Gli edifici commerciali possono porre una varietà di problemi
per gli appaltatori dell’isolamento. I lavori commerciali includono edifici per uffici, hotel, scuole, ospedali, centri di riposo, condomini, edifici governativi e supermercati, tra gli altri. Di questi, gli ospedali e le scuole sembrano offrire le
più grandi opportunità nel mercato delle costruzioni di oggi. Esempi di applicazioni meccaniche che richiedono l’isolamento in questi progetti sono: linee di vapore/condensato a bassa pressione, acqua calda, acqua fredda e aria condizionata; linee di acqua calda per il riscaldamento, acqua refrigerata di alimentazione e di ritorno e linee di refrigerazione; sistemi di alimentazione e di scarico dell’aria esterna.
I progetti di edifici commerciali
di solito differiscono dai progetti industriali per le seguenti caratteristiche:
- Lo spessore dell’isolamento deve essere conforme alle norme edilizie locali;
- Campo di temperatura più ristretto (da +40°F a +300°F);
- Più piccolo e dimensioni dei tubi;
- In genere tempi più brevi dall’offerta all’installazione, e dall’inizio dell’installazione al completamento;
- In genere nuove costruzioni o aggiunte, non lavori di manutenzione; e
- Si può prevedere una manutenzione minima dopo il completamento dell’installazione.
I 3 maggiori problemi che l’appaltatore dell’isolamento deve affrontare nei lavori commerciali sono:
- Assicurarsi che l’edificio sia chiuso (cioè che il tetto sia installato e che l’edificio sia impermeabile) prima di iniziare l’installazione dell’isolamento. Questo potrebbe non essere sempre
facile poiché l’appaltatore dell’isolamento non lo controlla. - Assicurarsi che
l’ingegnere di progetto e gli altri mestieri (appaltatori meccanici di tubazioni/condotti) forniscano
la distanza tra i tubi e le pareti per lo spessore dell’isolamento specificato. - Lavorare
con i programmi delle altre imprese meccaniche e idrauliche.
Quando si specifica il miglior isolamento per queste applicazioni, l’ingegnere/appaltatore di progettazione
guarda prima la conformità delle prestazioni, che include
la soddisfazione di tutti i requisiti statali e locali del codice edilizio. I materiali isolanti devono essere in grado di resistere alle temperature e alle condizioni ambientali dell’applicazione particolare. Diverse regioni del paese, ad esempio il nord contro il sud, o le aree interne contro quelle costiere, possono richiedere materiali diversi per la stessa applicazione a causa delle diverse condizioni ambientali, come la maggiore umidità nelle aree meridionali e costiere. Questo è
particolarmente vero per i sistemi sotto-ambientali, come l’acqua refrigerata, dove sia la condensazione superficiale (a volte chiamata condensazione casuale o intermittente) che la condensazione all’interno dell’area di isolamento (che può essere causata da una inadeguata tenuta al vapore acqueo su tutti i giunti, le cuciture longitudinali, i raccordi, le grucce e i punti terminali) costituiscono una preoccupazione chiave. Questi devono essere affrontati nei
parametri di progettazione. Quando l’involucro dell’edificio non è asciutto, è importante che l’ingegnere specifichi materiali isolanti con caratteristiche di basso assorbimento d’acqua e sistemi di isolamento con una bassa permeabilità al vapore acqueo.
Dopo aver esaminato i materiali di isolamento, si può scoprire che ce ne sono 2 o 3 che soddisfano i criteri di prestazione necessari. Quindi, il passo successivo nel processo di selezione è quello di selezionare il materiale più conveniente, che è spesso deciso da quale prodotto è più facile da installare o durerà più a lungo con poca o nessuna manutenzione.
Questo articolo tratterà le
circostanze uniche degli edifici commerciali che determineranno le prestazioni
e l’efficacia dei costi.
Nota che il proprietario dell’edificio
deve distinguere tra i materiali a più basso costo del primo costo e quelli a più basso costo del ciclo di vita, poiché spesso non sono la stessa cosa. Poi, devono
conferire i loro requisiti all’ingegnere specificatore.
