Descrizione
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GIGATHERM è una famiglia di rivestimenti costituiti da microscopiche
sfere cave di  ceramica (microbolle), immerse in supporto poliacrilico.

figura1
Figura 1

Le micro-bolle ceramiche sono quasi prive di aria o altri gas (fig. 1) e il loro diametro varia da 0,2 a 100 micron circa. L’alta concentrazione di bolle, le loro dimensioni, il vuoto interno e il materiale di cui sono fatte determinano le eccezionali caratteristiche fisiche:

  • alta riflettività nello spettro  della radiazione solare dall’infrarosso fino all’ ultravioletto;
  • alta impenetrabilità da parte di agenti esterni (acqua, smog, batteri, muffe, alghe)
  • elevata traspirabilità;
  • elevata resistenza all’invecchiamento;

La riflettività nei confronti della radiazione infrarossa rende il rivestimento uno scudo termico che riflette il calore. L’isolamento termico che ne consegue porta al notevole abbattimento delle escursioni termiche cui sono soggetti i materiali di copertura e strutturali (strutture in cemento armato, ferri, giunti di dilatazione, “ponti termici“.)

E’ opportuno ricordare che questa tecnologia basa la propria efficacia sulla riflettività e non sulla conducibilità termica; pertanto qualsiasi approccio progettuale che parta dal “lambda” del materiale è errato, in quanto non terrebbe conto della riflessione, che avviene prima della conduzione termica. In altre parole il “lambda” del materiale entra in gioco solo per quella percentuale di flusso termico che lo scudo riflettente lascia passare (10-20% della radiazione totale).
I materiali normalmente usati per la coibentazione non fermano il flusso di calore, ma lo rallentano soltanto.
Il GIGATHERM, invece, blocca gran parte del flusso di calore, riflettendolo inoltre la riflettività nei confronti degli ultravioletti protegge il materiale stesso e quello ricoperto da tutte quelle reazioni chimico-fisiche che generano l’invecchiamento di un materiale.

L’impenetrabilità agli agenti atmosferici rende il GIGATHERM idrorepellente a livello impermeabilizzante, pur rimanendo perfettamente traspirante. Per questo
il GIGATHERM E viene usato sia su facciate che su coperture (di qualsiasi materiale).
Sporco, smog, batteri, muffe e alghe non trovano supporto a cui aderire: le superfici sono facilmente autopulenti.

Trattandosi di un rivestimento che è sempre più elastico del materiale a cui si aggrappa, l’impenetrabilità rimane garantita anche  per le caratteristiche “micro-crepe” che si formano su intonaci o altri tipi di rivestimenti.

La traspirabilità permette ai muri la perdita di umidità,  riducendo l’umidità
ambientale interna, a vantaggio di condizioni ambientali migliori anche sotto il profilo del risparmio energetico per il condizionamento termico. La traspirabilità impedisce il formarsi di pressioni interne che porterebbero alla frattura degli intonaci o al formarsi di bolle sotto il rivestimento.

La resistenza all’invecchiamento permette di mantenere invariate le prestazioni ben oltre i dieci anni che la garanzia del produttore copre.

Effetti pratici >>>

In condizioni climatiche invernali

GIGATHERM E riduce l‘umidità‘, rispetto a facciate non schermate, del 2,5 – 3,5 %. Se l’umidità aumenta, l‘isolamento diminuisce; pertanto, riducendo progressivamente l’umidità‘ relativa  della parete, ci si sposta sempre più verso un isolamento termico maggiore, fino a raggiungere il valore massimo per la parete. L’1% in meno in umidità comporta in media circa il 10% di aumento dell‘isolamento termico e quindi il 10%  in meno della dispersione del riscaldamento interno: l’abbattimento di umidità del 2,5 – 3,5% comporta quindi un risparmio dei costi di riscaldamento pari a circa il 30%.
Le bolle ceramiche consentono inoltre un guadagno di energia solare (grazie alla loro capacità di ridistribuire il calore ricevuto su tutta la superficie) di circa 5-10 %, cioè un ulteriore risparmio medio di circa 7,5 % dei  costi di riscaldamento con un risparmio che può raggiungere il 37,5%.

