Ponti Termici - Esempi

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1 Ponti Termici - Esempi Massimo Garai DIN - Università di Bologna Copyright (C) Massimo Garai - Università di Bologna 1

2 Ponti termici Ponte termico: zona dove il flusso termico è disuniforme (non monodimensionale) y x Copyright (C) Massimo Garai - Università di Bologna 2

3 Ponti termici Cause dei ponti termici (UNI EN ISO ) forma geometrica delle strutture variazione dello spessore delle strutture utilizzo di materiali diversi con diversa λ Copyright (C) Massimo Garai - Università di Bologna 3

4 Ponti termici Copyright (C) Massimo Garai - Università di Bologna 4

5 Degrado causato dai ponti termici Copyright (C) Massimo Garai - Università di Bologna 5

6 Calcolo dei ponti termici Soluzione analitica esatta (solo casi semplici) Soluzione numerica bi- o tridimensionale (computer) Regole semplificate (norme tecniche): U : trasmittanza termica di superficie, W/(m 2 K) : trasmittanza termica di linea, W/(m K) χ : trasmittanza termica di punto, W/K Copyright (C) Massimo Garai - Università di Bologna 6

7 Ponti termici U U Copyright (C) Massimo Garai - Università di Bologna 7

8 Esempio: valutazione della trasmittanza lineica Copyright (C) Massimo Garai - Università di Bologna 8

9 Ponti termici - classificazione B: Balcony C: Corner GF: Ground Floor IF: Intermediate Floor IW: Internal Wall P: Pillars R: Roof W: Window Copyright (C) Massimo Garai - Università di Bologna 9

10 Esempio 1 P.T. secondo UNI EN ISO Una finestra (window) a due ante ha il telaio in legno, con area frontale A f = 0,758 m 2 (frame) C è un vetro camera in ogni anta: area totale vetro A g = 1,842 m 2, perimetro dei vetri L g = 11,68 m (glass) Ogni vetro camera è costituito da due lastre, spessore s v = 4 mm e conduttività termica v = 1 W/(m K) Tra le lastre c è una camera d aria, spessore s a = 6 mm e resistenza termica unitaria r a = 0,127 m 2 K/W Le resistenze termiche liminari sono: r hi = 0,13 m 2 K/W, r he = 0,04 m 2 K/W Calcolare la trasmittanza termica del serramento, tenendo conto dei ponti termici Prevedere anche l inserimento di una tapparella (shutter) Copyright (C) Massimo Garai - Università di Bologna 10

11 Esempio 1 A f = 0,758 m 2 s A g = 1,842 m 2 v = 4 mm v = 1 W/(m K) L g = 11,68 m s a = 6 mm r a = 0,127 m 2 K/W r hi = 0,13 m 2 K/W r he = 0,04 m 2 K/W Copyright (C) Massimo Garai - Università di Bologna 11

12 Esempio 1 L g La trasmittanza totale risulta dal parallelo di 2 trasmittanze (media ponderata) cui si aggiungono i ponti termici lineari tra vetrate e telaio L g A g A g L g A f A f A g A g L g Copyright (C) Massimo Garai - Università di Bologna 12

13 Esempio 1 - Soluzione La trasmittanza termica delle vetrate è pari a Copyright (C) Massimo Garai - Università di Bologna 13

14 Esempio 1 - Soluzione La trasmittanza termica lineare delle giunzioni vetrate/telaio g si ricava dalla UNI append. E: Copyright (C) Massimo Garai - Università di Bologna 14

15 La trasmittanza termica del telaio in legno si ricava dalla UNI appendice D: Esempio 1 - Soluzione Copyright (C) Massimo Garai - Università di Bologna 15

16 Esempio 1 - Soluzione Dunque la trasmittanza totale è la media ponderata tra U f e U g a cui si aggiungono i ponti termici Copyright (C) Massimo Garai - Università di Bologna 16

17 Esempio 1 - Soluzione Se non fossero stati considerati i ponti termici, la trasmittanza totale sarebbe risultata Con un errore percentuale del Copyright (C) Massimo Garai - Università di Bologna 17

18 Esempio 1 - Soluzione Per una tapparella esterna la UNI appendice G fornisce un incremento di resistenza termica unitaria r sh : Copyright (C) Massimo Garai - Università di Bologna 18

19 Esempio 1 - Soluzione La trasmittanza del serramento con tapparella abbassata si trova ricordando che la tapparella è in serie al serramento e che la sua resistenza termica unitaria è il reciproco di una trasmittanza: Da cui 1 U, = 1 U + r Copyright (C) Massimo Garai - Università di Bologna 19

20 Esempio 1 - Soluzione Assumendo che la tapparella sia abbassata per metà di una giornata in media (CTI R. 03/2003, punto B.5): La trasmittanza media del serramento sulle 24 ore è: Copyright (C) Massimo Garai - Università di Bologna 20

21 Esempio 2 P.T. secondo Abaco CENED Calcolare la potenza dispersa dal ponte termico associato allo spigolo sporgente formato da due pareti verticali non isolate con la medesima stratigrafia: Strato Spessore, m, W/(m K) r, m 2 K/W Intonaco esterno ,90 0,017 Laterizio pieno 0,160 0,81 0,198 Isolante 0 0,04 0 Laterizio forato 0,120 0,54 0,222 Intonaco interno 0,015 0,70 0,021 Eseguire il calcolo sia considerando l altezza interna dello spigolo L i = 3 m, sia l altezza esterna, che considera lo spessore dei solai (pavimento e soffitto) L s = 0,40 m. Assumere T i = 20 C e T e = 0,5 C. Copyright (C) Massimo Garai - Università di Bologna 21

22 Esempio 2 P.T. secondo Abaco CENED Copyright (C) Massimo Garai - Università di Bologna 22

23 Esempio P.T. secondo Abaco CENED L abaco CENED della Regione Lombardia fornisce le seguenti correlazioni per le trasmittanze lineiche nel caso in esame (ASP.011): Copyright (C) Massimo Garai - Università di Bologna 23

24 Esempio 2 - Soluzione La conducibilità equivalente si calcola conoscendo la stratigrafia delle pareti Assumendo come usuale Si trova la trasmittanza delle pareti Copyright (C) Massimo Garai - Università di Bologna 24

25 Esempio 2 - Soluzione Dopo averne verificato il campo di validità, le correlazioni ASP.011 danno Si noti che E è negativo, cioè il ponte termico contribuisce a diminuire la potenza trasmessa attraverso le due pareti, riferendosi alle dimensioni esterne Copyright (C) Massimo Garai - Università di Bologna 25

26 Esempio 2 - Soluzione La potenza termica trasmessa attraverso il ponte termico nello spigolo, da sommare a quella trasmessa attraverso le pareti, dipende dalla lunghezza caratteristica Q, = Ψ L T T = 0,996 3, ,5 = = 66 W Q, = Ψ L T T = 0, ,5 = = 12,2 W Copyright (C) Massimo Garai - Università di Bologna 26

27 Esempio 3 P.T. secondo UNI EN ISO Metodo semplificato, basato su casi precalcolati, per stimare il valore massimo delle trasmittanze lineiche Copyright (C) Massimo Garai - Università di Bologna 27

28 Esempio 3 Soluzione Copyright (C) Massimo Garai - Università di Bologna 28

29 Esempio 3 Soluzione Copyright (C) Massimo Garai - Università di Bologna 29

30 Esempio 3 Soluzione Copyright (C) Massimo Garai - Università di Bologna 30

31 Ponti Termici - Esempi Fine Massimo Garai DIN - Università di Bologna Copyright (C) Massimo Garai - Università di Bologna 31