Caratteristiche termiche dei materiali

Gli speciali di
Guida materiali isolanti
Trasmittanza termica e
caratteristiche termiche
dei materiali
Concetti teorici
ed esempi pratici
Materiali-isolanti_Ed1_Rev0_26novembre2015
Guida materiali isolanti
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Sommario
Glossario �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 4
Trasmissione del calore ������������������������������������������������������������������������������������������������� 6
La conduzione ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 7
La convezione ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ 8
L’irraggiamento ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 9
Adduzione ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ 9
Trasmittanza e caratteristiche termiche  ������������������������������������������������������������������ 10
Conduttività termica λ  �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 10
Valori di conduttività termica  ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 12
Resistenza termica  ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 16
Resistenze termiche superficiali ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 16
Adduttanza unitaria superficiale  ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 16
Trasmittanza termica  ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 17
Trasmittanza termica degli elementi trasparenti ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 18
Ponte termico  ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 18
Materiali isolanti  ����������������������������������������������������������������������������������������������������������� 19
Norme e valori limite di trasmittanza  ������������������������������������������������������������������������ 21
Valori limite per interventi di riqualificazione energetica ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 21
Valori limite per interventi di nuova costruzione ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 23
Esempi di calcolo ���������������������������������������������������������������������������������������������������������� 25
Esempio 1: struttura in cemento armato e malta �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 26
Esempio 2: parete per divisori interni ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 27
Esempio 3: parete in cemento armato isolata con polistirene ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ 28
Esempio 4: parete composta da laterizio, polistirene espanso e intonaco ���������������������������������������������������������������������������������������������� 29
Esempio 5: muratura a cassa vuota in laterizio forato ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ 30
Esempio 6: muratura in mattoni pieni con intercapedine o isolamento leggero �������������������������������������������������������������������������������������� 31
Esempio 7: finestra con telaio in metallo con taglio termico, doppio vetro basso emissivo ������������������������������������������������������������������ 32
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Glossario
Ecco un glossario con alcuni termini ricorrenti, utile per la comprensione dei concetti espressi nel
seguito.
Ambiente
Spazio circostante alla superficie o al corpo considerati. Mentre l’ambiente esterno è solitamente di
volume indeterminato, l’ambiente è delimitato dalle superfici interne delle varie pareti che racchiudono
la superficie od il corpo considerati.
Calore specifico
Indica il calore, in Joule, assorbito o ceduto da 1 kg di materiale la cui temperatura aumenta o
diminuisce di 1 K (Kelvin). In DIN EN 12524 sono indicati alcuni valori di calcolo del calore specifico e
sono anche disponibili dati dei produttori verificati da laboratori di prova.
Capacità di accumulo termico
La quantità di calore immagazzinata cresce all’aumentare del calore specifico, della massa, pari al
volume per la densità, e della differenza di temperatura rispetto all’ambiente (per es. l’aria circostante).
Capacità termica massica
La capacità termica massica indica il valore della quantità calorica in Joule, che 1 kg di materia assorbe
o emana, quando la sua temperatura viene alzata o abbassata di un K (Kelvin).
Maggiore è la capacità termica massica e maggiore è la capacità di un materiale di accumulare energia
termica.
Coibentazione
È l’insieme di accorgimenti usati per impedire la trasmissione di calore attraverso una parete che divide
ambienti a temperatura diversa. È detta più propriamente coibentazione termica o isolamento termico.
Un’adeguata coibentazione degli edifici permette di diminuire la dispersione termica durante la stagione
fredda e quindi di ottenere un risparmio energetico per il riscaldamento degli ambienti. Previene inoltre
eventuali ponti termici e fenomeni di condensa e muffe che ne derivano.
La coibentazione si ottiene mediante l’impiego di materiali termicamente isolanti, cioè caratterizzati da
una bassa conducibilità termica.
Conduttività termica
Rappresenta la potenza termica, in Watt, che attraversa uno strato di materiale di 1 m² di superficie e 1
m di spessore per un calo di temperatura in direzione del flusso di calore pari ad 1 K.
Diffusività termica
Quoziente fra la conduttività termica e il prodotto fra densità e calore specifico. Serve per descrivere
casi non stazionari. La diffusività termica è responsabile, insieme ad altre proprietà, dell’andamento
della temperatura in un punto all’interno di un materiale in caso di cambiamenti della temperatura sulla
superficie. Maggiore è la diffusività termica, più rapida è la variazione della temperatura interna di un
materiale per variazioni della temperatura superficiale.
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Gradiente Termico
Il gradiente termico è la variazione di temperatura. Negli impianti di riscaldamento degli ambienti è la
variazione di temperatura che c’è tra quota pavimento e soffitto.
Irraggiamento
E’ uno dei tre modi col quale si propaga il calore, oltre alla convezione, sistema utilizzato per la maggior
parte fino ad oggi (impianto con radiatori) e la conduzione.
Permeabilità al vapore
Le molecole gassose contenute nel vapore acqueo si distribuiscono omogeneamente nello spazio
generando una certa pressione del vapore, la cosiddetta umidità atmosferica relativa. Quando la
pressione del vapore presente all’esterno coincide con l’umidità atmosferica relativa registrata
all’interno dell’abitazione, si ha una situazione di equilibrio. In presenza di un’eventuale differenza di
pressione fra interno ed esterno, il vapore fuoriesce dall’elemento strutturale dal lato con pressione
inferiore, per lo più verso l’esterno.
Ponte termico
È un elemento che provoca una rapida dispersione di calore da un materiale ad un altro. Si verifica
in presenza di discontinuità, giunture, connessioni (pilastri, travi, balconi, davanzali) e comunque in
qualsiasi situazione dove vengano accostati materiali con risposte termiche diverse (giunti di malta tra i
termo laterizi che compongono la muratura).
Resistenza termica R
La resistenza termica indica la resistenza che un materiale offre al passaggio di energia termica.
In caso di elementi costruttivi multistrato si ricava sommando le resistenze termiche dei singoli strati
di materiale, ottenendo così sia la R totale, che le temperature a ogni interfaccia dei vari materiali
costituenti la parete.
Resistenza termica unitaria
Reciproco della potenza termica trasmessa attraverso una struttura di superficie unitaria quando è
unitaria la differenza di temperatura fra le due opposte superfici che delimitano la struttura. Si esprime
in metri quadrati grado kelvin al watt.
Sfasamento
Lo sfasamento è l’arco di tempo (in ore) necessario all’onda termica per spostarsi dalla faccia esterna
a quella interna di un elemento edilizio. Più è elevato lo sfasamento, maggiore è il ritardo con il quale
l’interno dell’edificio viene riscaldato.
Per un elevato comfort abitativo, si deve cercare di ottenere uno sfasamento superiore a 10 ore.
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Trasmissione del calore
In linea generale la trasmissione del calore tra due corpi avviene in maniera spontanea dal corpo a
temperatura maggiore a quello a temperatura minore e il processo continua fino a che i due corpi non
hanno raggiunto la stessa temperatura. Questo stato è detto stato di equilibrio termico.