In condizioni climatiche estive

GIGATHERM E, essendo costituito da bolle ceramiche sotto vuoto, offre una duratura riflessione diffusa della luce solare (nella gamma di lunghezza d’onda da 400 a 2500 NM) pari all’86%.
Di notte, inoltre, manca quasi del tutto la restituzione della radiazione normalmente accumulata di giorno, pertanto giorno e notte le  condizioni climatiche interne rimangono simili. Questo comporta differenze di temperatura fino a 15°C in meno, rispetto alla temperatura senza schermo termico, e, di conseguenza, risparmi sui costi di condizionamento fino al 50%.
I fenomeni fisici che occorrono nel rivestimento termo ceramico GIGATHERM E sono molteplici e complessi ma si possono almeno menzionare, oltre la riflessione termica:

  • Diffusione della radiazione termica sulla superficie di copertura
  • Prolungamento del tempo di scambio termico tra la sorgente e l‘ambiente.
  • Scambio di umidità con l’ambiente, che interagisce con i parametri termici della superficie.

La diffusione della radiazione termica porta a una rapida ridistribuzione del calore su tutta la superficie, abbattendo i coefficienti di disuniformità termica. L’uniformità termica permette al condizionamento interno  di ridurre la temperatura massima di riscaldamento e quella minima di raffreddamento, con ulteriori risparmi energetici (almeno il 10% nel caso peggiore), che vanno a sommarsi a quelli dovuti all‘isolamento termico vero e proprio.

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Figura 2

Il prolungamento del tempo di scambio termico (di circa il 30%) riduce  la  restituzione  del  calore (calore  già  ridotto drasticamente dall’effetto di riflessione). Lo scambio di umidità permette alla superficie di adattarsi alle variazioni ambientali, funzionando da volano per tutti i fenomeni che dipendono dall’umidità intrinseca del rivestimento (fig.2).
Il rivestimento termoceramico viene applicato come una normale vernice acrilica all’acqua. Durante l’essiccazione, il processi di evaporazione porta le micro bolle in superficie, e forma una pellicola di supporto. Il prodotto raggiunge il massimo delle sue prestazione nell’arco di circa due settimane. Si può applicare a pennello, a rullo,  oppure a spruzzo “airless” (con spruzzatori che non immettono dell’aria  nel prodotto). I colori realizzabili sono diversi da qualunque vernice grazie alle caratteristiche intrinseche di riflessione. Trattandosi di un prodotto  acrilico o all’acqua, non può essere messo in opera in presenza di precipitazioni atmosferiche, e la temperatura ambientale non deve essere inferiore a 5° C.

Ambienti esterni >>>

Il GIGATHERM E (come anche il GIGATHERM I) è un rivestimento coprente, che si applica normalmente in due mani. L’applicazione di due strati garantisce lo spessore minimo di 0.4 mm, ideale per garantire le  prestazioni descritte. Il consumo totale di materiale varia secondo il tipo di superficie ( superfici oggettivamente lisce richiedono meno materiale di quelle granulose o bucciardate, dove la superficie reale aumenta). Se si considera come unità la  confezione da 12,5 l (quella normalmente commercializzata, si può dire, in termini più pratici, che la copertura finale è di almeno 40- 45 mq a confezione per due passate. Il rivestimento coprente e al tempo stesso presenta ottime proprietà  di adesione: ripara e copre completamente  fessure, caratteristiche di ogni altro tipo di copertura. La grande elasticità del GIGATHERM E permette al rivestimento di seguire i microscopici movimenti del substrato, che in altri rivestimenti  provocherebbero invece microscopiche crepe, attraverso  cui gli agenti esterni penetrano e attaccano il materiale ricoperto.

