Tra le soluzioni più praticate per l’isolamento degli edifici, sia per le superfici verticali che orizzontali, troviamo i pannelli sandwich in poliuretano espanso: questi pannelli sono composti da un’anima in schiuma di poliuretano espanso rigido PUR, oppure in pannelli rigidi in poliisocianurato PIR.
Le prestazioni di isolamento termico sono simili, così come anche la composizione chimica; questi materiali contribuiscono a migliorare l’efficienza energetica degli edifici, poiché riducono il fabbisogno di energia associato al riscaldamento e al raffreddamento e migliorano quindi l’isolamento termico. Le qualità del poliuretano sono la leggerezza, la bassa conducibilità termica, l’alto potere isolante, la resistenza ad acqua e umidità.
A questi vantaggi, il PIR aggiunge una maggiore reazione e resistenza ignifuga; infatti, il poliisocianurato mostra un’elevata resistenza alle fiamme e ai fumi, inoltre, rallenta la propagazione delle fiamme e riduce le emissioni di fumo durante l’incendio.
Prestazioni dell’isolamento in poliuretano
Come anticipato, i pannelli sandwich con core in poliuretano, costituiscono un materiale da costruzione dal forte potere isolante, garantendo le migliori prestazioni coibenti anche con spessori ridotti rispetto a quelli necessari con altri materiali. Questo consente di scegliere pannelli con volumi e pesi minimi, senza rinunciare all’efficacia isolante.
Il poliuretano, infatti, offre straordinarie prestazioni isolanti. La sua struttura a celle chiuse e l’elevata densità determinano una bassa conducibilità termica e un elevato potere coibente, consentendo di mantenere il comfort termico e di ridurre il fabbisogno energetico degli edifici. E’ importante, per raggiungere determinate performance, che le prestazioni di questi materiali possano essere certificate.
Isolamento termico
Il poliuretano usato per realizzare lo strato coibente dei pannelli sandwich, garantisce ottime prestazioni isolanti a parità di spessore, rispetto ad altri materiali. Infatti, il valore di conducibilità termica λ è pari a 0,022 W/mK.
- Il valore di trasmittanza termica “U” dipende dallo spessore del pannello. Si va da un valore minimo di 0,55 W/m²K per lo spessore di 30 mm al valore di 0,19 W/m²K per lo spessore di 100 mm.
- Il valore di resistenza termica “R” è compreso tra 1,81 m²K/W per lo spessore da 30 mm e 5,2 m²K/W per il pannello con spessore 100 mm.
Un coefficiente di conducibilità termica così prestazionale, rende i pannelli sandwich in poliuretano, un materiale molto diffuso in edilizia, quando sono richieste ottime prestazioni isolanti, opportunamente verificate e certificate da tecnici abilitati del settore.
Resistenza agli agenti chimici e biologici
L’isolante poliuretanico per la realizzazione dei pannelli sandwich è anigroscopico, ovvero, composto per il 95% da celle chiuse: questo caratterizza il materiale per l’ottima resistenza a muffe e funghi. Infatti, non fornisce terreno fertile per la proliferazione di batteri e spore. Inoltre, è resistente agli agenti chimici.
Il modesto assorbimento d’acqua, che si potrebbe avere per fenomeni di capillarità, è azzerato dai paramenti metallici dei pannelli, che fungono da rivestimento protettivo impermeabile. In materia di permeabilità all’acqua, i pannelli possono essere certificati secondo le modalità previste dalle norme EN 12865:2003 e EN 14509:2006. Tutti i certificati devono essere ottenuti mediante test svolti presso Enti Certificati e riconosciuti a livello internazionale.
Resistenza meccanica e sicurezza
La composizione del core in poliuretano con il 95% da celle chiuse rende i pannelli sandwich molto durevoli e consente loro di resistere a compressione, insaccamenti, ecc.; infatti, la resistenza alla compressione è pari o superiore a 0,11 MPa.
Il poliuretano quindi è un materiale robusto e resistente, nonostante la sua leggerezza. È caratterizzato da stabilità dimensionale, che lo rende idoneo a essere utilizzato anche in condizioni estreme, come a temperature di esercizio comprese tra -40 °C e +80 °C.
Di seguito, alcuni valori di resistenza dell’isolamento in poliuretano:
- Resistenza alla compressione ≥ 0,11 MPa (al 10% di deformazione)
- Resistenza a trazione ≥ 0,10 MPa
- Resistenza al taglio ≥ 0,10 MPa.
