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LA TRASMITTANZA

TERMICA DITERMICA DI

STRUTTURE OPACHE

La trasmittanza termica dell’involucro edilizio - Introduzione

Le chiusure hanno il compito di:

o Proteggere l’interno dal clima esterno

o Implementare le prestazioni dell’edificio

elementi opachi elementi vetrati

La trasmittanza termica dell’involucro edilizio - La trasmittanza termica di strutture opache

La presente norma prescrive un metodo di calcoloper la determinazione della resistenza termica e dellatrasmittanza termica idonee per definire il flusso dicalore attraverso vari componenti edilizi

RESISTENZA TERMICA E TRASMITTANZA TERMICA: UNI EN ISO 6946:2008

o porte [UNI EN ISO 10077-1]o finestre (tutte le parti vetrate) [UNI EN ISO 10077-1]o componenti che implicano uno scambio termico con il

terreno [UNI EN ISO 13370]

Nella presente non vengono presi in considerazione:


La trasmittanza termica risulta così definita:

1

Flusso di calore [W/m²K] che passaattraverso una struttura di 1 m² di superficiee con una differenza di temperatura tra i latidella struttura stessa pari ad 1K.

Ti

T1

T

d

Te

T

1U=

R

trasmittanza termica

resistenza termica

1 m2

q = U·A·(Ti-Te)

T2

llll

1 K


1Strati omogenei



T

1U=

R= + +∑T si i sei

R R R R

+=

2

I II

T TT

R RR

Strati omogenei ed eterogenei

Strati omogenei

Per il calcolo di U e di RT di strati di spessore variabile si rimanda all’APPENDICE C


1Strati omogenei



Rsi Rse

R1

R2T

1U=

R= + +∑T si i sei

R R R R

+=

2

I II

T TT

R RR

Strati omogenei




= + +∑T si i seiR R R RStrati omogenei

Rsi = resistenza termica superficiale interna

Rse = resistenza termica superficiale esterna

Rsi R

Rirr Rirr

RconvRconv

Ti Te

Rsi Rse

Una superficie esposta all’aria è soggetta

simultaneamente scambio termico per convezione e

per irraggiamento





In condizioni normali si possono usare i valori di resistenza termicasuperficiale interna (Rsi) e di resistenza termica superficialeesterna (Rse) forniti dalla norma:

� per flussi termici inclinati fino a ±30° sull’orizzontale

+ 30°

- 30°

� per quei casi in cui è richiesta la trasmittanzaindipendentemente dal senso del flusso termico

Direzione del flusso termico

Ascendente Orizzontale Discendente

Resistenze superficiali

Rsi 0,10 0,13 0,17

Rse 0,04 0,04 0,04

esterna (Rse) forniti dalla norma:

A

DORse Rsi





Rse= 0,04 Rsi = 0,17

Rsi = 0,1

Rsi = 0,13

Flusso ASCENDENTE

Flusso ORIZZONTALE

Flusso DISCENDENTE

Rse= 0,04

Rse= 0,04





In condizioni normali si possono usare i valori di resistenza termicasuperficiale interna (Rsi) e di resistenza termica superficialeesterna (Rse) forniti dalla norma:esterna (Rse) forniti dalla norma:




Rsi 0,10 0,13 0,17

Rse 0,04 0,04 0,04

CONDIZIONI NORMALI INTERNE

CONDIZIONI NORMALI ESTERNE

e e e e 0,9→

hro relativo a 20°C→

e e e e 0,9→

hro relativo a 0°C→

v 4 m/s→





In condizioni normali si possono usare i valori di resistenza termicasuperficiale interna (Rsi) e di resistenza termica superficialeesterna (Rse) forniti dalla norma:esterna (Rse) forniti dalla norma:




Rsi 0,10 0,13 0,17

Rse 0,04 0,04 0,04

In condizioni NON normali:

- superficie a diversa emissività

- velocità del vento particolari

- superfici non piane

APPENDICE A





La norma ci fornisce un metodo di calcolo per queste due resistenze superficiali facendo però la differenza tra due probabili situazioni:

APPENDICE A

Superfici piane Superfici con parti sporgenti

superficiali facendo però la differenza tra due probabili situazioni:

Rse Rsi






APPENDICE A



=+

,

1si se

c r

Rh h






APPENDICE A



=+

,

1si se

c r

Rh h




Rsi 0,10 0,13 0,17

Rse 0,04 0,04 0,04






APPENDICE A



=p

sp s

AR R

A



APPENDICE A (Resistenza superficiale di superfici non piane)

A = area effettiva della parete sporgente

Calcolo della resistenza superficiale(Rsp) in presenza di una partesporgente costituita da materiale conl>2 W/(mK) Conducibilità

=p

sp sR RA

AAp = area della proiezione

della parte sporgente

POLIURETANO 0,034

CALCESTRUZZO ALTA DENSITÀ 1,06

MALTA DI CEMENTO 1,40

MARMO 3,00



Resistenza superficiale

Rse 0,04 0,04 0,04



� materiali omogenei

Le (Ri) sono le resistenze termiche dei singoli strati di un componente, questi strati possono essere costituiti da:


� intercapedini d’aria


= + +∑T si i seiR R R R

Le (Ri) sono le resistenze termiche dei singoli strati di un componente,questi strati possono essere costituiti da:

Strati omogenei

spessore dello strato

� materiali omogeneiλ

=d

R

spessore dello stratodel componente

conducibilità termica utilericavata da valori tabulati riportati ad esempio nella

UNI 10351

e UNI EN ISO 10456


Calcolo della trasmittanza di una chiusura verticale


s llll C R

m W/mK W/m2K m²k/W

aria interna

1 0.015 0.9

2 0.37 0.94

s llll C R

m W/mK W/m2K m²k/W

aria interna 0.13

1 0.015 0.9 0.017

2 0.37 1.064

= + + + + =20,015 1 0,015

0,13 0,04 1,29m K/W0,90 0,94 0,35TR

= = =21 1

0,77W/m K1,29T

T

UR

3 0.015 0.35

aria esterna

3 0.015 0.35 0.043

aria esterna 0.04

Rtot 1.29

Utot 0.77


Calcolo della trasmittanza di una chiusura verticale


Trasmittanza per ottenere un EDIFICIO ENERGETICAMENTE EFFICIENTE

U=0,36 W/m2K

R=2,78 m2K/W

DR=Rfin-Rin=2,78-1,29=1,49 m2K/W

d =DR·l=1,49·0,039 = 0,058 m d = 6 cm

Lana di roccia

Che trasmittanza hanno queste strutture?