Il GIGATHERM E risulta applicabile praticamente su qualsiasi tipo di superficie. Su un pannello di plastica flessibile o di faesite, di soli 50 cm, anche se inflesso a 180°, il rivestimento non si rompe, quindi il GIGATHERM  E è applicabile persino  su tendoni di copertura, tessuti, pelle, tufo, metalli.

Il GIGATHERM E può essere armato con tessuto non tessuto o con reti di plastica. In particolare nelle coperture, dove è sufficiente un massetto con un minimo di pendenza (per evitare ristagni), si può interporre l’armatura  il fondo e  la prima mano di GIGATHERM E. ll rivestimento diviene così calpestabile, e applicabile anche su coperture in mattonelle o tegole. Il GIGATHERM E può essere applicato sulle tegole di copertura a spruzzo.

Ambienti interni >>>

GIGATHERM I, simile al GIGATHERM E, è ottimizzato per gli interni e, oltre ai vantaggi già enunciati, consente una distribuzione più uniforme del calore negli interni, che permette una riduzione della temperatura massima del riscaldamento di 2-3 gradi. Ogni grado in meno porta a un risparmio di circa il 10% del costo di esercizio, il risparmio sui costi di riscaldamento può raggiungere il 30%.

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Figura 3

La diffusione del calore, in un ambiente riscaldato da un radiatore, avviene soprattutto per convezione (fig.3). L’aria vicina al radiatore riscaldandosi, si sposta verso l’alto. Poi comincia a cedere calore e torna verso il basso. Questo meccanismo genera una distribuzione  non uniforme delle temperature, come mostra il “termometro” nella figura. Per ottenere temperature dell‘ordine dei 15°C all‘altezza del pavimento, è necessario riscaldare l‘aria in modo che in prossimità del soffitto  si raggiungano i 26°C: il salto di temperatura tra pavimento e soffitto  è di oltre 10°C.

In un ambiente rivestito con il GIGATHERM I, la diffusione del calore avviene principalmente per irraggiamento : la radiazione termica, generata dal radiatore, è raccolta e riflessa dal rivestimento termo ceramico, che diventa a sua volta radiante.

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Figura 4

Le riflessioni propagano la radiazione termica in modo istantaneo e in tutte le direzioni (fig.4): il calore è distribuito nell’ambiente in modo sufficientemente omogeneo da ottenere una riduzione della disuniformità di temperatura fino a 1.5°C. Questo permette di abbassare la temperatura del radiatore, e ottenere tuttavia, al livello del pavimento, una temperatura  superiore.

E’ bene ricordare che il GIGATHERM I, oltre a riflettere il calore, ha la tendenza a ridistribuire quello che assorbe in maniera omogenea su tutta la propria superficie: questo contribuisce al processo di riduzione delle disuniformità termiche. La distribuzione uniforme della temperatura migliora la climatizzazione ambientale e diminuisce il tasso della tipica polvere di casa nell’aria, in quanto diminuisce sensibilmente il moto di convezione che la mescola all’aria sollevandola. I vantaggi evidenti sono un miglior senso di benessere, minore possibilità di reazioni allergiche, e nessuna carica elettrostatica.
Tra i complessi fenomeni che agiscono parallelamente e interattivamente nel rivestimento termo ceramico, assume particolare importanza lo scambio di umidità con ambienti interni.
Il rivestimento di micro bolle ceramiche  si comporta da volano nei confronti delle variazioni di umidità, in quanto è in grado di trattenerla al suo interno. Le bolle ceramiche, in presenza di alta umidità, assorbono le molecole di acqua e le restituiscono all’ambiente al formarsi di aria secca (come nel caso di calore prodotto da impianti di riscaldamento). Di regola si raggiunge una umidità relativa ideale di circa il 55%.

Per quanto concerne la messa in opera del GIGATHERM I, vale quanto detto per GIGATHERM E.

 
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