Nei sistemi caldi, i seguenti materiali sono spesso specificati e installati:
- Vapore a bassa pressione e condensa in fibra di vetro con rivestimento per tutti i servizi
(ASJ) - Acqua calda in fibra di vetro con ASJ (l’acqua calda è talvolta subappaltata
dall’appaltatore dell’impianto idraulico a un subappaltatore dell’isolamento). Inoltre,
gli isolanti a celle chiuse sono a volte usati quando l’ingegnere meccanico non vuole mescolare i materiali nelle applicazioni domestiche per l’acqua calda e fredda.
Per le applicazioni calde, la
fibra di vetro con ASJ ha i vantaggi delle prestazioni, della facilità di installazione e dell’efficacia dei costi
.
Per i sistemi al di sotto dell’ambiente, cioè per l’acqua fredda o refrigerata, gli ingegneri progettisti scelgono abitualmente materiali isolanti a celle chiuse con un basso valore intrinseco di permeabilità al vapore acqueo, in particolare negli spazi non condizionati, a causa della loro preoccupazione per il controllo della condensazione e le prestazioni termiche a lungo termine. Questo gruppo di materiali include vetro cellulare, schiuma elastomerica, schiuma fenolica, poliolefina, polistirene e isolanti in schiuma di poliisocianurato (PIR). La vetroresina continua ad essere specificata e utilizzata con successo nei sistemi sotto l’ambiente in spazi continuamente condizionati, come gli uffici occupati, dove l’umidità è bassa e c’è meno vapore, tipicamente nelle regioni settentrionali. Per gli spazi non condizionati, è
raccomandato che la fibra di vetro con ASJ sia coperta da un rivestimento di cloruro di polivinile (PVC) continuamente sigillato.
Un’altra considerazione da prendere
in considerazione sono le fluttuazioni ambientali durante l’uso in uno spazio particolare.
Per esempio, una sala condizionata di un centro congressi può sperimentare grandi
variazioni nelle condizioni ambientali durante il carico o lo scarico, quando le porte di spedizione
sono aperte. L’isolamento adeguato per questo tipo di condizioni deve essere
selezionato o i sistemi dell’edificio possono avere problemi. Una situazione simile può verificarsi quando il centro congressi non è in uso e il sistema HVAC viene spento, causando un aumento significativo delle condizioni interne.
Nella Figura 1 l’autore mostra alcuni tipi di materiali isolanti elencati per applicazione. Non tutti i materiali di isolamento sono elencati, tuttavia; i lettori dovrebbero ricercare ciò che è meglio per il loro progetto individuale.
I problemi di prestazione unici per i sistemi sotto-ambientali in edifici commerciali che dovrebbero essere presi in considerazione nel processo di selezione del materiale
possono includere:
- Suscettibilità di crescita della muffa sulle tubature chiuse (dietro le pareti). Questo è particolarmente un problema con i ritardatori di vapore
di carta in spazi non condizionati. La preoccupazione per i problemi di muffa in questo tipo di
applicazione può portare a sistemi di isolamento
più costosi e laboriosi per ridurre potenziali problemi futuri. - Suscettibilità di danni alla barriera al vapore nei condotti dove il materiale deve essere applicato e fatto scivolare attraverso le penetrazioni. Questo limiterebbe la manutenzione dopo
l’installazione. Alcuni materiali isolanti richiedono la specificazione di una giacca robusta in grado di resistere agli abusi; la giacca in PVC è talvolta usata per questo motivo. I rivestimenti multistrato (bassa perm) con cuciture facili da sigillare che resistono all’abuso possono essere usati dove la manutenzione del sistema sarà limitata o inesistente. - La temperatura e l’umidità non regolate
uniformemente in tutto l’edificio possono richiedere l’uso di un maggiore spessore dell’isolamento
per prevenire la condensazione in alcune parti dell’edificio (per esempio, stanze sul retro o aree del soffitto). - Prevenzione della condensa/intrusione di vapore acqueo
all’interno dell’isolamento e sulle superfici metalliche di tubi e apparecchiature, richiedendo che tutti i sistemi di isolamento siano completamente sigillati
contro l’intrusione di vapore acqueo. In questo caso, dovrebbero essere selezionati solo sistemi di isolamento in grado di
essere continuamente sigillati. Un concetto spesso fuorviante è
che tutti i rivestimenti forniscono una barriera al vapore acqueo. I rivestimenti metallici, come l’alluminio, forniscono una barriera al vapore acqueo solo se tutte le cuciture e le penetrazioni (ad esempio, i fori dei rivetti) sono sigillati; pertanto, i rivestimenti metallici sono destinati ad essere protettivi e non come materiale di ritardazione del vapore. Inoltre, il rivestimento in PVC sarà efficace solo come barriera di trasmissione del vapore acqueo delle cuciture. I rivestimenti in laminato flessibile, alcuni con una valutazione di permeanza zero, devono essere continuamente sigillati, di solito con un nastro compatibile, a permeanza zero, sensibile alla pressione. Il tessuto in fibra di vetro ripristinabile fornisce solo una protezione dagli abusi e non è una barriera ritardante di vapore. Per i sistemi sotto-ambientali, l’isolamento
sotto la guaina dovrebbe fornire una barriera al vapore acqueo da sola.
