is not protected by a vapor barrier, a more realistic and sophisticated method was followed, based on computer simulation program for evaluating the coupled heat and moisture transfer in building elements. For this purpose WUFI was used to perform the calculations, a software developed by Fraunhofer Institute. The results obtained demonstrate the ability of building envelope to be insulated from the inside, even without vapor barriers and with high thicknesses of insulating material, as long as transient analysis of heat and moisture through the walls and finite element calculations of thermal bridges are made, and specific action is taken in case of risk of condensation or mold growth.

In questa tesi verranno presentati i principali risultati di uno studio condotto sulle tecnologie disponibili per l’isolamento dall’interno dell’involucro opaco, con particolare riguardo agli effetti di carattere termico e igrometrico che si generano nella stratigrafia. Lo scopo è quello di analizzare in dettaglio il comportamento dei diversi materiali isolanti e le diverse modalità applicative per fornire ai tecnici delle soluzioni innovative finalizzate all’efficientamento energetico del patrimonio edilizio italiano, le cui dispersioni termiche rappresentano una delle cause primarie di emissioni di CO2 in atmosfera. In particolare questo studio prende in esame cinque soluzioni di isolamento interno, realizzate con le tecnologie del cappotto e della controparete, con e senza barriera al vapore, in cui i pannelli isolanti sono costituiti da silicato di calcio idrato, fibra di legno, lana di roccia, polistirene e aerogel. Poiché il classico metodo di verifica delle condense interstiziali, basato sul diagramma di Glaser, non offre risultati attendibili nei casi in cui l’isolamento è posizionato sul lato caldo dell’involucro e non è protetto da un freno al vapore, ne è stato utilizzato uno più sofisticato, basato su simulazioni in regime dinamico del trasferimento accoppiato di calore e umidità. Per eseguire i calcoli ci si è serviti del software WUFI, sviluppato dal Fraunhofer Institute. I risultati ottenuti dimostrano la possibilità di isolare dall’interno, anche senza l’utilizzo di barriere al vapore, benchè con spessori importanti di materiale isolante, purché si eseguano analisi termo-igrometriche di questo tipo e calcoli a elementi finiti dei ponti termici e si intervenga nel caso si riscontri il rischio di formazione di condense o muffe nei punti critici dell’involucro.