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.

Classificazione

I ponti termici possono classificarsi per:

CAUSA
disomogeneità geometrica
  • differenza tra l'area della superficie disperdente sul lato interno e quella del lato esterno, come avviene per esempio in corrispondenza dei giunti tra parete e pavimento o parete e soffitto (spigoli esterni del fabbricato, variano in relazione alla geometria dell'angolo) ISO 7345 e ISO 10211-1 Un classico esempio sono gli spigoli (ad esempio collegamenti tra parete e parete, l'innesco tra parete e solaio, la connessione tra pareti e serramenti, ecc.) in corrispondenza dei quali aumenta la superficie disperdente e le superfici isoterme, perpendicolari al flusso termico, si incurvano.
 
  • variazione dello spessore della costruzione (cavedi, nicchie, vani tecnici, canne fumarie)
disomogeneità materica
  • discontinuità di resistenza termica che si può verificare in corrispondenza compenetrazione totale o parziale di materiali con conduttività termica diversa nell'involucro edilizio (pilastri, setti, travi e cordoli, chiodi di fissaggio del cappotto isolante esterno, elementi di collegamento di balconi, sovrastrutture esterne attacchi per tende, scuretti, tettoie mensole)
TIPOLOGIA
lineari
  • variazione dello spessore della costruzione (cavedi, nicchie, vani tecnici, canne fumarie)
  • discontinuità di resistenza termica che si può verificare in corrispondenza compenetrazione totale o parziale di materiali con conduttività termica diversa nell'involucro edilizio (pilastri, setti, travi e cordoli, chiodi di fissaggio del cappotto isolante esterno, elementi di collegamento di balconi, sovrastrutture esterne attacchi per tende, scuretti, tettoie mensole)

puntuali

  • cordoli, travi, aggetti, pilastri (nello sviluppo verticale), marciapiedi, davanzali passanti, distanziatori nelle vetrate
  • pilastri (attacco a pavimento ed a soffitto), chiodi cappotto termico, travi a sbalzo, attacchi di sovrastrutture esterne

 

Gli effetti

I ponti termici hanno un impatto sui seguenti aspetti:

  • Aspetti igienico-sanitari: possibile formazione di muffe dovuta a condensazione superficiale.
  • Aspetti strutturali: variazioni di temperatura all'interno delle strutture possono determinare tensioni e fenomeni di condensa superficiale con formazione di muffe e condensazione interstiziale con riduzione delle prestazioni e della durabilità dei materiali.
  • Aspetti di comfort: riduzione del comfort termico interno dovuto a disomogeneità di temperatura delle superfici circostanti rispetto all'aria.
  • Aspetti energetici: aumento dei consumi energetici dovuti a un aumento delle perdite di trasmissione che possono arrivare al 20-30% delle dispersioni totali dell'edificio.

 

Metodologia di calcolo

Le principali metodologie di calcolo classificate in base al grado di precisione sono:

1. calcolo forfettario: percentuale di maggiorazione delle dispersioni; metodo applicabile per gli edifici esistenti, in assenza di dati di progetto attendibili o comunque di informazioni più precise, per alcune tipologie edilizie, lo scambio termico attraverso i ponti termici può essere determinato forfettariamente secondo quanto riportato nella UNI/TS 11300-1 11.1.3 prospetto 4 Metodo abolito dalle LINEE GUIDA NAZIONALI 2015

2. abaco dei ponti termici: UNI EN ISO 14683

3. calcolo del flusso termico bidimensionale e tridimensionale: EN ISO 10211:2008

4. metodi di analisi dinamica

 

ATTUALI CRITERI DI CALCOLO DEI PONTI TERMICI

Con la revisione delle Parti 1 e 2 della UNI EN ISO 11300 abbiamo, in Italia, regole più stringenti rispetto a prima. Ai Tecnici è richiesto uno sforzo per l’acquisizione di nuove competenze e di un necessario aggiornamento. Vediamo allora quali metodi di calcolo sono ora ammessi:

  • il calcolo agli elementi finiti ai sensi della norma UNI EN ISO 10211, non semplicissimo ma abbordabile con limitate conoscenze teoriche;
  • il calcolo analitico utilizzando Abachi, o Atlanti, dei Ponti Termici conformi alle norme UNI EN ISO 10211, o 14683, ma con alcune restrizioni.

In sintesi, solo per edifici esistenti è ora possibile utilizzare il calcolo analitico basato sull’utilizzo di abachi, escluso però quello della menzionata norma UNI EN ISO 14683:2001 (appendice A) che è abrogato così come anche la maggiorazione percentuale semplificata che si operava (dal 5 al 30%) in base al tipo di nodo strutturale. Dunque, dal 2015 non è più lecito indicare “a occhio” le proprietà termofisiche dei componenti ma è obbligatorio indicare l'origine dei dati nella relazione di calcolo da allegare all’APE. Gli attuali criteri di calcolo sono entrati in vigore con i decreti attuativi della L. 90 del 2013 di conversione del D.L. 63 del 2013 «Disposizioni urgenti per il recepimento della Direttiva 2010/31/UE del Parlamento europeo e del Consiglio del 19 maggio 2010, sulla prestazione energetica nell'edilizia per la definizione delle procedure d'infrazione avviate dalla Commissione europea, nonché altre disposizioni in materia di coesione sociale». (GU n.181 del 3/8/2013). Al momento in tutta Italia, tranne in Regione Lombardia fino a Ottobre 2018, 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.

