Calcolo di ponti termici

Nell’involucro edilizio sono sempre presenti delle discontinuità dovute ad esigenze costruttive, strutturali o funzionali. Possono essere di tipo geometrico, come rientranze o spigoli, oppure riguardare i materiali, come si verifica ad esempio all’interfaccia fra una struttura in calcestruzzo armato e una tamponatura in laterizio. Nonostante le esigenze costruttive, sono elementi da valutare attentamente in fase progettuale, in quanto potrebbero costare caro in termini di prestazioni termiche, nonché influire negativamente sul comfort abitativo nel caso di edifici residenziali. Stiamo parlando, in gergo, dei ponti termici, ovvero quelle zone circoscritte dell’involucro edilizio che permettono un maggiore scambio termico fra l’ambiente interno ed esterno rispetto alle porzioni omogenee e più performanti dello stesso.

Uno dei ponti termici più comuni è quello formato dagli spigoli convessi verso l’esterno delle chiusure verticali opache, dove non di rado è possibile osservare sulla superficie interna, in presenza di determinate condizioni termoigrometriche, la formazione di condensa o di muffe. Un ponte termico altrettanto importante può essere quello formato dalla giunzione fra una parete perimetrale e il telaio di un infisso dove in genere, date le elevate capacità di isolamento assicurate dalla chiusura opaca e dai vetri oggi disponibili sul mercato, l’elemento debole è rappresentato proprio dal telaio, data la sua maggiore trasmittanza, che sia in legno, PVC, alluminio o composito. Un altro punto debole può essere individuato nei cassonetti per gli avvolgibili incassati nella muratura al di sopra degli infissi, o ancora, per citare un problema puramente geometrico, nelle pareti di spessore ridotto realizzate per l’installazione senza ingombro dei termosifoni.

Nella determinazione delle prestazioni energetiche di un edificio, il calcolo della trasmittanza dei ponti termici è dunque un aspetto di primaria importanza, che va affrontato correttamente e con precisione al fine di stimare quanto più precisamente possibile le perdite di energia termica che si avranno in quei determinati punti deboli dell’involucro. Il calcolo dei ponti termici risulta utile anche in fase di risanamento, ristrutturazione o efficientamento energetico, non solo per poter stimare correttamente il beneficio globale ottenibile con tali interventi, ma anche per migliorare quanto più possibile il risultato finale in funzione delle criticità locali e puntuali.

DeltaScience propone oggi un breve esempio di calcolo agli elementi finiti per l’analisi termica bidimensionale in regime stazionario di un nodo strutturale, realizzata con l’utilizzo del software Therm 7.6. Il caso di studio riguarda l’intersezione fra una parete perimetrale in blocchi di laterizio e un solaio di copertura, entrambi dotati di uno strato isolante esterno. Vengono prese in considerazione le proprietà fisiche dei materiali, e imposte le condizioni al contorno (condizioni di Robin-Newton per il flusso convettivo) necessarie per definire in modo univoco l’equazione di Laplace utilizzata per il calcolo agli elementi finiti. Completata l’elaborazione dei dati, si passa ad analizzare gli output a partire dal campo termico, osservando le curve isoterme e l’andamento della temperatura, per poi passare al flusso termico. Infine, tenendo in considerazione le caratteristiche geometriche e la conduttività termica degli elementi costituenti il nodo in esame, vengono calcolate la resistenza e la trasmittanza termica lineica del ponte termico.

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Photo by Dan LeFebvre on Unsplash

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