Misure comparative di Trasmittanza termica e  Di sfasamento termico e  Attenuazione Di una parete in muratura Con rasatura termica “H­55 PV RasoTherm”                     

 

Data: 04/06/15 

Committente: Heres srl Vicolo Mattei 10 31055 Quinto di Treviso (TV)  

 

CMR Center Materials Research snc, Via dei Montecchi 21 – 36100 Vicenza Tel. 0444/020452 e-mail: info@cmr-lab.it, PIVA e CF 03950950240

2

INDICE 

INDICE ____________________________________________________________________ 2 

1. PREMESSA _______________________________________________________________ 3 

2. INTRODUZIONE – LA MISURA DELLA TRASMITTANZA TERMICA IN LABORATORIO _____ 3 

4. METODO DI PROVA – SFASAMENTO TERMICO E ATTENUAZIONE ___________________ 4 

5. CARATTERISTICHE STRUMENTALI  ____________________________________________ 6 

6. DESCRIZIONE DEL PROVINO _________________________________________________ 6 

7. DOCUMENTAZIONE FOTOGRAFICA ___________________________________________ 7 

8. RISULTATI ‐  TRASMITTANZA TERMICA STAZIONARIA ____________________________ 8 

9. RISULTATI ‐  SFASAMENTO E ATTENUAZIONE __________________________________ 10 

 

CMR Center Materials Research snc, Via dei Montecchi 21 – 36100 Vicenza Tel. 0444/020452 e-mail: info@cmr-lab.it, PIVA e CF 03950950240

3

1. PREMESSA  A  seguito  di  Vs.  incarico  sono  state  effettuate  delle  prove  per  verificare  le  prestazioni termiche  invernali ed estive di una parete  in  laterizio rivestita con un  intonaco da rasatura con granulometria “fondo” e “fino” denominato “H‐55 PV RasoTherm”.  

2. INTRODUZIONE – LA MISURA DELLA TRASMITTANZA TERMICA IN LABORATORIO  Il  fabbisogno  termico  di  un  fabbricato  sia  in  termini  di  valori  di  picco  che  in  termini  di ammontare annuo dipende dall‘isolamento del fabbricato stesso  in rapporto alle condizioni climatiche  del  sito. Nel  calcolo  dell‘isolamento  termico  entrano  in  gioco  le  geometrie  dei fabbricati stessi ed i relativi ponti termici oltre al valore di trasmittanza delle singole pareti o superfici vetrate che compongono l‘involucro esterno dell’edificio.  La  trasmittanza  termica U  rappresenta  il  coefficiente di  trasferimento del  calore ed è una misura del flusso termico che per una differenza di temperatura di 1 Kelvin fluisce attraverso 1 m² di materiale (unità di misura: W/m²K). Più è piccolo il valore U del componente e minori sono le dispersioni.  La  trasmittanza  termica  può  essere  quindi  determinata  sperimentalmente  misurando  il flusso di calore che attraversa una parete e la differenza di temperatura che si ha ai due lati della parete stessa. La  misura  in  laboratorio  viene  realizzata,  in  conformità  alla  norma  UNI  EN  1934:2000 “Prestazione  termica  degli  edifici.  Determinazione  della  resistenza  termica  per mezzo  del metodo  della  camera  calda  con  termo  flussimetro. Muratura”, mediante  l’installazione  di una  serie  di  sonde  di  temperatura  e  flusso  termico  applicate  ai  due  lati  del  provino  di muratura  da  analizzare  e  collegate  ad  un  sistema  di  registrazione  dati.  La  differenza  di temperatura tra i due lati viene realizzata mediante una camera calda e una camera fredda in grado di mantenere temperature costanti sui due lati del provino. Le camere di prova e il provino vengono collocati all’interno di una camera climatica in grado di mantenere costanti le condizioni climatiche al contorno. Il provino di muratura viene accuratamente  isolato ai bordi al  fine di  limitare  le perdite di flusso laterali. La misura è effettuata in un tempo di circa 4 giorni.   