 

Condizioni del modello della struttura edilizia

Ponte Termico: correzione tra muro e pilastro.La UNI EN ISO 10211:2008 definisce le specifiche dei modelli geometrici 3-D e 2-D di un ponte termico, ai fini del calcolo numerico di:

  • flussi termici, ai fini di determinare le dispersioni termiche totali di un edificio o di una sua parte;
  • temperature minime superficiali, ai fini di valutare il rischio di condensazione superficiale.

La norma include:

  • i limiti del modello geometrico e le sue suddivisioni,
  • le condizioni limite e i valori termici associati da utilizzare.

A) Dimensione del nodo:

  • distanza minima dal ponte termico: 1 m
  • oppure tre volte lo spessore dell'elemento.

B) Piano di taglio:

  1. Condizioni di adiabaticità del piano di taglio (parallelismo dell'isoterme in corrispondenza del piano)
  2. Posizionamento del piano di taglio in corrispondenza di un piano di simmetria se questo è a distanza inferiore a 1m dall'elemento centrale

C) Determinazione del flusso di calore: si utilizza nel calcolo la temperatura esterna media mensile più bassa (per Trieste 4,9 °C a gennaio in UNI 10349). Se la località non fosse prevista dalla norma è necessario calcolare con una formula contenuta nella UNI 10349 il valore di temperatura media giornaliera dell'aria esterna

D) Determinazione delle temperature

E) Resistenza superficiale

 

Limiti

  • Ponte termico corretto: Secondo l'art. 26 del D.Lgs. n. 311/2006, un ponte termico si dice 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; norma superata dalle LINEE GUIDA NAZIONALI 2015.
  • Ponte termico assente: Secondo lo standard Casa passiva (Passive House, Passivhaus), un edificio si può considerare privo di ponti termici Thermal Bridge Free se il flusso termico è inferiore a 0,01 W/mK
  • Réglementation thermique 2012: Secondo la normativa francese i ponti termici devono essere inferiori a 0,6 W/K

 

Normativa di riferimento

  • Normativa italiana: per effetto della Legge n. 10 del 1991 si è incominciato a coibentare gli edifici in modo più serio ma sempre molto distante dalla reale esigenza di ridurre gli sprechi di energia; finché non è intervenuta l'Europa, con le sue direttive, a richiamare i Paesi membri al rispetto delle ferree regole condivise. L'Italia si è adeguata nel 2005, emanando il D. Lgs. n. 192, che ha imposto severi limiti ai consumi e alle emissioni di anidride carbonica in atmosfera. Nel periodo dal 1991 (L. n. 10) al 2005 (D. Lgs. n. 192) i ponti termici sono stati in realtà molto trascurati sia in fase di progettazione sia in quella di costruzione causando spesso formazioni di muffe in corrispondenza delle parti più critiche di discontinuità dell'isolamento. Nel 2011 il ponte termico è al centro dell'attenzione, soprattutto per la tendenza a costruire edifici a basso consumo, condizione che lo rende un elemento cruciale ai fini del risparmio energetico; perché, muffe a parte, esso determina maggiori dispersioni di calore e quindi consumi più elevati, con peggioramento della classe energetica dell'edificio. L'incremento dei sistemi di climatizzazione estiva, inoltre, richiede strategie migliorative delle prestazioni termiche anche in estate per contrastare i picchi di domanda di energia elettrica che sconvolgono i bilanci degli edifici. Un'ottima coibentazione, che significa anche risoluzione dei ponti termici, è efficace non solo per le rigide temperature invernali ma anche per difendersi dal calore estivo. Occorre evidenziare che i progettisti hanno anche il dovere di salvaguardare l'ambiente riducendo le emissioni in atmosfera e perseguendo la qualità e la sostenibilità, oltre la mera composizione architettonica. Pur nel rispetto delle tradizioni costruttive delle varie regioni climatiche, frutto di esperienza di secoli, si deve ottenere comfort e benessere senza rimanere ancorati alla staticità di soluzioni ormai inadeguate e superate.
  • UNI EN ISO 10211-1:1998 Ponti termici in edilizia - Calcolo dei flussi termici e delle temperature superficiali - Parte 1: Metodi generali.
  • EC 1-2007 UNI EN ISO 10211-1:1998 Ponti termici in edilizia - Calcolo dei flussi termici e delle temperature superficiali - Parte 1: Metodi generali.
  • UNI EN ISO 10211-2:2003 Ponti termici in edilizia - Calcolo dei flussi termici e delle temperature superficiali - Ponti termici lineari
  • UNI EN ISO 14683:2001 Ponti termici in edilizia - Coefficiente di trasmissione termica lineica - Metodi semplificati e valori di riferimento
  • UNI EN ISO 14683:2008 Ponti termici in edilizia - Coefficiente di trasmissione termica lineica - Metodi semplificati e valori di riferimento

(inserire norme ultime a marzo 2016)