A seconda delle caratteristiche dei corpi coinvolti, la propagazione del calore può avvenire secondo tre
meccanismi differenti:
• conduzione
• convezione
• irraggiamento
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La conduzione
La conduzione avviene quando si è in presenza di un gradiente di temperatura in un mezzo stazionario,
il quale può essere un solido oppure un fluido. Pertanto, il trasferimento di calore per conduzione ha
luogo tra due corpi a contatto, o tra parti di uno stesso corpo, che si trovano a temperature differenti.
In questo caso, nella zona di contatto tra i due corpi, le particelle del corpo a temperatura maggiore,
che possiedono un’energia cinetica più elevata, urtandosi con le particelle del corpo a temperatura
minore, che possiedono un’energia cinetica più bassa, trasferiscono loro una parte della loro energia
cinetica.
Nella conduzione il calore si propaga attraverso gli urti tra le particelle.
La conseguenza è un aumento della temperatura del corpo più freddo e una diminuzione della
temperatura del corpo più caldo.
Riscaldando per conduzione l’estremità di una sbarra metallica, per esempio, il calore si propaga
all’interno della sbarra per urti fra le particelle del metallo, riscaldando gradatamente anche l’altra
estremità. La conduzione è il solo metodo di propagazione del calore dei corpi solidi.
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La convezione
Nei fluidi la propagazione del calore avviene con un meccanismo che prevede il trasporto delle
molecole riscaldate dal basso verso l’alto e di quelle fredde dall’alto verso il basso, realizzando così il
mescolamento del fluido che si riscalda.
Questo movimento circolare delle particelle è detto movimento convettivo e il meccanismo di
propagazione del calore nei fluidi è detto convezione.
I fluidi hanno una capacità termica molto bassa e il processo di conduzione è di conseguenza molto
lento.
La convezione in un fluido è legata al trasporto di materia: quando si riscalda un fluido, la sezione
che viene riscaldata per conduzione (per esempio attraverso il contatto con una parete a temperatura
maggiore di quella del fluido) si sposta all’interno del fluido, trasportando energia termica.
Si creano così all’interno del fluido delle correnti convettive, in modo che le molecole di fluido più ricche
di agitazione termica si trasferiscono in un’altra parte del fluido stesso, trasportando il calore all’interno
della massa.
Riscaldando una pentola d’acqua su un fornello, ad esempio, la parte di acqua a contatto con la
superficie inferiore della pentola si riscalda prima, viene sospinta verso l’alto a causa della sua minore
densità (dovuta alla maggiore temperatura), mentre l’acqua più fredda viene sospinta verso il basso:
le correnti che si creano trasportano il calore da un punto all’altro della massa d’acqua, riscaldando in
breve tutto il fluido.
La convezione è il meccanismo di trasporto del calore che viene sfruttato per riscaldare le case con i
termosifoni. Infatti, l’impianto di riscaldamento è costituito da una caldaia situata in un locale nel piano
più basso dell’edificio, collegata per mezzo di tubi ai termosifoni situati negli appartamenti.
L’acqua calda risale lungo i tubi e raggiunge i termosifoni che si riscaldano e trasferiscono il calore
all’ambiente circostante. L’acqua che invece ha già attraversato i termosifoni, poiché ha perso calore,
diventa più fredda e pesante; pertanto ridiscende lungo i tubi di scarico che la riportano alla caldaia,
dove viene nuovamente riscaldata.
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L’irraggiamento
Nei processi di conduzione e di convezione del calore è necessaria la presenza di materia: nel primo
caso due corpi devono essere a contatto, nel secondo caso vi è trasferimento di materia di un fluido.
Ma il calore si può propagare anche nel vuoto, senza contatto o senza trasferimento di materia.
Lo scambio termico per irraggiamento avviene tra due superfici a differente temperatura, tramite
emissione di energia sotto forma di onde elettromagnetiche.
L’irraggiamento è il meccanismo di propagazione del calore nel vuoto ed è il modo in cui la Terra riceve
calore dal Sole.
Adduzione
Il propagarsi del calore tramite i due i meccanismi di convezione e irraggiamento contemporaneamente,
viene chiamato “adduzione” o “conduzione esterna”.
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Trasmittanza e caratteristiche
termiche
Conduttività termica λ
La conduttività termica rappresenta la capacità di un materiale di condurre il calore.
In particolare, la conduttività termica è il rapporto fra il flusso di calore (cioè la quantità di calore
trasferita nell’unità di tempo attraverso l’unità di superficie) e il gradiente di temperatura che provoca il
passaggio del calore nel caso della conduzione termica (ovvero quando i contributi al trasferimento di
calore per convezione e per irraggiamento termico siano trascurabili).
Essa dipende solo dalla natura del materiale, non dalla sua forma.
La conduttività termica viene misurata come quantità di calore, espressa in Watt per ora, che attraversa
uno strato di spessore pari a 1 metro con un’area di 1 m², quando la differenza di temperatura agli
estremi del materiale è di un grado.
Questa grandezza viene rappresentata con la lettera greca λ (lambda) e può essere calcolata mediante
la formula:
λ = W • h • m / (h • m² • K) - espressa in W/mK
dove:
•
•
•
•
•
•
W = quantità di calore per ora
h = tempo
m = spessore
m² = area
K = differenza di temperatura misurata in gradi Kelvin
Kelvin è l’unità di misura della temperatura, basata sui gradi Celsius; 0 gradi Kelvin, ossia lo zero
assoluto ( -273,15º C), corrispondono alla temperatura più fredda possibile; K = °C + 273,15
Wh
1m
1m
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1m
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Quanto più il valore di λ è basso, tanto migliore è il potere isolante del materiale.
I materiali isolanti tipici hanno all’incirca valori di λ= 0,01 ÷ 0,06 W/m K.
Nel grafico successivo si può osservare il contributo dei singoli effetti al trasferimento di calore totale
attraverso un materiale isolante.
Alle basse densità prevale il contributo radiativo e quello convettivo, mentre con l’aumentare della densità tali
contributi diminuiscono e aumenta quello conduttivo della fase solida.
Andamento della conduttività termica in funzione della densità
Andamento della conduttività in funzione della densità
λ
e
a
d
b
c
ρ (densità)
a= conduzione nel fluido
b= convenzione
c= irraggiamento
d= conduzione nella fase solida
e= trasmissione del calore complessiva
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Valori di conduttività termica
Di seguito sono riportate le tabelle con i valori di conduttività termica per diverse tipologie di materiali,
come previsto dalla norma UNI 10351:2015.