Per certificare la resistenza dei materiali, è possibile ottenere la certificazione FM Approvals: la società di certificazioni che fa capo a FM Global, testa la prevenzione della perdita di proprietà di prodotti e servizi destinati all’uso in strutture commerciali e industriali. Lo scopo è verificare il rispetto a rigorosi standard di qualità, integrità tecnica
I pannelli sandwich possono ottenere la certificazione FM Approvals superando numerosi test estremi e ottenendo l’Approval Report di FM: questa approvazione garantisce resistenza, tenuta e sicurezza del pannello, nonché la conformità alle norme ASTM - richiamate negli standard FM 4880, 4881 e 4471 - che garantisce la prevenzione di danni a livello assicurativo.
Isolamento acustico
I pannelli con core in poliuretano contribuiscono a migliorare anche le prestazioni acustiche degli involucri in cui viene installato, che siano coperture o chiusure verticali.
I pannelli sandwich, grazie alle loro eccellenti performance, alla lunga durata, al costo competitivo, si configurano come la soluzione ideale per un’edilizia sostenibile, efficiente, sicura, che ben risponde alle richieste di committenti e progettisti.
Reazione e resistenza al fuoco
I pannelli sandwich possono contribuire a proteggere gli edifici dal fuoco. Infatti, l’anima in poliuretano presenta un buon comportamento in tema di reazione e resistenza al fuoco, secondo la normativa EN13501. Anche in fase di combustione, il poliuretano non fonde, non rilascia gocce o particelle ardenti.
Come anticipato all’inizio di questo articolo, va precisato il miglior comportamento al fuoco dei pannelli sandwich in PIR piuttosto che in PUR;, infatti, diversi parametri intervengono a influenzare il comportamento al fuoco.
Nella produzione di elementi isolanti per l’edilizia, il poliuretano è sempre coperto da un rivestimento, come appunto i pannelli sandwich, che contribuisce a determinare le prestazioni dell’intero pannello. Inoltre, la formulazione stessa della schiuma, alla quale possono essere aggiunti dei ritardanti di fiamma, influisce sulle prestazioni e migliora la resa del PIR.
In caso di combustione, il poliuretano espanso rigido, trattandosi di un materiale termoindurente, carbonizza; quindi, la zona esposta alle fiamme in modo diretto assume una struttura protettiva carboniosa che contribuisce a rallentare l’avanzata del fuoco, proteggendo dalla degradazione anche gli strati sottostanti.
Sono disponibili sul mercato pannelli in PIR che hanno ottenuto la classificazione Euroclas B-s1,d0 S1 D0, che identifica i materiali combustibili non infiammabili o difficilmente infiammabili, con bassa emissione di fumi in caso di incendio. I pannelli devono comunque essere testati in accordo con le normative EN 14509 ed EN 13501.
Certificazioni
Un prodotto o materiale da costruzione, prima di arrivare sul mercato, necessitaà di una serie di certificazioni che ne attestino la qualità, il rispetto a standard e vincoli normativi, le prestazione, la filiera produttiva e tutto il ciclo di vita. Oltre altre norme precedentemente richiamate, è bene citarne alcune riferite alle strutture organizzative.
A livello produttivo, esiste la certificazione ISO 9001 che dimostra la capacità di un’organizzazione di soddisfare e superare le aspettative dei clienti, per ridurre al minimo il rischio di acquistare un prodotto o un servizio scadente. Un’azienda che ottiene la certificazione ISO 9001 può ottenere: miglioramenti nell’efficienza organizzativa, nella qualità del prodotto, nella riduzione di sprechi ed errori e aumentando la produttività.
Sempre a livello di organizzazione, anche la norma UNI EN ISO 14001:2015 considera le aziende come strutture in grado di vivere le diverse condizioni di mercato e sostenere i cambiamenti, riducendo l'impatto ambientale dei propri processi e ottenendo risvolti vantaggiosi in termini di efficienza e di sviluppo del proprio core business.
Sostenibilità
Il tema della sostenibilità ambientale passa sia attraverso l’adeguamento ai più recenti standard produttivi, sia nell’adozione di soluzioni tecniche e materiali che riducono l’impatto ambientale e il consumo energetico.
I pannelli sandwich in poliuretano possono rientrare in entrambe le casistiche, e spesso contribuiscono anche all’ottenimento di crediti per le certificazioni di sostenibilità ambientale come LEED e BREEAM, spesso anche attraverso la dichiarazione ambientale certificata di prodotto EPD (Environmental Product Declaration).
Elevate performance energetiche consentono l’ottenimento di minori spese di gestione dell’edificio, senza trascurare la sicurezza, di prodotti sostenibili e sicuri per l’ambiente.