Parete 1 Parete 2 Parete 3



Parete 1

Spessore Conducibilità Resistenza

cm W/m K m2 K/W

Res.sup. INTERNA

intonaco interno 1,50 1,00

laterizio 25 cm 25,00 0,33laterizio 25 cm 25,00 0,33

Malta 1,00 0,91

polistirene 8,00 0,04

intonaco esterno 1,50 0,88

Res.sup. ESTERNA

RESISTENZA TOTALE

TRASMITTANZA TERMICA



Parete 1


cm W/m K m2 K/W

Res.sup. INTERNA 0,130

intonaco interno 1,50 1,00 0,015

laterizio 25 cm 25,00 0,33 0,769laterizio 25 cm 25,00 0,33 0,769

Malta 1,00 0,91 0,011

polistirene 8,00 0,04 1,949

intonaco esterno 1,50 0,88 0,017

Res.sup. ESTERNA 0,040

RESISTENZA TOTALE 2,931

TRASMITTANZA TERMICA 0,341




0,341 W /m2 K



Parete 2


cm W/m K m2 K/W

Res.sup. INTERNA

intonaco interno 1,50 1,00

Matt. forato 8 cm 8,00 0,40Matt. forato 8 cm 8,00 0,40

Polistirene 9,00 0,04

Matt. forato 12 cm 12,00 0,39

intonaco esterno 1,50 0,88

Res.sup. ESTERNA

RESISTENZA TOTALE




Parete 2


cm W/m K m2 K/W


intonaco interno 1,50 1,00 0,015

Matt. forato 8 cm 8,00 0,40 0,200Matt. forato 8 cm 8,00 0,40 0,200

Polistirene 9,00 0,04 2,193

Matt. forato 12 cm 12,00 0,39 0,311

intonaco esterno 1,50 0,88 0,017







0,341 W /m2 K 0,344 W /m2 K



Parete 3


cm W/m K m2 K/W

Res.sup. INTERNA

intonaco interno ges. 1,50 0,41

Tavole 3,50 0,13Tavole 3,50 0,13

Pannelli lana legno 10,00 0,051

Tavole 3,50 0,13

Riv. in legno 2,50 0,12

Res.sup. ESTERNA

RESISTENZA TOTALE




Parete 3


cm W/m K m2 K/W


intonaco interno ges. 1,50 0,41 0,037

Tavole 3,50 0,13 0,269Tavole 3,50 0,13 0,269

Pannelli lana legno 10,00 0,051 1,961

Tavole 3,50 0,13 0,269

Riv. in legno 2,50 0,12 0,208







0,341 W /m2 K 0,344 W /m2 K 0,343 W /m2 K




� se limitate da due facce effettivamenteparallele e perpendicolari alla direzionedel flusso termico, con un’emissività nonminore di 0,8

Legno di faggio 0,94

Intonaco bianco 0,93

Muratura 0,80

Lana di roccia 0,75


minore di 0,8

� se lo spessore nella direzione delflusso termico è minore del 10% dellealtre due dimensioni e comunqueminore di 0,3 m; per dimensionisuperiori si rimanda alla UNI EN ISO13789:2001 (locale non riscaldato)� se non scambino aria conl’ambiente interno

Se non sono soddisfatte queste condizioni bisogna utilizzare i procedimenti riportati in APPENDICE B

0,25 m

5 m Flusso

Lana di roccia 0,75

Alluminio lucido 0, 06



APPENDICE B (Resistenza di intercapedini d’aria non ventilate)

LAME D’ARIA CAVITÀ

Larghezza e Lunghezza 10 volte maggiori dello

Larghezza e Lunghezza paragonabili allo

Se varia, per il calcolo della 10 volte maggiori dello

Spessore

x

10 x

paragonabili allo Spessore

x

~x

calcolo della resistenza deve

essere considerato il valore medio





RE

SIS

TE

NZ

A T

ER

MIC

A

DE

LL’

INT

ER

CA

PE

DIN

E

=+

1g

a r

Rh h

RE

SIS

TE

NZ

A T

ER

MIC

A

DE

LL’

INT

ER

CA

PE

DIN

E

Coefficiente d’irraggiamento

=r roh E h

Emittanza tra le due superfici ε ε

=+ −1 2

11 1 1

E

Emissività emisferiche delle superfici che delimitano l’intercapedine

Coefficiente di conduzione/convezione





RE

SIS

TE

NZ

A T

ER

MIC

A

DE

LL’

INT

ER

CA

PE

DIN

E

=+

1g

a r

Rh h

RE

SIS

TE

NZ

A T

ER

MIC

A

DE

LL’

INT

ER

CA

PE

DIN

E

Coefficiente di conduzione/convezione

hhaa il più grande tra i due valori

ASCENDENTE 1,95 W/(m2·K) 0,025/d W/(m2·K)

ORIZZONTALE 1,25 W/(m2·K) 0,025/d W/(m2·K)

DISCENDENTE 0,12d-0,44 W/(m2·K) 0,025/d W/(m2·K)

d spessore dell’intercapedine d’aria nella direzione del flusso

Coefficiente d’irraggiamento

1. NON VENTILATE





3. FORTEMENTE VENTILATE

2. DEBOLMENTE VENTILATE




1. NON VENTILATE

intercapedine d’aria con delle aperture verso l’esterno viene

� se le aperture non sono maggiori di 500 mm2 permetro di lunghezza per intercapedini d’aria verticali

intercapedine d’aria con delle aperture verso l’esterno viene definita non ventilata se:

� le aperture sono disposte in modo da non permettereun flusso d’aria attraverso l’intercapedine

� se le aperture non sono maggiori di 500 mm2 permetro quadrato di superficie (parete) per intercapedinid’aria orizzontali




1. NON VENTILATE

intercapedine d’aria con delle aperture verso l’esterno viene intercapedine d’aria con delle aperture verso l’esterno viene definita non ventilata se:

� le aperture sono disposte in modo da non permettereun flusso d’aria attraverso l’intercapedine

� se le aperture non sono maggiori di 500 mm2 permetro di lunghezza per intercapedini d’aria verticali

� se le aperture non sono maggiori di 500 mm2 permetro quadrato di superficie (parete) perintercapedini d’aria orizzontali




1. NON VENTILATE

Le resistenze sono fornite dal PROSPETTO 2

I valori intermedi devono essere ottenuti per interpolazione lineare o come si è appena visto

eeee1111= eeee2222

= 0,9

hro relativo a 10°C




1. NON VENTILATE

� intercapedini d’aria 2. DEBOLMENTE VENTILATE





Sono così chiamate le intercapedini in cui le aperture sono maggiori di :


aperture sono maggiori di :

� 1500mm2 per metro di lunghezza perintercapedini d’aria verticali

� 1500mm2 per metro quadrato di superficie(parete) per intercapedini d’aria orizzontali

in questi casi viene trascurata la resistenza termica dell’intercapedine d’aria e di tutti gli strati che lo separano dall’ambiente esterno e includendo una resistenza termica

superficiale esterna corrispondente all’aria immobile (Rsi)

Rsi




1. NON VENTILATE

� intercapedini d’aria 2. DEBOLMENTE VENTILATE





Si definiscono in questo modo le intercapedini in cui vi è un passaggio d’aria limitato, proveniente dall’ambiente esterno


passaggio d’aria limitato, proveniente dall’ambiente esterno attraverso aperture aventi le seguenti caratteristiche:

�500mm2< aperture <1500mm2 per metro dilunghezza per intercapedini d’aria verticali

�500mm2< aperture <1500mm2 per metroquadrato di superficie per intercapedini d’ariaorizzontali





L’effetto della ventilazione dipende dalla dimensione e dalla distribuzione delle aperture, un valore approssimativo resistenza termicavalore approssimativo della resistenza termica di tale componente può essere:

T,vv

uT,v

T 1000500A

1000A-1500

RRR ⋅−

+⋅=

RT,u è la resistenza totale del componente in presenza di un’intercapedine non ventilata

RT,v è la resistenza totale del componente in presenza di un’intercapedine fortemente ventilata



1U=

Flusso di calore che passa attraverso una struttura di 1 m² disuperficie e con una differenza di temperatura tra i lati dellastruttura stessa pari ad 1K [W/m²K].

= + +∑R R R R

Strati omogenei

T

U=R


+=

2

I II

T TT

R RR




La trasmittanza termica di strutture eterogenee:

Limite superiore della resistenza termica totale

+=

2

I II

T TT

R RR

Limite inferiore della resistenza termica totale



1U=

Flusso di calore che passa attraverso una struttura di 1 m² disuperficie e con una differenza di temperatura tra i lati dellastruttura stessa pari ad 1K [W/m²K].

= + +∑R R R R

Strati omogenei

T

U=R


+=

2

I II

T TT

R RR



Si parla di strati di spessore variabile quando si ha a che fare per esempio

con un sottotetto in presenza di massetto delle pendenze

Se ci troviamo di fronte ad un caso complesso dobbiamo scomporlo

strati di spessore variabile (pendenza ≤ 5%)


Se ci troviamo di fronte ad un caso complesso dobbiamo scomporlo in sottosistemi elementari, ad esempio in questo modo:

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