LANA DI ROCCIA
Tipologia
Conduttività termica (l)
0,035 W/mK
Pannello in lana di roccia, densità da 40 a 100 kg/m
3
3
Pannello in lana di roccia a doppia densità: densità media 110 kg/m
0,036 W/mK
Pannello in lana di roccia a doppia densità: densità media 150 kg/m3
0,038 W/mK
0,040 W/mK
Pannello in lana di roccia a doppia densità: densità media 165 kg/m3
Feltro in lana di roccia rivestito da un lato con carta kraft, di densità 22 kg/m
3
0,042 W/mK
0,045 W/mK
Lana sfusa da insufflaggio
LANA DI VETRO
Tipologia
Conduttività termica (l)
Pannello in lana vetro con densità 20 kg/m³
0,035 W/mK
Pannello in lana vetro con densità 25 kg/m³
0,034 W/mK
Pannello in lana vetro con densità da 30 a 40 kg/m³
0,032 W/mK
Pannello in lana vetro con densità da 50 a 85 kg/m³
0,031 W/mK
Feltro in lana di vetro, densità 12 kg/m³
0,040 W/mK
Pannello in lana di vetro a fibre parzialmente orientate con densità 75 kg/m³
0,036 W/mK
Pannello in lana di vetro a fibre parzialmente orientate con densità 80-100 kg/m3
0,037 W/mK
POLISTIRENE ESPANSO SINTERIZZATO
Tipologia
Conduttività termica (l)
Pannello in polistirene espanso sinterizzato EPS 200 – EPS 250
0,040 W/mK
0,038 W/mK
0,037 W/mK
0,036 W/mK
0,035 W/mK
0,034 W/mK
0,033 W/mK
Pannello in polistirene espanso sinterizzato (EPS) a conducibilità termica migliorata mediante riduzione della trasmissione radiativa del calore EPS S
0,033 W/mK
Pannello in polistirene espanso sinterizzato (EPS) a conducibilità termica migliorata mediante riduzione della trasmissione radiativa del calore EPS 50 – EPS 70
0,032 W/mK
Pannello in polistirene espanso sinterizzato (EPS) a conducibilità termica migliorata mediante riduzione della trasmissione radiativa del calore EPS 80 – EPS 100 – EPS 120 – EPS 150
– EPS 200 – EPS 250
0,031 W/mK
Pannello in polistirene espanso sinterizzato EPS S
Pannello in polistirene espanso sinterizzato EPS 50
Pannello in polistirene espanso sinterizzato EPS 70
Pannello in polistirene espanso sinterizzato EPS 80
Pannello in polistirene espanso sinterizzato EPS 100
Pannello in polistirene espanso sinterizzato EPS 120 – EPS 150
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POLISTIRENE ESPANSO ESTRUSO
Tipologia
Conduttività termica (l)
Pannello in polistirene espanso estruso (XPS), a celle chiuse, espanso con CO2, senza pelle
0,035 W/mK
Pannello in polistirene espanso estruso (XPS), a celle chiuse, espanso con CO2, finitura liscia
con pelle
0,035 W/mK
Pannello in polistirene espanso estruso (XPS), a celle chiuse, espanso con CO2, finitura liscia
con pelle: spessore ≤ 60 mm
0,034 W/mK
Pannello in polistirene espanso estruso (XPS), a celle chiuse, espanso con CO2, finitura liscia
con pelle: 60 mm < spessore ≤ 120 mm
0,036 W/mK
Pannello in polistirene espanso estruso (XPS), a celle chiuse, espanso con CO2, finitura liscia
con pelle: spessore > 120 mm
0,038 W/mK
POLIURETANO ESPANSO RIGIDO
Tipologia
Conduttività termica (l)
Pannello in poliuretano espanso rigido (PUR o PU) con rivestimenti flessibili o rigidi
impermeabili ai gas
0,023 W/mK
Pannello in poliuretano espanso rigido (PUR o PU) con rivestimenti flessibili permeabili
ai gas: spessore ≤ 80 mm
0,028 W/mK
Pannello in poliuretano espanso rigido (PUR o PU) con rivestimenti flessibili permeabili
ai gas: 80 mm < spessore ≤ 120 mm
0,026 W/mK
Pannello in poliuretano espanso rigido (PUR o PU) con rivestimenti flessibili permeabili
ai gas: spessore > 120 mm
0,025 W/mK
Schiuma poliuretanica applicata a spruzzo o per colata percentuale di celle chiuse >
90%, priva di rivestimenti con densità da 30 a 50 kg/m3
0,028 W/mK
Schiuma poliuretanica applicata a spruzzo o per colata percentuale di celle chiuse >
90%, priva di rivestimenti con densità > 50 kg/m3
0,029 W/mK
Schiuma poliuretanica applicata per colata percentuale di celle chiuse < 90%, priva di
rivestimenti. Densità < 30 kg/m3
0,035 W/mK
SCHIUMA FENOLICA
Tipologia
Conduttività termica (l)
0,022 W/mK
Pannelli
VETRO CELLULARE
Tipologia
Conduttività termica (l)
0,060 W/mK
0,048 W/mK
Pannelli di densità da 130 a 150 kg/m
3
Pannelli densità 170 kg/m
3
LANA DI LEGNO
Tipologia
Conduttività termica (l)
Pannello monostrato in lana di legno di abete rosso, mineralizzata e legata con cemento Portland di densità media 400 kg/m3
0,065 W/mK
Pannello monostrato in lana di legno mineralizzata con magnesite ad alta temperatura,
di densità media 400 kg/m3
0,09 W/mK
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PERLITE ESPANSA
Tipologia
Conduttività termica (l)
Perlite espansa in granuli di grossa granulometria 1-5 mm confezionata
in sacchi di polietilene, di densità 80-120 kg/m3
0,048 W/mK
Pannello a base di perlite espansa, di densità 150 kg/m3
0,050 W/mK
SUGHERO ESPANSO
Tipologia
Conduttività termica (l)
0,040 W/mK
0,043 W/mK
Pannello in sughero espanso di densità 110 – 130 kg/m3
Pannello in sughero espanso di densità 140 – 160 kg/m3
FIBRE DI LEGNO
Tipologia
Conduttività termica (l)
0,038 W/mK
0,039 W/mK
0,043 W/mK
Pannello in fibre di legno pressate di densità 50 kg/m
3
Pannello in fibre di legno pressate di densità 160 kg/m
3
Pannello in fibre di legno pressate di densità 150-170 kg/m3
ARGILLA ESPANSA
Tipologia
Conduttività termica (l)
0,11 W/mK
0,10 W/mK
0,09 W/mK
0,09 W/mK
0,10 W/mK
0,07 W/mK
Sfusa in granuli di densità 700 kg/m
3
Sfusa in granuli di densità 480 kg/m
3
Sfusa in granuli di densità 380 kg/m3
Sfusa in granuli di densità 330 kg/m3
Frantumata di densità 600 kg/m3
Frantumata di densità 350 kg/m3
VERMICULITE
Tipologia
Conduttività termica (l)
Minerale inorganico espanso per isolamento termico in forma granulare densità 80100 kg/m3
0,057 W/mK
POLIETILENE ESPANSO
Tipologia
Pannelli e tappetini di polietilene espanso (PEF) di densità 30 kg/m3
Pannelli e tappetini di polietilene espanso (PEF) di densità 40 kg/m3
Pannelli e tappetini di polietilene espanso (PEF) di densità 60 kg/m3
Pannelli e tappetini di polietilene espanso (PEF) di densità 80 kg/m3
Pannelli e tappetini di polietilene espanso (PEF) di densità 100 kg/m3
Gli speciali di
Conduttività termica (l)
0,033 W/mK
0,039 W/mK
0,043 W/mK
0,045 W/mK
0,048 W/mK
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FIBRE DI POLIESTERE
Tipologia
Conduttività termica (l)
0,040 W/mK
0,035 W/mK
0,032 W/mK
Pannello in fibra di poliestere riciclato di densità 25 kg/m3
Pannello in fibra di poliestere riciclato di densità 50 kg/m3
Pannello in fibra di poliestere riciclato di densità 100 kg/m3
FIBRE DI CANAPA-KENAF
Tipologia
Conduttività termica (l)
0,040 W/mK
0,038 W/mK
Pannelli in fibre di canapa di densità 30 kg/m3
Pannelli in fibre di canapa di densità 38 kg/m3
LANA DI PECORA
Tipologia
Conduttività termica (l)
0,040 W/mK
Feltro in lana di pecora, densità 14-18 kg/m
3
CELLULOSA
Tipologia
Conduttività termica (l)
0,040 W/mK
Isolamento in fiocchi a base di cellulosa
CALCIO SILICATO
Tipologia
Pannello minerale in idrato di silicato di calce, densità 100-115 kg/m
Gli speciali di
Conduttività termica (l)
3
0,045 W/mK
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Resistenza termica
La resistenza termica rappresenta la capacità di un materiale di opporsi al flusso di calore che tende ad
attraversarlo.