I problemi di installazione unici per i sistemi
sotto-ambiente negli edifici commerciali possono includere:
- L’isolamento viene installato prima che l’edificio sia chiuso. Questa è
una pratica abbastanza comune, ma controproducente. I materiali in schiuma a celle chiuse sono in grado di resistere all’umidità intermittente o a condizioni di alta umidità che possono essere presenti durante la costruzione dell’edificio, ma questo spesso non viene considerato nelle specifiche del progetto. I prodotti per l’isolamento in schiuma a celle chiuse sono talvolta specificati o utilizzati per questo motivo, come negli hotel
(colonne montanti dei condotti). - La necessità di un materiale isolante flessibile per l’installazione intorno e
attraverso le pareti, comprese le linee di condizionamento dell’aria, le uscite dell’acqua refrigerata, ecc.
Nota: Le linee di condizionamento dell’aria sono in genere completate dall’installatore meccanico/attrezzature.?
La necessità di soddisfare un tempo di installazione compresso
. I prodotti di installazione con adesivo, pre-applicati,
raccordi pre-fabbricati, o isolamento con rivestimento pre-applicato, sono spesso
utilizzati per ridurre il tempo di installazione. Questi prodotti possono anche ridurre il rischio
di guasti alle cuciture e ai giunti dell’isolamento o del rivestimento. Cuciture,
giunti, rivestimenti o adesivi applicati in condizioni controllate in fabbrica possono
performare meglio di quelli applicati sul campo in condizioni ambientali
variabili. - Capacità dell’isolante di essere fatto scorrere sul tubo di rame in lunghe sezioni
(20 pollici) per eliminare i giunti di testa e velocizzare il tempo di installazione, spesso una
preoccupazione nei supermercati. Nota: i supermercati sono generalmente fatti dall’appaltatore della
refrigerazione. - Applicazioni sepolcrali che richiedono una capacità portante oltre che
essere a tenuta stagna. - Applicazioni ad alta umidità estrema possono richiedere un isolamento a bassa trasmissione di vapore acqueo e un ulteriore rivestimento a bassa permeabilità, continuamente sigillato per prevenire la penetrazione di vapore acqueo a lungo termine.
- La prevenzione della corrosione di tubi e attrezzature
, a volte chiamata corrosione sotto l’isolamento o CUI, nelle applicazioni di conservazione a freddo
(usando sistemi ad ammoniaca) dovrebbe ricevere una cura extra. Polistirolo e
PIR rivestiti sigillati con un ritardante di vapore a bassa permeanza hanno una lunga storia di
uso.
Come visto negli esempi, ci sono molte ragioni per cui un sistema di isolamento viene
selezionato per una particolare applicazione. I parametri di prestazione dovrebbero essere sempre
la priorità più alta, ma entrano in gioco anche altri fattori (costo del materiale
, tecnica di installazione, facilità/tempo di installazione, durata del materiale
nel tempo, ecc.) Infine, gli appaltatori esperti hanno familiarità con l’installazione di materiali specifici su certi tipi di sistemi. I produttori di isolanti e accessori cercano continuamente di perfezionare i loro prodotti per migliorare le prestazioni e la facilità di installazione. Capiscono che un materiale isolante o un sistema di isolamento non funzionano al meglio per tutte le applicazioni, il che si traduce in prodotti di nicchia per applicazioni specifiche. Le applicazioni commerciali tendono ad essere più diversificate e aperte alla variazione del design rispetto alle applicazioni industriali. I progettisti e gli appaltatori dell’isolamento dovrebbero
essere sempre attenti ai nuovi prodotti e processi se vogliono rimanere
competitivi e fornire i migliori materiali per un’applicazione.
Figura 1