Peste 70% din consumul energetic mondial este utilizat  pentru încălzirea şi răcirea clădirilor; 7% este destinat realizării iluminatului; 12% consumului electrocasnic şi 11% producerii apei calde. O mare parte din consumul energetic destinat realizării ambientului termic interior se pierde prin anvelopa construcţiei.

Emisiile anuale de dioxid de carbon estimate la cca. 1,1 miliarde tone, sunt atribuite în proporţie de 30-35% aceluiaşi consum.       

Starea energetică a unui sistem este dată de căldura sistemului respectiv.

Transmisia căldurii este în esenţă un  transfer energetic de la o zonă bogată în energie (caldă), spre o zonă mai săracă (rece) prin: conducţie termică, convecţie termică, radiaţie termică sau o combinaţie a acestor procedee.       

      Conducţia termică specifică sistemelor staţionare (solide, lichide sau gazoase), reprezintă un transfer energetic, fără deplasare de materie, generat de cedări energetice (prin ciocniri repetate) dinspre particule (molecule, atomi) cu viteze mari spre cele cu viteze mici. Proprietatea materialelor de a realiza un asemenea transfer termic, se numeşte conductivitate termică.

Coeficientul de conductivitate termică (λ) reprezintă cantitatea de căldură (Q în Btu), ce se transmite printr-o suprafaţă (A) de 1 mp, cu o grosime (H) de 1 m, timp (t) de 1 oră, la o diferenţă de temperatură între feţele corpului respectiv (ΔT) de 1°K.

Capacitatea de izolare termică a unui material este cu atât mai bună, cu cât conductivitatea termică este mai mică. Materialele izolante termic au de regulă o structură poroasă, cu interspaţii pline cu aer, care diminuează substanţial propagarea fluxului termic.               

       Convecţia termică reprezintă un transfer energetic cu deplasare de materie, specifică contactului dintre o suprafaţă şi un fluid în mişcare (aer, lichid, gaz). La limita suprafeţei de contact, energia termică din fluid, favorizată de mişcarea acestuia, interacţionează cu suprafaţa de contact şi îi cedează din potenţialul său termic. Convecţia termică poate fi forţată, atunci când mişcarea fluidului este produsă cu mijloace mecanice (pompe, ventialatoare, captări eoliene, etc.) şi/sau naturală atunci când mişcarea fluidului este generată de diferenţele de potential termic, produse  de temperaturile locale (fluidul cald urcă, iar cel rece coboară, formându-se curenţi convectivi).      

       Radiaţia termică reprezintă energia electromagnetică emisă ca urmare a modificărilor de configuraţie electronică, a mediului emitent. Radiaţia termică nu necesită transport de materie şi nici nu prezintă prag termic.       

Controlul transferului energetic prin anvelopa unei clădiri, se realizează cu ajutorul materialelor izolante termic.       

Rezistenţa termică a unui material izolant, definită de relaţia Rt = ΔT / Q (K/W), unde ΔT reprezintă diferenţa de temperatură exprimată în grade Kelvin iar Q fluxul termic exprimat  în W (analogie cu rezistenţa electrică Re = ∆V / I [V / A] a unui conductor), indică capacitatea practică a materialului de a transmite căldură. Cu cât rezistenţa termică a unui material este mai mare, cu atât fluxul de căldură (termic) prin material este mai mic.      

       Coeficientul de transfer termic K reprezintă cantitatea de caldură (exprimată în Wh) transmisă printr-un m² de construcţie timp de o oră la o diferenţă de 1°C între interior şi exterior şi caracterizează capacitatea de izolare termică a elementului de construcţie (de ex.: perete exterior, acoperiş, pardoseală,etc.) respectiv.       

       Coeficientul de pierdere termică U (exprimat în Btu/oră) specific fiecărui element structural al clădirii (ziduri, acoperiş, duşumea, tâmplărie, etc), caracterizează eficienţa anvelopei termice şi indică nivelul costurilor necesare asigurării confortului termic ambiental.      Anvelopa termică a unei clădirii controlează nivelul transferurilor energetice cu ajutorul izolaţiei termice din structură. De regulă această anvelopă este străbătută de: un flux termic, generat de diferenţa de temperatură dintre interior şi exterior şi de un flux de umiditate, sub formă de vapori, generat de diferenţa dintre presiunile vaporilor de apă din aerul ce o flanchează pe o parte şi pe alta (interior-exterior).       

Un conţinut major de apă în anvelopa unei clădiri, poate duce la creşterea conductivităţii termice de cca. 25 de ori.       

Dacă condiţiile locale permit condensarea vaporilor de umiditate la trecerea prin anvelopa termică, proprietaţile izolante ale materialului folosit se înrăutăţesc simţitor. Dacă faţa rece a izolaţiei, atinge valori termice negative, condensul poate îngheţa iar calitatea izolaţiei suferă o degradare ireversibilă. Fluxul de căldură transmis printr-o izolaţie în care este prezentă gheaţa creşte nepermis de mult. Conductivitatea gheţii este de cca. 100 de ori mai mare decât a aerului uscat, iar prin solidificare apa îşi măreşte volumul generând în materialul poros, puternice tensiuni interne care, în mod inevitabil îl vor deteriora.       

În cazul în care există un asemenea pericolul, se impune reducerea fluxului de vapori care străbate peretele, prin montarea pe faţa caldă a izolaţiei a unei bariere de vapori (strat izolant faţă de difuzia vaporilor de apă). Dacă bariera de vapori se aplică pe faţa rece a izolaţiei, evacuarea vaporilor de umiditate din anvelopa clădirii spre interior, este puternic obstrucţionată şi în mod evident generează condensarea acesteia în interiorul izolaţiei. Acesta este motivul pentru care, straturile izolante ale anvelopelor termice multistratificate sunt lipite între ele prin puncte şi nu continuu, deoarece adezivii se pot constitui ei înşişi în bariere de vapori). Acelaşi motiv stă şi la baza recomandării de a se evita faianţarea la interior a pereţilor izolaţi termic.       

De menţionat faptul că o izolare eficientă se face pe partea din care se manifestă agresiunea.       

Pentru a fi utilizate în lucrările de izolaţie, materialele termoizolante trebuie să prezinte:       

• conductivitate termică şi permeabilitate la vapori de apă redusă;      • rezistenţă la solicitări mecanice şi cicluri de îngheţ - dezgheţ;       

• calităţi inodore şi incapacitate de stocare a mirosurilor;       

• lucrabilitate şi stabilitate dimensională;      

• higroscopicitate redusă, densitate omogenă;       

• neinflamabilitate şi capacitate de autostingere, etc.            

 Unul dintre cele mai cunoscute şi folosite materiale izolante este polistirenul.