Nel caso di strati omogenei la resistenza termica R è determinata dal rapporto tra spessore dello strato
e conducibilità termica λ del materiale di cui è composto lo strato stesso.
Quindi, R si determina mediante la formula:
R = d/λ (espressa in m² K/W)
dove:
•
λ = conducibilità termica
•
d = spessore del materiale (in metri)
La resistenza termica è direttamente proporzionale allo spessore e inversamente proporzionale alla
conducibilità termica.
Resistenze termiche superficiali
La resistenza termica superficiale può essere interna o esterna.
La resistenza termica interna Rsi è un valore caratteristico relativo allo scambio termico dall’aria della
stanza alla superficie interna dell’elemento edilizio, mentre Rse è il valore caratteristico relativo allo
scambio termico dalla superficie esterna dell’elemento edilizio all’aria esterna.
Le resistenze termiche superficiali dipendono dalla direzione del flusso di calore (ascendente,
orizzontale o discendente).Maggiore è la resistenza termica superficiale, minore è la quantità di calore
scambiata fra l’elemento edilizio e l’aria.
Conduttanza termica unitaria
La conduttanza termica rappresenta il flusso di calore scambiato unicamente per via conduttiva
all’interno del solido in esame.
I valori di conduttanza dei materiali sono riportati nelle apposite norme di riferimento (UNI 10355)
oppure sono ricavabili dai certificati di prova forniti direttamente dai produttori.
Adduttanza unitaria superficiale
L’adduttanza unitaria superficiale indica il coefficiente di scambio termico per irraggiamento e
convezione tra l’ambiente interno e la superficie del componente edilizio hi (espressa in W/m2K) e tra la
superficie del componente edilizio e l’ambiente esterno he (espresse in W/m2K).
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Trasmittanza termica
La trasmittanza termica U rappresenta la quantità di calore che attraversa una struttura di un edificio (ad
esempio una parete esterna) a causa della differenza di temperatura esistente tra i due estremi (interno
ed esterno) di tale struttura.
Essa è legata alle caratteristiche del materiale che costituisce la struttura e alle condizioni di scambio
termico; si assume pari a:
U = 1/RT (espressa in W/m²K)
ove:
• RT= resistenza termica totale (Rsi+ R1 + R2 +...+ Rn+ Rse)
• Rsi = resistenza termica superficiale interna
• Rse = resistenza superficiale esterna
• R1, R2, Rn = resistenza superficiale dei vari strati
Conducibilità termica
Resistenza termica
Transmittanza
termica
Gli speciali di
λ
Al diminuire di λ
aumenta il potere
isolante del materiale
R
All’aumentare di R
aumenta il potere
isolante del materiale
U
Al diminuire di U
aumenta il potere
isolante del materiale
λ
R
U
17
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Guida materiali isolanti
Trasmittanza termica degli elementi trasparenti
La trasmittanza termica di un serramento rappresenta la media pesata tra la trasmittanza termica del
telaio e di quella della vetrata, più un contributo aggiuntivo, la trasmittanza termica lineare Yg, dovuto
all’interazione tra i due componenti e alla presenza del distanziatore, applicato lungo il perimetro visibile
dalla vetrata.
Le variabili che influenzano il calcolo della trasmittanza termica sono quindi:
• la tipologia di vetro
• la tipologia di telaio
• la tipologia di un eventuale distanziatore
Per il calcolo si procede combinando in parallelo la trasmittanza degli elementi che costituiscono la
chiusura, pesandoli rispetto all’area e aggiungendo a questo contributo l’effetto del ponte termico
determinato dall’interfaccia vetro-telaio e localizzato in corrispondenza del distanziatore. L’effetto del
distanziatore viene contabilizzato in presenza di vetri doppi o tripli.
La trasmittanza delle chiusure trasparenti Uw viene calcolata secondo quanto riportato nella UNI EN ISO
10077-1: 2007 ed in particolare:
Uw=(AgUg+AtUt+lgYg) / Aw
dove:
• UW è la trasmittanza termica del serramento - espressa in W/(m²K)
• AW è l’area del serramento o dimensione del vano finestra considerata esternamente - espressa in
m²
• Ag è l’area del vetro - espressa in m²
• Ug è la trasmittanza termica del vetro - espressa in W/(m²K)
• At è l’area del serramento (telaio) - espressa in m²
• Ut è la trasmittanza termica del telaio - espressa in W/(m²K)
• lg è il perimetro del vetro - espresso in m
• Yg è la trasmittanza termica lineare del distanziatore, - espressa in W/(mK). Il valore di
trasmittanza termica lineare è riferito alla conduzione di calore supplementare che avviene a causa
dell’interazione tra telaio, vetri e distanziatore dei vetri in funzione delle proprietà termiche di ognuno
dei componenti
Ponte termico
Si ha la formazione di un ponte termico quando un elemento strutturale correttamente isolato (es.
parete perimetrale) viene in contatto con un elemento avente scarse capacità isolanti (es. pilastro),
consentendo la dispersione di calore attraverso il ponte.
