La trasmissione del calore avviene attraverso un corpo quando esso è sottoposto ad una differenza di temperatura. L’energia si trasferisce dal punto a temperatura maggiore al punto a temperatura minore. La schematizzazione che si applica alla trasmissione di calore si basa su tre meccanismi fondamentali:
- Conduzione
- Convezione
- Irraggiamento
Calcolo dei Ponti Termici Lineari
Per ponti termici si intendono quelle zone, limitate in termine di superficie, dove si verificano disomogeneità del materiale e variazioni di forma. In queste zone vi è un incremento del valore dei flussi termici e una variazione delle temperature superficiali interne, con conseguente aumento della quantità di calore disperso attraverso le pareti.
Nelle strutture edilizie reali si presentano degli effetti perturbativi locali che inducono ad un incremento della conduttanza termica e che sono appunto i ponti termici. Generalmente si possono dividere in ponti termici di struttura, ove la presenza di elementi eterogenei di maggior conduttività incrementa il flusso termico locale, e ponti termici di forma, quale la presenza di spigoli che provocando un addensamento delle isoterme provocano un aumento del flusso termico totale.
Il calcolo del valore della potenza termica dispersa dai ponti termici per trasmissione attraverso l’involucro edilizio espresso in watt, si effettua con la seguente relazione:
con:
resistenza superficiale interna;
resistenze termiche utili di ciascuno strato;
resistenza superficiale esterna;
con:
spessore dello strato di materiale nel componente;
conduttività termica utile calcolata secondo ISO/DIS 10456.2 oppure ricavata da valori tabulati.
Per il calcolo della trasmittanza dei componenti edilizi finestrati si fa riferimento alla UNI EN ISO 10077-1.
Esempio di calcolo della trasmittanza di un pavimento contro terra
Schema della struttura
Per la determinazione della trasmittanza termica del pavimento appoggiato sul terreno Uo (in questo caso costituito da sabbia e ghiaia), si utilizza il prospetti I della UNI 13370 che tiene conto della conduttività termica del pavimento.
Esempio di calcolo della trasmittanza di un solaio di copertura con tegole
Schema della struttura
Esempio di calcolo della trasmittanza di una parete perimetrale
Schema della struttura
con:
lunghezza del ponte termico in metri;
trasmittanza termica lineica del ponte termico, espressa in W/m2K.
Il coefficiente ψ, per i diversi casi strutturali, viene calcolato in base a quanto previsto dalla UNI EN ISO 14683.
Nel calcolo della potenza termica dispersa viene quindi richiesto il valore della trasmittanza lineica ψ del ponte termico espressa in watt/mK, pertanto se non si vogliono effettuare calcoli molto onerosi, come previsto dalla norma UNI, si possono utilizzare i valori delle trasmittanze lineiche ricavati dall’atlante dei ponti termici.
Ad esempio:
- PT1 Giunto tra muro esterno a isolamento ripartito e solaio di copertura in cls isolato esternamente con isolamento non interrotto ψ=0,18 W/mK
- PT2 Angolo tra muri uguali con isolamento ripartito ψ=0,06 W/mK
- PT3 Giunto tra parete e serramento ψ=0,19 W/mK
fonte: enea.it
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L’analisi rigorosa di questo fenomeno si basa su basi teoriche molto complesse, e quindi per rendere più agevole lo sviluppo dei calcoli si ipotizzano le seguenti condizioni:
- regime stazionario (flusso di calore costante nel tempo)
- parete piana di estensione infinita
- materiale componente perfettamente omogeneo ed isotropo
- le due facce esterne della parete sono considerate come superfici isoterme
La trasmittanza U (UNI EN ISO 6946) si definisce come il flusso di calore che attraversa una superficie unitaria sottoposta a differenza di temperatura pari ad 1°C ed è legata alle caratteristiche del materiale che costituisce la struttura e alle condizioni di scambio termico liminare e si assume pari all’inverso della sommatoria delle resistenze termiche degli strati:
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La trasmittanza termica
1: Trasmittanza termica e Ponti termici lineari
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