 

CMR Center Materials Research snc, Via dei Montecchi 21 – 36100 Vicenza Tel. 0444/020452 e-mail: info@cmr-lab.it, PIVA e CF 03950950240

4

4. METODO DI PROVA – SFASAMENTO TERMICO E ATTENUAZIONE  Al  momento  attuale  per  la  verifiche  delle  prestazioni  estive  degli  involucri  edilizi  non esistono metodi di prova normati (norme UNI, EN, ISO). Le norme disponibili riguardano infatti la verifica delle prestazioni estive mediante metodi di calcolo: UNI EN  ISO 13786:2007 ‐ Thermal performance of building components ‐‐ Dynamic thermal characteristics ‐‐ Calculation methods che definisce una procedura basata sul metodo delle ammettenze.  Secondo tale metodo, ogni strato dell’elemento costruttivo è rappresentato da una matrice di numeri complessi, detta matrice di trasferimento termico, i cui elementi dipendono dalla densità, dallo spessore, dal calore specifico e dalla conducibilità termica del materiale.  Moltiplicando tra loro le matrici dei vari strati si ottiene la matrice di trasferimento termico dell’elemento  nel  suo  insieme,  dalla  quale  si  possono  estrapolare  tre  grandezze caratteristiche della parete: la trasmittanza periodica (Yie), il fattore di attenuazione (fa) e lo sfasamento dell’onda termica (wa), che sono così definite (UNI EN ISO 13786):  

• trasmittanza  termica  periodica  Yie=|Ymn|:  l’ampiezza  complessa  della  densità  di flusso  termico attraverso  la  superficie del  componente adiacente  la  zona m, divisa per  l’ampiezza  complessa  della  temperatura  nella  zona  n,  quando  la  temperatura nella  zona m è mantenuta costante  (dove  le zone m ed n  sono due  zone  termiche separate dal componente). La trasmittanza termica periodica è misurata in W/m2K. 

• fattore  di  attenuazione  fa:  il  rapporto  tra  la  trasmittanza  periodica  Yie  e  la trasmittanza  stazionaria U.  Essendo  il  rapporto  tra due  grandezze omogenee  è un numero adimensionale. 

• sfasamento dell’onda  termica wa:  il  lasso di  tempo  tra  la massima ampiezza di una causa e la massima ampiezza del suo effetto, in termini matematici è l’argomento del numero complesso Ymn: φ a=arg(Ymn). Lo sfasamento è generalmente misurato  in ore. 

 Il  Laboratorio  CMR  sulla  base  della  propria  esperienza  e  della  letteratura  scientifica1 disponibile, relativa a prove  in questo ambito, ha messo a punto un sistema di simulazione atto  a  verificare  i  parametri  di  sfasamento  ed  attenuazione  di  un’onda  termica  estiva  da parte di una parete opaca. 

1 I. Scaramella, A. Arenghi, F. Turla. “Comportamento estivo degli edifici. Determinazione della trasmittanza periodica con metodi sperimentali e matematici” Neo Eubios 29 – Settembre 2009

 

CMR Center Materials Research snc, Via dei Montecchi 21 – 36100 Vicenza Tel. 0444/020452 e-mail: info@cmr-lab.it, PIVA e CF 03950950240

5

Il sistema è composto da:  

‐ Camera  calda  dinamica:  camera  climatica  in  grado  di  far  variare  la  propria temperatura interna in modo sinusoidale con un periodo di 24 ore 

‐ Parete di prova ‐ Camera di controllo: camera climatica  in grado di mantenere  il  lato “interno” della 

muratura su valori prefissati ‐ Centralina di acquisizione dati e sensori: sistema composto da sonde di temperatura 

superficiale,  sonde di  temperatura dell’aria,  sonde  termoflussimetriche  sui due  lati della parete 

               

Camera climatica 

Provino 

Camera di controllo 

Schermo di protezione 

 

CMR Center Materials Research snc, Via dei Montecchi 21 – 36100 Vicenza Tel. 0444/020452 e-mail: info@cmr-lab.it, PIVA e CF 03950950240

6

5. CARATTERISTICHE STRUMENTALI  Le indagini sono state condotte con l’utilizzo della seguente strumentazione:  Sistema di acquisizione: Multiacquisitore a 11 ingressi, 20.000 campioni di memoria (64 Kb) Babuc A – LSI Lastem   Sonde di temperatura:  

Range misura:  ‐50…+80°C 

Elemento sensibile:   Pt100 DIN‐A 

Accuratezza nominale  ±0,15°C (a 0°C) 

Tempo di risposta (T90)  10 sec  Sonda termoflussimetrica:  

Range misura:  ‐50÷+50W/m2 

Conduttività termica sensore  0,8 W/m K 

Resistenza termica sensore  <6.25 10‐3 K m2/W 

Accuratezza nominale  ±5% su 12hr di flusso su un muro 

Tempo di risposta  ±3 min   

6. DESCRIZIONE DEL PROVINO  Il  provino  consiste  in  una  parete  di  dimensioni  120x120  cm  in  blocchi  di  laterizio  di dimensioni 19x24x30 cm (HxLxP) allettati con malta tradizionale di calce e cemento. Il provino è stato testato inizialmente sia in regime invernale che in regime estivo. Successivamente  su  un  lato  (considerato  il  lato  “esterno”),  da  parte  di  Vs.  incaricato, secondo le indicazioni fornite in scheda tecnica, è stata applicata la rasatura termica H‐55PV granulometria  0,1,2  mm  (“fondo”)  in  due  mani,  con  rete  di  supporto  nel  mezzo  e successivamente la rasatura termica H‐55PV granulometria 0‐0,6mm (“fino”).  La rasatura termica presenta uno spessore complessivo di 5mm circa.  