Gli effetti tipici dei ponti termici sono i seguenti:
• diminuzione delle temperature delle superfici interne
• possibilità di umidità in alcune parti della struttura
• aumento significativo delle perdite di calore
Gli speciali di
18
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Guida materiali isolanti
Materiali isolanti
I materiali isolanti si possono classificare in:
• materiali fibrosi: la presenza di un reticolo di fibre (naturali oppure artificiali) permette di trattenere
aria all’interno del materiale stesso. Appartengono a questa categoria: lana di vetro, lana di roccia,
lana e fibra di legno, fibre di poliestere, ecc.
• materiali cellulari: la presenza di elementi chiusi materiali cellulari (come cellule) che trattengono
l’aria al loro interno rende questi materiali leggeri e molto isolanti. Appartengono a questa categoria:
polistirene, poliuretano, vetro cellulare, ecc.
• materiali porosi: la presenza di cavità e cunicoli materiali porosi all’interno del materiale garantisce
che l’aria rimanga all’interno permettendo buoni livelli di isolamento. Appartengono a questa
categoria: argilla espansa, vermiculite, cemento cellulare, ecc.
A queste categorie si può aggiungere quella dei materiali riflettenti: essi hanno la capacità di riflettere il
calore verso l’ambiente più caldo (l’interno delle abitazioni in inverno, l’ambiente esterno in estate). Al
contrario di quelli appartenenti alle altre tipologie, questi materiali non trattengono al loro interno aria
ferma, ma isolano mediante la loro differente proprietà fisica.
Materiale Fibroso
Materiale Cellulare
Materiale Poroso
I materiali isolanti sono caratterizzati da particolari valori di condiucibilità termica.
In linea generale è possibile distinguere i materiali in funzione del loro valore di conducibilità termica λ.
• materiali isolante: λ minore di 0.065 W/mK
• materiali debolmente isolanti: λ compreso tra 0.065 e 0.090 W/mK
• materiali non isolanti: λ maggiore di 0.090 W/mK
Per quanto riguarda la caratteristica di isolamento si definiscono materiali isolanti o meno a seconda del
valore della conduttività del materiale.
Materiale
Non isolante
Debolmente isolante
Isolante
<0.65 W/m·K
0.65 - 0.090 W/m·K
>0.090 W/m·K
Definizione di materiale isolante
Gli speciali di
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Guida materiali isolanti
Il valore di λ è indicato in modo chiaro in tutte le schede tecniche. La scelta di un materiale da utilizzare
in cantiere dipende da molteplici fattori tra i quali sicuramente il principale è certamente la conducibilità
termica.
Attenzione: due materiali con lo stesso parametro λ non è detto che siano intercambiabili tra di loro
perché la scelta dell’uno o dell’altro dipende anche da fattori differenti come la presenza di umidità, la
resistenza al fuoco ecc.
ISOLANTI
ORGANICO
SINTETICO
FIBROSI
POLIESTERE
CELLULARI
NATURALE
POROSI
-
FIBROSI
POLIETILENE
FIBROLEGNO
POLISTIRENE
SINTERIZZATO
(EPS)
LANA DI
LEGNO
CELLULARI
POROSI
-
SUGHERO
FIBRE
VEGETALI
POLISTIRENE
ESTRUSO
(XPS)
POLIURETANO
INORGANICO
SINTETICO
FIBROSI
LANA DI
VETRO
LANA DI
ROCCIA
Gli speciali di
CELLULARI
VETRO
CELLULARE
NATURALE
POROSI
CALCIO
SILICATO
CEMENTO
CELLULARE
FIBROSI
VERMICULITE
CELLULARI
-
POROSI
PERLITE
ARGILLA
ESPANSA
20
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Guida materiali isolanti
Norme e valori limite di trasmittanza
Il dm 26 giugno 2015 (decreto requisiti minimi) definisce i valori limite per gli edifici nuovi e quelli
sottoposti a riqualificazione energetica.
Valori limite per interventi di riqualificazione energetica
Trasmittanza termica U massima delle strutture opache verticali, verso l’esterno soggette a riqualificazione
Zona climatica
U (W/m2K)
2015
2021
AeB
0,45
0,40
C
0,40
0,36
D
0,36
0,32
E
0,30
0,28
F
0,28
0,26
Trasmittanza termica U massima delle strutture opache orizzontali o inclinate di copertura, verso l’esterno soggette a riqualificazione
Zona climatica
U (W/m2K)
2015
2021
AeB
0,34
0,32
C
0,34
0,32
D
0,28
0,26
E
0,26
0,24
F
0,24
0,22
Trasmittanza termica U massima delle strutture opache orizzontali di pavimento, verso l’esterno, soggette a riqualificazione
Zona climatica
Gli speciali di
U (W/m2K)
2015
2021
AeB
0,48
0,42
C
0,42
0,38
D
0,36
0,32
E
0,31
0,29
F
0,30
0,28
21
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Guida materiali isolanti
Trasmittanza termica U massima delle chiusure tecniche trasparenti e opache e dei cassonetti, comprensivi degli infissi,
verso l’esterno e verso ambienti non climatizzati soggette a riqualificazione
Zona climatica
Gli speciali di
U (W/m2K)
2015
2021
AeB
3,20
3,00
C
2,40
2,00
D
2,10
1,80
E
1,90
1,40
F
1,70
1,00
22
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Guida materiali isolanti
Valori limite per interventi di nuova costruzione
Di seguito si riportano i valori relativi all’edificio di riferimento, come definito dal d.m. 26 giugno 2015 (da
intendersi come valori massimi).
Trasmittanza termica U delle strutture opache verticali, verso l’esterno, gli ambienti non climatizzati o contro terra
Zona climatica
U (W/m2K)
2015
2019/2021
AeB
0,45
0,43
C
0,38
0,34
D
0,34
0,29
E
0,30
0,26
F
0,28
0,24
Trasmittanza termica U delle strutture opache orizzontali o inclinate di copertura, verso l’esterno e gli ambienti non climatizzati
Zona climatica
U (W/m2K)
2015
2019/2021
AeB
0,38
0,35
C
0,36
0,33
D
0,30
0,26
E
0,25
0,22
F
0,23
0,20
Trasmittanza termica U delle opache orizzontali di pavimento, verso l’esterno, gli ambienti non climatizzati o contro terra
Zona climatica
Gli speciali di
U (W/m2K)
2015
2019/2021
AeB
0,46
0,44
C
0,40
0,38
D
0,32
0,29
E
0,30
0,26
F
0,28
0,24
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Guida materiali isolanti
Trasmittanza termica U delle chiusure tecniche trasparenti e opache e dei cassonetti, comprensivi degli infissi, verso l’esterno e verso
ambienti non climatizzati
Zona climatica
U (W/m2K)
2015
2019/2021
AeB
3,20
3,00
C
2,40
2,20
D
2,00
1,80
E
1,80
1,40
F
1,50
1,10
Trasmittanza termica U delle strutture opache verticali e orizzontali di separazione tra edifici o unità immobiliari confinanti
Zona climatica
Tutte le zone
Gli speciali di
U (W/m2K)
2015
2019/2021
0,80
0,80
24
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Esempi di calcolo
Di seguito proponiamo alcuni esempi di calcolo della trasmittanza di strutture composte.
