Cosa sono e come si calcolano i ponti termici

Cosa sono e come si calcolano i ponti termici
Ing. Annachiara Castagna
Servizio di Assistenza Tecnica Logical Soft
La definizione di ponte termico è contenuta all'interno dell'Allegato A del D.Lgs 192/2005:
“il ponte termico è la discontinuità di isolamento termico che si può verificare in corrispondenza agli innesti di
elementi strutturali (solai e pareti verticali o pareti verticali tra loro)[...]”
Il ponte termico si definisce corretto quando la trasmittanza termica della parete fittizia (il tratto di parete
esterna in corrispondenza del ponte termico) non supera per più del 15% la trasmittanza termica della parete
corrente.
Il ponte termico corretto non ha un reale senso fisico, ma viene introdotto dall'allegato per motivazioni legate
alle verifiche richieste dai decreti nazionale o regionali sulle strutture di un progetto. La valutazione della
correzione o meno del ponte termico si esegue infatti con questa modalità: a partire dall'elemento di superficie
e dalla dimensione del ponte termico si valuta la disuguaglianza
[(ΨPT * lPT )/ APAR ]>(0,15 * UPAR )
Dove
ΨPT è la trasmittanza lineica del ponte termico
lPT è la lunghezza di sviluppo del ponte termico
APAR è l'area della struttura su cui è applicato il ponte termico
UPAR è la trasmittanza termica della struttura
Se la disuguaglianza è negativa semplicemente la verifica di trasmittanza riguarderà la trasmittanza termica
della struttura, altrimenti, la verifica dovrà essere eseguita in funzione della trasmittanza incrementata del
ponte termico, senza ulteriori implicazioni sulla reale correzione o meno della fuoriuscita di calore dovuta alla
presenza del ponte termico.
Il fatto che un ponte termico sia considerato corretto non significa che quindi non debba essere conteggiato
come dispersione nell'edificio, ma semplicemente che l'eventuale verifica richiesta in fase di progetto verrà
fatta con la trasmittanza U della parete originale, senza incrementi. Nella certificazione energetica quindi, dove
non è richiesto alcun tipo di verifica, il concetto di ponte termico corretto non è da valutare e in linea generale il
ponte termico non deve essere considerato laddove la realizzazione effettiva dell'involucro impedisce la
formazione di discontinuità al passaggio di calore: basti pensare all'utiliz zo di isolanti che fasciano un balcone
aggettante o un cappotto esterno con risvolto sulla mazzetta dell'infisso, casi in cui si controlla realmente il
flusso di calore interno-esterno.
Ma quanti e quali tipi di ponti termici esistono? Sostanzialmente po ssiamo riassumere tre tipologie di ponte
termico: quello geometrico, dove la discontinuità è data dalla differente superficie disperdente tra interno ed
esterno come nel caso di un angolo, il ponte termico con discontinuità termo-fisica, dove l'interruzione e la
diversità di materiale provocano un diverso comportamento al passaggio di calore e il ponte termico
caratterizzato da una discontinuità geometrica e termofisica, che unisce i due comportamenti precedenti.
In questo momento in tutta Italia, tranne in Regione Lombardia, è in vigore la norma UNI TS 11300-1:2014 che
riporta al capitolo 11.1.3:
“Lo scambio termico di energia per trasmissione attraverso i ponti termici deve essere calcolato secondo il
punto 5 della UNI EN ISO 14683:2008.[...] E' sempre da escludersi l'utilizzo di valori di progetto della
trasmittanza termica lineare riportati nell'allegato A della UNI EN ISO 14683:2008”.
Questo significa che:
Prima della UNI TS 11300-1:2014, in vigore dal 2 ottobre 2014, era possibile per il certificatore energetico o
genericamente nel caso di edificio esistente, applicare una maggiorazione percentuale qualitativa alla struttura
opaca su cui considerare il ponte termico. Per i nuovi edifici e le verifiche di legge 10 era ammesso l'uti lizzo
dell'Appendice A della UNI EN ISO 14683 che indicava alcuni valori tabellati di trasmittanza termica lineica per
diverse tipologie di ponte termico.
Oggi, con l'entrata in vigore della nuova norma, è sempre obbligatorio il calcolo puntuale del ponte
termico, ovvero l'inserimento del ponte termico con l'effettiva lunghezza di sviluppo. Inoltre non è possibile
riferirsi alle tipologie predefinite di ponti termici ma è necessario sempre il ricalcolo di un ΨPT contestualizzata
all'effettivo involucro dal quale viene generato. Da qui emerge il chiaro aumento di complessità
nell'introduzione delle caratteristiche disperdenti dell'involucro dell'edificio, soprattutto nel caso di edifici
esistenti per i quali non si conosce l'effettiva successione dei materiali presenti nelle stratigrafie ma che risulta
necessario ipotizzare per valutare la trasmittanza termica lineica del ponte termico.