 

CMR Center Materials Research snc, Via dei Montecchi 21 – 36100 Vicenza Tel. 0444/020452 e-mail: info@cmr-lab.it, PIVA e CF 03950950240

7

7. DOCUMENTAZIONE FOTOGRAFICA  

Figura 1: Il campione in camera climatica per le prove di trasmittanza termica 

 

Figura 2: Camera calda dinamica in grado di riscaldare una superficie con periodo di 24 ore 

 

CMR Center Materials Research snc, Via dei Montecchi 21 – 36100 Vicenza Tel. 0444/020452 e-mail: info@cmr-lab.it, PIVA e CF 03950950240

8

8. RISULTATI ‐  TRASMITTANZA TERMICA STAZIONARIA  

Le prove svolte hanno dato i seguenti risultati: 

0

5

10

15

20

25

30

35

40

12.00.00 0.00.00 12.00.00 0.00.00 12.00.00 0.00.00 12.00.00 0.00.00 12.00.00 0.00.00

Flusso (W

/m2)

Muratura tal qualeFlusso Misurato 

[W/m²]

Flusso [W/m²]

0

5

10

15

20

25

30

35

40

12.00.00 0.00.00 12.00.00 0.00.00 12.00.00 0.00.00 12.00.00 0.00.00 12.00.00

Flusso (W

/m2)

Muratura con rasatura H‐55PV Rasotherm Flusso Misurato 

[W/m²]

Flusso [W/m²]

Figura 3: Andamento del flusso termico misurato in funzione del tempo: nel grafico di sinistra si osservano i risultati prima dell’applicazione della rasatura termica H‐55 PV RasoTherm, nella parte destra dopo 

l’applicazione della rasatura termica H‐55 PV RasoTherm. 

 

0

5

10

15

20

25

30

12.00 0.00 12.00 0.00 12.00 0.00 12.00 0.00 12.00 0.00

T (°C)

Muratura tal qualeTemperature misurate 

[°C]

Tint,1 [°C] Test,1 [°C]

0

5

10

15

20

25

30

12.00 0.00 12.00 0.00 12.00 0.00 12.00 0.00 12.00

T (°C)

Muratura con rasatura H‐55PV Rasotherm Temperature misurate 

[°C]

Tint,1 [°C] Test,1 [°C]

Figura 4: Andamento delle temperature misurate in funzione del tempo: nel grafico di sinistra si osservano i risultati prima dell’applicazione della rasatura termica H‐55 PV RasoTherm, nella parte destra dopo 

l’applicazione della rasatura termica H‐55 PV RasoTherm. 

 

 

CMR Center Materials Research snc, Via dei Montecchi 21 – 36100 Vicenza Tel. 0444/020452 e-mail: info@cmr-lab.it, PIVA e CF 03950950240

9

 

Grandezza  Muratura Tal quale Con rasatura termica H‐55 

PV RasoTherm Resistenza termica da superficie a superficie  

R (m2 K/W): 1,33 m2 K/W  1,78 m2 K/W 

Conduttanza termica da superficie a superficie

Λ( W/ m2 K ) 0,75 W/ m2 K  0,57 W/ m2 K 

Resistenza termica totale  RT  (m2 K/W) 

1,51 m2 K/W  1,95 m2 K/W 

Trasmittanza da ambiente ad ambiente  

U (W/ m2 K) 0,66 W/ m2 K  0,51 W/ m2 K 

  

 

CMR Center Materials Research snc, Via dei Montecchi 21 – 36100 Vicenza Tel. 0444/020452 e-mail: info@cmr-lab.it, PIVA e CF 03950950240

10

9. RISULTATI ‐  SFASAMENTO E ATTENUAZIONE  

La temperatura dell’aria sul  lato “esterno” della parete è stata fatta variare tra 20°C e 50°C con  un  periodo  di  24  ore:  questo  ha  comportato  delle  temperature massime  superficiali attorno a 37°C. La prova è durata 4 giorni al fine di raggiungere una condizione stabile di misura.  Utilizzando l’impostazione sviluppata dall’Università degli studi di Brescia – DICATA(1), e dalle definizioni di trasmittanza termica periodica:  

e

iieY

ΘΦ

=  2 

dove: 

iΦ  è l’ampiezza del flusso di calore specifico sul lato interno del componente (W/m2) e 

eΘ  è  l’ampiezza dell’onda della temperatura sul  lato esterno (°C) è possibile stimare, dopo 

un transitorio iniziale di 24 ore, la trasmittanza termica periodica in ogni singolo istante, che è stata quindi riportata nel grafico seguente: 