Al riguardo è stato utilizzato il software TerMus di ACCA (la versione TerMus-G gratuita consente il
calcolo della trasmittanza e della verifica di Glaser).
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Gli speciali di
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GRATIS TerMus-G
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Esempio 1: struttura in cemento armato e malta
Di seguito si propone un esempio di calcolo della trasmittanza di una struttura in cemento armato e
malta.
La stratigrafia è composta da:
• Adduttanza Interna - R= 0,130 m²K/W
• CLS di aggregati naturali - a struttura chiusa - pareti protette - R= 0,199 m²K/W
• Malta di calce o di calce e cemento - R= 0,022m²K/W
• Adduttanza esterna - R= 0,040m²K/W
Si ha:
resistenza totale Rtot = 0.391 m²K/W
spessore d = 0,4 m
Pertanto, la trasmittanza U risulta pari a: U = 1/Rtot = 2.557 W/m²K
CARATTERISTICHE TERMICHE E IGROMETRICHE DEI COMPONENTI OPACHI
Codice Struttura:
Descrizione Struttura:
N.
Esempio 1
Esempio di calcolo della trasmittanza di una struttura in cemento armato e malta
DESCRIZIONE STRATO
s
(dall'interno all'esterno)
[mm]
1
Adduttanza Interna
2
CLS di aggregati naturali - a struttura chiusa pareti protette - mv.2400.
3
Malta di calce o di calce e cemento.
4
Adduttanza Esterna
lambda
C
M.S.
P<50*10¹²
C.S.
[W/mK]
[W/m²K]
[kg/m²]
[kg/msPa]
[J/kgK]
0
7.700
R
[m²K/W]
0
0.130
380
1.909
5.024
912.00
1.300
1000
0.199
20
0.900
45.000
36.00
8.500
1000
0.022
0
0.040
0
25.000
RESISTENZA = 0.391 m²K/W
TRASMITTANZA = 2.557 W/m²K
SPESSORE = 400 mm
CAPACITA' TERMICA AREICA (int) = 85.517 kJ/m²K
MASSA SUPERFICIALE = 912 kg/m²
TRASMITTANZA TERMICA PERIODICA = 0.44
W/m²K
FATTORE DI ATTENUAZIONE = 0.17
SFASAMENTO = 10.83 h
s = Spessore dello strato; lambda = Conduttività termica del materiale; C = Conduttanza unitaria; M.S. = Massa Superficiale; P<50*10¹² = Permeabilità
al vapore con umidità relativa fino al 50%; C.S. = Calore Specifico; R = Resistenza termica dei singoli strati; Resistenza - Trasmittanza = Valori di
resistenza e trasmittanza reali; Massa Superficiale = Valore calcolato come disposto nell'Allegato A del D.Lgs.192/05 e s.m.i..
STRATIGRAFIA STRUTTURA
DIAGRAMMI DELLE PRESSIONI
Ti [°C]
DIAGRAMMI DELLE PRESSIONI
20.0
Psi [Pa]
2 337
Pri [Pa]
1 215
URi [%]
52.0
Te [°C]
0.0
Pse [Pa]
611
Pre [Pa]
243
URe [%]
39.8
Ti = Temperatura interna; Psi = Pressione di saturazione interna; Pri = Pressione relativa interna; URi = Umidità relativa interna; Te = Temperatura
esterna; Pse = Pressione di saturazione esterna; Pre = Pressione relativa esterna; URe = Umidità relativa esterna.
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Esempio 2: parete per divisori interni
Ecco l’esempio di calcolo della trasmittanza di una parete per divisori interni realizzata con tavella in
laterizio a due fori.
CARATTERISTICHE TERMICHE E IGROMETRICHE DEI COMPONENTI OPACHI
Codice Struttura:
Descrizione Struttura:
N.
Esempio 2
Esempio di calcolo della trasmittanza di una parete per divisori interni realizzata con tavella in
laterizio a due fori
DESCRIZIONE STRATO
s
lambda
C
M.S.
P<50*10¹²
C.S.
R
(dall'interno all'esterno)
[mm]
[W/mK]
[W/m²K]
[kg/m²]
[kg/msPa]
[J/kgK]
[m²K/W]
1
Adduttanza Interna
2
Intonaco di calce e gesso.
10
0
3
Mattone forato di laterizio (250*80*250)
spessore 80
80
4
Intonaco di calce e gesso.
10
5
Adduttanza Esterna
7.700
0.700
0.700
0
0
0.130
70.000
14.00
18.000
1000
0.014
5.000
62.00
20.570
840
0.200
70.000
14.00
18.000
1000
0.014
0
0.040
25.000
RESISTENZA = 0.398 m²K/W
TRASMITTANZA = 2.510 W/m²K
SPESSORE = 100 mm
CAPACITA' TERMICA AREICA (int) = 29.623 kJ/m²K
MASSA SUPERFICIALE = 62 kg/m²
TRASMITTANZA TERMICA PERIODICA = 2.39
W/m²K
FATTORE DI ATTENUAZIONE = 0.95
SFASAMENTO = 1.72 h
s = Spessore dello strato; lambda = Conduttività termica del materiale; C = Conduttanza unitaria; M.S. = Massa Superficiale; P<50*10¹² = Permeabilità
al vapore con umidità relativa fino al 50%; C.S. = Calore Specifico; R = Resistenza termica dei singoli strati; Resistenza - Trasmittanza = Valori di
resistenza e trasmittanza reali; Massa Superficiale = Valore calcolato come disposto nell'Allegato A del D.Lgs.192/05 e s.m.i..
STRATIGRAFIA STRUTTURA
DIAGRAMMI DELLE PRESSIONI
Ti [°C]
DIAGRAMMI DELLE PRESSIONI
20.0
Psi [Pa]
2 337
Pri [Pa]
1 215
URi [%]
52.0
Te [°C]
0.0
Pse [Pa]
611
Pre [Pa]
243
URe [%]
39.8
Ti = Temperatura interna; Psi = Pressione di saturazione interna; Pri = Pressione relativa interna; URi = Umidità relativa interna; Te = Temperatura
esterna; Pse = Pressione di saturazione esterna; Pre = Pressione relativa esterna; URe = Umidità relativa esterna.
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Guida materiali isolanti
Esempio 3: parete in cemento armato isolata con polistirene
Ecco l’esempio di calcolo della trasmittanza di una parete in cemento armato isolata con polistirene.
CARATTERISTICHE TERMICHE E IGROMETRICHE DEI COMPONENTI OPACHI
Codice Struttura:
Descrizione Struttura:
N.