I Moduli CERTIFICATORE e PROGETTISTA di TERMOLOG contengono un set minimo di po nti termici
calcolati dal team di Logical Soft a partire dalle stratigrafie presenti nella norma UNI TR 11552, norma che ha
sostituito le appendici A e B della vecchia UNI TS 11300-1:2008 e che contiene le stratigrafie utilizzabili dal
certificatore energetico nel caso di edifici esistenti. I valori del coefficiente di trasmissione lineica indicati
possono essere utilizzati a condizione che le dimensioni e le proprietà termiche siano simili a quelle del
dettaglio considerato.
Per vedere una sintesi dei ponti termici già presenti nei moduli CERTIFICATORE e PROGETTISTA scarica il
documento che esplicita i dettagli di calcolo delle trasmittanze dalla pagina di supporto >>>
Il calcolo della Ψ del ponte termico può essere eseguito tramite un calcolo numerico ad elementi finiti
contenuto nella UNI EN ISO 10211: questa norma prevede l'individuazione di un modello geometrico costituito
da una serie di piani di taglio e dal terreno. L'obiettivo è quello di calcolare le dispersioni termiche attraverso
l'analisi dei flussi di calore e del campo delle temperature del modello; da qui si valutano le temperature
superficiali degli strati e si può ottenere il classico andamento colorato delle isoterme rappresentativo di
questa valutazione.
Un metodo alternativo è quello di riferirsi alla valutazione analitica dei ponti termici in base ad atlanti conformi
alla UNI EN ISO 14683: questa valutazione si basa normalmente su un calcolo ad elementi finiti con
condizioni al contorno prefissate, il che significa semplificare di molto quel modello geometrico a piani di taglio
richiesto dalla UNI EN ISO 10211. In questo caso i ponti termici hanno geometria variabile parametrica e la
trasmittanza lineica viene valutata in funzione delle caratteristiche dimensionali e materiche della stratigrafica
che compone l'involucro.
Questo metodo è utilizzato dal Modulo PONTI TERMICI di TERMOLOG che permette di calcolare un'ampia
gamma di tipologie di ponti termici parametrici che consentono una valutazione della trasmittanza lineica per
ogni tipo di struttura sia per la certificazione energetica che per il progetto di nuovi edifici.
I ponti termici sono caratterizzati da tre tipologie di trasmittanza lineica:



Ψe quando si considerano le dimensioni esterne dell'edificio ovvero le superfici di involucro vengono
inserite con dimensioni lorde
Ψi quando si considerano le dimensioni interne nette degli ambienti, ovvero le superfici di involucro
vengono inserite con dimensioni nette, al netto dei tramezzi interni
Ψoi quando si considerano le dimensioni interne degli ambienti, ovvero le superfici di involucro
vengono inserite con dimensioni nette, al lordo dei tramezzi interni
Le tre trasmittanze possono avere valori diversi: se pensiamo ad esempio ad un angolo la Ψe dovrà
correggere la superficie disperdente che è stata calcolata già maggiorata, poiché nell'indicazione delle
lunghezze l'angolo è stato considerato sia per la parete di destra che pe r quella di sinistra; alla Ψi invece
verrà dato il compito di maggiorare quella superficie angolare che nessuna delle due strutture che
costituiscono l'angolo ha considerato.
Da ultimo anche la lunghezza di sviluppo del ponte termico dovrà seguire queste stesse caratteristiche: se
pensiamo ad esempio ad un pilastro, nel caso in cui si considerino dimensioni esterne (lorde), la lunghezza di
sviluppo sarà l'altezza lorda, comprensiva degli spessori di pavimento e soffitto ovviamente totali o dimezzati a
seconda del verso di dispersione; alternativamente la lunghezza sarà solamente l'altezza netta tra estradosso
e intradosso dei solai.
I ponti termici possono esistere con qualsiasi verso di dispersione ovvero esterno, verso ambienti non
climatizzati, verso terreno e la norma UNI TS 11300-1:2014 aggiunge un'importante considerazione che il
certificatore e il progettista devono tenere presente nella discretizzazione dell'involucro d isperdente di una
pluralità di zone termiche:
“nel caso in cui il ponte termico si riferisca ad un giunto tra due strutture che coinvolgono due zone termiche
diverse, il valore della trasmittanza termica lineare, deve essere ripartito in parti uguali tra due zone
interessate”.
Per maggiori approfondimenti e chiarimenti vai al focus “I ponti termici nell'edificio”