Inerzia Termica di un Involucro Edilizio

L’inerzia termica è la capacità di un componente edilizio (parete o tetto) di:

  • attenuare le oscillazioni della temperatura ambiente dovuta ai carichi termici interni e esterni variabili nell’arco del giorno (radiazione solare, persone, elettrodomestici);
  • accumulare il calore e rilasciarlo dopo un certo numero di ore nel tempo.

La proprietà termica dell’involucro edilizio più utilizzata nel bilancio energetico di un edificio è la trasmittanza termica stazionaria (U = W/mqK), che ne rappresenta la capacità isolante, ma non quella di inerzia termica. La fase estiva, inizialmente sottovalutata nella certificazione energetica italiana degli edifici, ha comportato elevati consumi per il raffrescamento e condizioni di discomfort nei nostri climi temperati. Attualmente, però, con l'Attestato di Prestazione Energetico (A.P.E.) questo aspetto è stato preso in considerazione e reso obbligatorio. La fase estiva è caratterizzata da carichi termici al contorno variabili nell’arco della giornata e in modo più evidente rispetto all’inverno. La stagione estiva chiama in gioco l’inerzia termica dell’involucro edilizio. L’inerzia termica si può descrivere attraverso due principali proprietà termiche dinamiche:

  • trasmittanza termica periodica (Yie = W/mqK)
  • capacità termica areica interna periodica (Cip = kJ/mqK)

Gli impianti Tecnici negli Edifici

 

L'involucro edilizio, per essere confortevole nelle diverse stagioni dell'anno, ha bisogno di determinati servizi che sono definiti impianti tecnologici.

Questi servizi possono riguardare:

  • l'illuminazione;
  • l'adduzione idrica;
  • lo scarico delle acque;
  • la produzione di acqua calda sanitaria;
  • il riscaldamento invernale;
  • il raffrescamento estivo etc.

A fronte di ognuno di questi servizi, si realizza un determinato impianto:

Ponte TermicoPonte Termico: le dispersioni del calore.

Il ponte termico è quella zona locale limitata dell'involucro edilizio che rappresenta una densità di flusso termico maggiore rispetto agli elementi costruttivi adiacenti. Da un punto di vista strettamente tecnico, il ponte termico consiste in una configurazione strutturale o geometrica che produce una deviazione del flusso termico dalla condizione monodimensionale. Più semplicemente, i ponti termici si possono definire come punti della costruzione in cui si manifestano flussi termici più rapidi rispetto alle parti circostanti e che provocano scambi di calore maggiore. La definizione legale 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 è stato introdotto nell'allegato predetto A, per motivazioni legate alle verifiche richieste dai decreti nazionali o regionali sulle strutture di un progetto.

Dispersioni termiche negli edifici.

Le dispersioni termiche di un involucro edilizio non riguardano solo il perimetro esterno dello stesso (pareti esterne e copertura) ma anche le diverse composizioni interne degli ambienti. L'immagine a lato evidenzia queste criticità che, nel caso di un impianto di riscaldamento centralizzato sono calcolate dal progettista, ma, nel caso di impianti di riscaldamenti autonomi, rappresentano grossi sprechi di energia. Un ruolo importante per risolvere tali criticità lo svolgano i materiali isolanti impiegati. Ogni materiale è caratterizzato da un proprio valore costante di conducibilità. Quanto più il coefficiente lambda (espresso in W/mK a 10°C) è basso, tanto più il materiale isolante è efficace. Il trasferimento di calore verso l'esterno in inverno e viceversa in estate, è tanto più limitato quanto più il materiale ha bassa conducibilità termica (espressa con il simbolo lambda). Gioca un ruolo importante anche lo spessore del materiale: tanto più esso è elevato, tanto maggiore sarà la resistenza termica (R). Dal rapporto fra lo spessore e il lambda dell'isolante si ottiene il valore della resistenza termica R espressa in m²K/W.