Esempio 3
Esempio di calcolo della trasmittanza di una struttura in cemento armato isolata con polistirene
espanso
DESCRIZIONE STRATO
s
(dall'interno all'esterno)
[mm]
1
Adduttanza Interna
2
Intonaco di calce e gesso.
3
CLS di aggregati naturali - a struttura chiusa pareti protette - mv.2400.
4
lambda
C
M.S.
P<50*10¹²
C.S.
[W/mK]
[W/m²K]
[kg/m²]
[kg/msPa]
[J/kgK]
0
7.700
R
[m²K/W]
0
0.130
10
0.700
70.000
14.00
18.000
1000
0.014
300
1.909
6.363
720.00
1.300
1000
0.157
Polistirene espanso estruso (senza pelle) mv.50
80
0.032
0.403
4.00
1.560
1200
2.484
5
Malta di calce o di calce e cemento.
10
0.900
90.000
18.00
8.500
1000
0.011
6
Adduttanza Esterna
0
0.040
0
25.000
RESISTENZA = 2.837 m²K/W
TRASMITTANZA = 0.352 W/m²K
SPESSORE = 400 mm
CAPACITA' TERMICA AREICA (int) = 75.297 kJ/m²K
MASSA SUPERFICIALE = 724 kg/m²
TRASMITTANZA TERMICA PERIODICA = 0.03
W/m²K
FATTORE DI ATTENUAZIONE = 0.08
SFASAMENTO = 10.84 h
s = Spessore dello strato; lambda = Conduttività termica del materiale; C = Conduttanza unitaria; M.S. = Massa Superficiale; P<50*10¹² = Permeabilità
al vapore con umidità relativa fino al 50%; C.S. = Calore Specifico; R = Resistenza termica dei singoli strati; Resistenza - Trasmittanza = Valori di
resistenza e trasmittanza reali; Massa Superficiale = Valore calcolato come disposto nell'Allegato A del D.Lgs.192/05 e s.m.i..
STRATIGRAFIA STRUTTURA
DIAGRAMMI DELLE PRESSIONI
Ti [°C]
DIAGRAMMI DELLE PRESSIONI
20.0
Psi [Pa]
2 337
Pri [Pa]
1 215
URi [%]
52.0
Te [°C]
0.0
Pse [Pa]
611
Pre [Pa]
243
URe [%]
39.8
Ti = Temperatura interna; Psi = Pressione di saturazione interna; Pri = Pressione relativa interna; URi = Umidità relativa interna; Te = Temperatura
esterna; Pse = Pressione di saturazione esterna; Pre = Pressione relativa esterna; URe = Umidità relativa esterna.
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Esempio 4: parete composta da laterizio, polistirene espanso e
intonaco
Ecco l’esempio di calcolo della trasmittanza di una parete composta da laterizio, polistirene espanso e
intonaco.
CARATTERISTICHE TERMICHE E IGROMETRICHE DEI COMPONENTI OPACHI
Codice Struttura:
Descrizione Struttura:
N.
Esempio 4
Esempio di calcolo della trasmittanza di una parete composta da laterizio, polistirene espanso e
intonaco
DESCRIZIONE STRATO
s
(dall'interno all'esterno)
[mm]
lambda
C
M.S.
P<50*10¹²
C.S.
[W/mK]
[W/m²K]
[kg/m²]
[kg/msPa]
[J/kgK]
1
Adduttanza Interna
0
7.700
2
Intonaco di calce e gesso.
10
0.700
70.000
14.00
3
Polistirene espanso in lastre stampate - mv.30
60
0.039
0.642
1.80
4
Mattone forato di laterizio (250*120*250)
spessore 120
3.226
5
Malta di calce o di calce e cemento.
45.000
6
Adduttanza Esterna
120
20
0.900
0
R
[m²K/W]
0
0.130
18.000
1000
0.014
3.150
1200
1.558
86.00
20.570
840
0.310
36.00
8.500
1000
0.022
0
0.040
25.000
RESISTENZA = 2.075 m²K/W
TRASMITTANZA = 0.482 W/m²K
SPESSORE = 210 mm
CAPACITA' TERMICA AREICA (int) = 19.000 kJ/m²K
MASSA SUPERFICIALE = 88 kg/m²
TRASMITTANZA TERMICA PERIODICA = 0.36
W/m²K
FATTORE DI ATTENUAZIONE = 0.74
SFASAMENTO = 4.49 h
s = Spessore dello strato; lambda = Conduttività termica del materiale; C = Conduttanza unitaria; M.S. = Massa Superficiale; P<50*10¹² = Permeabilità
al vapore con umidità relativa fino al 50%; C.S. = Calore Specifico; R = Resistenza termica dei singoli strati; Resistenza - Trasmittanza = Valori di
resistenza e trasmittanza reali; Massa Superficiale = Valore calcolato come disposto nell'Allegato A del D.Lgs.192/05 e s.m.i..
STRATIGRAFIA STRUTTURA
DIAGRAMMI DELLE PRESSIONI
Ti [°C]
DIAGRAMMI DELLE PRESSIONI
20.0
Psi [Pa]
2 337
Pri [Pa]
1 215
URi [%]
52.0
Te [°C]
0.0
Pse [Pa]
611
Pre [Pa]
243
URe [%]
39.8
Ti = Temperatura interna; Psi = Pressione di saturazione interna; Pri = Pressione relativa interna; URi = Umidità relativa interna; Te = Temperatura
esterna; Pse = Pressione di saturazione esterna; Pre = Pressione relativa esterna; URe = Umidità relativa esterna.
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Esempio 5: muratura a cassa vuota in laterizio forato
Ecco l’esempio di calcolo della trasmittanza di una muratura a cassa vuota in laterizio forato (28-2-25-2) - [fonte UNI/TR 11552].
CARATTERISTICHE TERMICHE E IGROMETRICHE DEI COMPONENTI OPACHI
Codice Struttura:
Descrizione Struttura:
N.
Esempio 5
Esempio di calcolo della trasmittanza di una muratura a cassa vuota in laterizio forato
DESCRIZIONE STRATO
s
lambda
C
M.S.
P<50*10¹²
C.S.
R
(dall'interno all'esterno)
[mm]
[W/mK]
[W/m²K]
[kg/m²]
[kg/msPa]
[J/kgK]
[m²K/W]
1
Adduttanza Interna
2
Intonaco interno.
0
3
Mattone forato da 80
4
Intercapedine con isolante
120
5
Blocco in laterizio da 25
250
6
Intonaco esterno Calore Specifico 1000 J/kgK.