 

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45

0,5

0.00.00 12.00.00 0.00.00 12.00.00 0.00.00 12.00.00 0.00.00

Trasmittanza term

ica pe

riod

ica Ye (W/m

2K)

Muratura tal qualeStima della trasmittanza termica periodica

[W/m2]

Periodo considerato

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45

0,5

0.00.00 12.00.00 0.00.00 12.00.00 0.00.00 12.00.00 0.00.00

Trasmittanza term

ica pe

riod

ica Ye (W/m

2K)

Muratura con rasatura H55‐PV RasoThermStima della trasmittanza termica periodica

[W/m2]

Periodo considerato

Figura 5: Andamento della trasmittanza termica periodica in funzione del tempo: nel grafico di sinistra si osservano i risultati prima dell’applicazione della rasatura termica H‐55 PV RasoTherm, nella parte destra dopo l’applicazione della rasatura termica H‐55 PV RasoTherm. La parte all’interno del riquadro è stata 

utilizzata per calcolare la media dei valori 

Come da bibliografia(1) i dati di riferimento per la misura sono considerati quelli a partire dal terzo ciclo di misura. Calcolando  la  media  dei  valori  è  stato  possibile  determinare  la  trasmittanza  termica periodica dell’elemento:   2 A rigore, l’acquisizione dei dati avviene al di sotto dello strato liminare per cui il valore determinato corrisponde in realtà alla Conduttanza periodica in opera Cie.

 

CMR Center Materials Research snc, Via dei Montecchi 21 – 36100 Vicenza Tel. 0444/020452 e-mail: info@cmr-lab.it, PIVA e CF 03950950240

11

Muratura tale quale: 

ieY  = 0,204 W/m2K 

 Muratura dopo l’applicazione della rasatura termica H‐55 PV RasoTherm: 

ieY  = 0,100 W/m2K 

  Il  fattore  di  attenuazione,  dato  dal  rapporto  tra  trasmittanza  termica  periodica  Yie  e trasmittanza termica stazionaria U, è quindi risultato nei due casi pari a:  Muratura tale quale: fa = 0,309  Muratura dopo l’applicazione della rasatura termica H‐55 PV RasoTherm: fa = 0,196  Lo sfasamento è stato misurato in ore individuando il picco massimo in temperatura sul lato esterno e il picco di flusso termico sul lato interno. Lo sfasamento è stato valutato essere pari a:  Muratura tale quale: wa = 11 ore.  Muratura dopo l’applicazione della rasatura termica H‐55 PV RasoTherm: wa = 13,5 ore.  

18,0

19,0

20,0

21,0

22,0

23,0

24,0

25,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

0.00.00 12.00.00 0.00.00 12.00.00 0.00.00 12.00.00

Tempe

ratura lato in

terno (°C)

Tempe

ratura lato esterno

 (°C)

Muratura tal qualeMisura di sfasamento termico 

T ext T int 1

18,0

19,0

20,0

21,0

22,0

23,0

24,0

25,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

0.00.00 12.00.00 0.00.00 12.00.00 0.00.00 12.00.00

Tempe

ratura lato in

terno (°C)

Tempe

ratura lato esterno

 (°C)

Muratura con rasatura H‐55PV RasoThermMisura di sfasamento termico 

T ext T int 1

Figura 6: Andamento della temperatura sulla superficie esterna ed interna del campione: a sinistra la muratura tal quale, a destra dopo l’applicazione della rasatura termica H‐55 PV RasoTherm. 

 

CMR Center Materials Research snc, Via dei Montecchi 21 – 36100 Vicenza Tel. 0444/020452 e-mail: info@cmr-lab.it, PIVA e CF 03950950240

12

Riassumendo, i dati trovati sono stati:  

Grandezza  Muratura Tal quale Con rasatura termica H‐55 

PV RasoTherm  Trasmittanza termica periodica 

Yie (W/m2K) 0,204 W/m2K  0,100 W/m2K 

Fattore di attenuazione fa 

0,309  0,196 

Sfasamento Wa (h) 

11 h  13,5 h 

  

CMR Center Materials Research snc  

Dr.ssa Roberta Giorio           Dr. Geol. Francesco Rizzi Responsabile Prove Termiche        Responsabile Laboratorio