7
Adduttanza Esterna
7.700
20
0.700
80
0.045
20
0.900
0
0
0.130
35.000
28.00
18.000
1000
0.029
5.000
64.00
20.570
1000
0.200
0.375
3.60
0.010
570
2.667
1.600
250.00
25.710
1000
0.625
45.000
36.00
8.500
1000
0.022
0
0.040
25.000
RESISTENZA = 3.712 m²K/W
TRASMITTANZA = 0.269 W/m²K
SPESSORE = 490 mm
CAPACITA' TERMICA AREICA (int) = 55.850 kJ/m²K
MASSA SUPERFICIALE = 318 kg/m²
TRASMITTANZA TERMICA PERIODICA = 0.03
W/m²K
FATTORE DI ATTENUAZIONE = 0.11
SFASAMENTO = -9.47 h
s = Spessore dello strato; lambda = Conduttività termica del materiale; C = Conduttanza unitaria; M.S. = Massa Superficiale; P<50*10¹² = Permeabilità
al vapore con umidità relativa fino al 50%; C.S. = Calore Specifico; R = Resistenza termica dei singoli strati; Resistenza - Trasmittanza = Valori di
resistenza e trasmittanza reali; Massa Superficiale = Valore calcolato come disposto nell'Allegato A del D.Lgs.192/05 e s.m.i..
STRATIGRAFIA STRUTTURA
DIAGRAMMI DELLE PRESSIONI
Ti [°C]
DIAGRAMMI DELLE PRESSIONI
20.0
Psi [Pa]
2 337
Pri [Pa]
1 215
URi [%]
52.0
Te [°C]
0.0
Pse [Pa]
611
Pre [Pa]
243
URe [%]
39.8
Ti = Temperatura interna; Psi = Pressione di saturazione interna; Pri = Pressione relativa interna; URi = Umidità relativa interna; Te = Temperatura
esterna; Pse = Pressione di saturazione esterna; Pre = Pressione relativa esterna; URe = Umidità relativa esterna.
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Guida materiali isolanti
Esempio 6: muratura in mattoni pieni con intercapedine o isolamento
leggero
Ecco l’esempio di calcolo della trasmittanza di una muratura in mattoni pieni con intercapedine o
isolamento leggero (2-8-4-12-2) - [fonte UNI/TR 11552].
CARATTERISTICHE TERMICHE E IGROMETRICHE DEI COMPONENTI OPACHI
Codice Struttura:
Descrizione Struttura:
N.
Esempio 6
Esempio di calcolo della trasmittanza di una muratura in mattoni pieni con intercapedine o
isolamento leggero
DESCRIZIONE STRATO
s
(dall'interno all'esterno)
[mm]
lambda
C
M.S.
P<50*10¹²
C.S.
[W/mK]
[W/m²K]
[kg/m²]
[kg/msPa]
[J/kgK]
1
Adduttanza Interna
0
7.700
2
Intonaco interno.
20
3
Mattone forato da 80
80
4
Polistirolo
40
0.045
5
Mattoni pieni per abaco 11552.
120
6
Intonaco esterno Calore Specifico 1000 J/kgK.
20
7
Adduttanza Esterna
0.700
R
[m²K/W]
0
0.130
35.000
28.00
18.000
1000
0.029
5.000
64.00
20.570
1000
0.200
1.125
0.60
62.500
1220
0.889
0.720
6.000
216.00
20.570
1000
0.167
0.900
45.000
36.00
8.500
1000
0.022
0
0.040
0
25.000
RESISTENZA = 1.476 m²K/W
TRASMITTANZA = 0.677 W/m²K
SPESSORE = 280 mm
CAPACITA' TERMICA AREICA (int) = 56.434 kJ/m²K
MASSA SUPERFICIALE = 281 kg/m²
TRASMITTANZA TERMICA PERIODICA = 0.23
W/m²K
FATTORE DI ATTENUAZIONE = 0.34
SFASAMENTO = 9.47 h
s = Spessore dello strato; lambda = Conduttività termica del materiale; C = Conduttanza unitaria; M.S. = Massa Superficiale; P<50*10¹² = Permeabilità
al vapore con umidità relativa fino al 50%; C.S. = Calore Specifico; R = Resistenza termica dei singoli strati; Resistenza - Trasmittanza = Valori di
resistenza e trasmittanza reali; Massa Superficiale = Valore calcolato come disposto nell'Allegato A del D.Lgs.192/05 e s.m.i..
STRATIGRAFIA STRUTTURA
DIAGRAMMI DELLE PRESSIONI
Ti [°C]
DIAGRAMMI DELLE PRESSIONI
20.0
Psi [Pa]
2 337
Pri [Pa]
1 215
URi [%]
52.0
Te [°C]
0.0
Pse [Pa]
611
Pre [Pa]
243
URe [%]
39.8
Ti = Temperatura interna; Psi = Pressione di saturazione interna; Pri = Pressione relativa interna; URi = Umidità relativa interna; Te = Temperatura
esterna; Pse = Pressione di saturazione esterna; Pre = Pressione relativa esterna; URe = Umidità relativa esterna.
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Esempio 7: finestra con telaio in metallo con taglio termico, doppio
vetro basso emissivo
Ecco l’esempio di calcolo della trasmittanza di una finestra con telaio in metallo con taglio termico,
doppio vetro basso emissivo.
CARATTERISTICHE TERMICHE DEI COMPONENTI FINESTRATI
Codice Struttura:
Descrizione Struttura:
Dimensioni:
Esempio 7
Esempio di calcolo della trasmittanza di una finestra con telaio in metallo con taglio termico, doppio
vetro basso emissivo
L = 1.20 m; H = 1.40 m
SERRAMENTO
DESCRIZIONE
INFISSO
SINGOLO
Ag
Af
Lg
Ug
Uf
kl
Uw
Fg
[m²]
[m²]
[m]
[W/m²K]
[W/m²K]
[W/mK]
[W/m²K]
[-]
1.290
0.390
4.560
2.179
4.835
0.110
3.095
0.67
Ponte Termico Infisso-Parete: = 0.33 [W/mK]
Fonte - Uf: da Normativa; Ug: da Normativa
Ag = Area vetro; Af = Area telaio; Lg = Lunghezza perimetro superficie vetrata; Ug = Trasmittanza termica superficie vetrata; Uf = Trasmittanza
termica telaio; kl = Trasmittanza lineica distanziatore (nulla se singolo vetro); Uw = Trasmittanza termica totale serramento; Fg = Trasmittanza di
energia solare totale per incidenza normale.
INFISSO
COEFFICIENTE RIDUZIONE AREA TELAIO
0.2324
RESISTENZA UNITARIA SUPERFICIALE INTERNA
0.130 m²K/W
RESISTENZA UNITARIA SUPERFICIALE ESTERNA
0.040 m²K/W
CONDUTTANZA UNITARIA SUPERFICIALE INTERNA
7.700 W/m²K
CONDUTTANZA UNITARIA SUPERFICIALE ESTERNA
25.000 W/m²K
RESISTENZA TERMICA TOTALE
0.323 m²K/W
TRASMITTANZA TOTALE
3.095 W/m²K
TRASMITTANZA VETRO TOTALE
2.179 W/m²K
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