SANAWARME
GLOSSARIO TECNICO

TRASMISSIONE DEL CALORE
Ogni corpo, che nella terminologia edile semplificata possiamo identificare come un corpo murario, un edificio, ecc., tende a portarsi spontaneamente alla stessa temperatura dell’ambiente in cui è collocato, o immerso, scambiando, con l’ambiente stesso, energia termica e quindi, calore. I processi di scambio termico sono generalmente classificati in tre categorie: CONDUZIONE, CONVEZIONE ed IRRAGGIAMENTO. Nella realtà termodinamica la trasmissione di calore non si presenta mai con una sola modalità, ma solitamente si ha la combinazione di almeno due di esse. Si tende però di solito ad individuare il tipo di scambio predominante, trascurando, a seconda di vari fattori (dei quali sicuramente molto rilevante è la temperatura), le altre modalità di trasmissione del calore presenti.

CONDUZIONE TERMICA
In termini semplificati, la CONDUZIONE TERMICA può essere definita come la trasmissione di calore che avviene in solidi, liquidi e gas, nell’ambito di uno stesso corpo o fra corpi a contatto diretto, senza spostamenti di molecole e senza alterazioni del corpo stesso. Nella tecnologia edilizia la CONDUZIONE è rappresentata dalla “CONDUTTIVITÀ TERMICA DEI MATERIALI”. Con una definizione più approfondita è possibile descrivere la conduzione termica come il processo che si attua in un mezzo solido, liquido o aeriforme nel momento in cui, a causa di una differenza di temperatura, viene provocato un trasferimento di energia cinetica da una molecola a quella adiacente che possiede una velocità di vibrazione minore, essendo la velocità di vibrazione delle particelle indice della temperatura del corpo. Si ha in questo modo un trasferimento di energia, sotto l’influenza del gradiente di temperatura (variazione della temperatura lungo una direzione), senza uno spostamento di particelle; dunque nel mezzo in cui avviene, la conduzione rimane nella condizione di quiete.

CONVEZIONE
In termini semplificati è la forma di propagazione del calore che avviene in liquidi e gas, nei quali le particelle possono muoversi più o meno liberamente, mediante movimento del fluido a livello molecolare : le particelle più calde scambiano la loro collocazione con quella delle particelle più fredde. Nella tecnologia edilizia il fenomeno riguarda soprattutto le intercapedini.
Con una definizione più approfondita è possibile descrivere la convezione come il processo che avviene solamente in presenza di un fluido, ad esempio aria o acqua. Tale fluido, a contatto con un corpo la cui temperatura è maggiore di quella dell’ambiente che lo circonda, si riscalda e, per l’aumento di temperatura si espande (nella maggior parte dei casi). A causa della spinta di Archimede, questo fluido sale, essendo meno denso del fluido circostante che è più freddo. Contemporaneamente, il fluido più freddo scende e prende il posto di quello più caldo che sale; in questo modo si instaura una circolazione convettiva.

IRRAGGIAMENTO
In termini semplificati è la propagazione dell’energia termica sotto forma di onde radianti che attraversano il mezzo senza riscaldarlo. L’energia radiante che colpisce il corpo, viene in parte assorbita ed in parte riflessa. Nella tecnologia edilizia il fenomeno interessa il riscaldamento delle superfici esposte al sole mentre, in meteorologia, governa la trasmissione di energia fra il sole e la
terra e viceversa. In una definizione più approfondita il termine irraggiamento (o radiazione termica) viene usato per indicare la radiazione elettromagnetica emessa dalla superficie di un corpo che si trova ad una certa temperatura. Tutti gli oggetti emettono radiazioni elettromagnetiche, che sono frutto dell’eccitazione termica della superficie del corpo, legata alla condizione energetica dei suoi atomi (l’irraggiamento è tanto più intenso quanto maggiore. È la temperatura dell’oggetto stesso), e viene emessa in tutte le direzioni. Quando il mezzo trasmissivo risulta essere sufficientemente trasparente a tale radiazione, nel momento in cui essa colpisce un altro corpo, parte viene riflessa e parte assorbita. Tra i due corpi si stabilirà un continuo scambio di energia, con uno scambio netto di calore dal corpo più caldo al corpo più freddo. Da notare è che può anche non esservi un mezzo di trasmissione, in quanto l’irraggiamento è l’unica modalità di scambio termico che avviene anche nel vuoto. Basti pensare alla radiazione solare che costituisce l’esempio più evidente e più “vitale” della radiazione termica.

FLUSSO TERMICO ( Q )
Il FLUSSO TERMICO definisce il parametro che esprime la quantità di calore che attraversa una superficie. Se due ambienti sono a differente temperatura (per esempio, interno ed esterno) si stabilisce un passaggio di calore, attraverso l’elemento divisorio di separazione. La quantità di calore che attraversa l’elemento divisorio, nell’unità di tempo, è definita FLUSSO TERMICO (Q). Il flusso termico Q è direttamente proporzionale alla conduttività termica ? ed inversamente proporzionale allo spessore S dello strato.

Il FLUSSO TERMICO - Q (in W/m2) è espresso dalla relazione: Q = K x (t1 - t2), dove:
- Q = flusso termico
- t1 e t2 = temperatura dei due ambienti (in °C o K),
- K = conduttanza termica

La relazione del flusso termico può essere espressa anche con: Q = (t1 - t2) / RT, dove:
- Q = flusso termico
- t1 e t2 = temperatura dei due ambienti (in °C o K)
- RT = resistenza termica del divisorio ( in m2 K/W)

CONDUTTIVITÀ TERMICA ( λ )
La trasmissione di calore per conduzione, costituisce il fenomeno di maggior rilevanza per quanto attiene l’isolamento termico. La CONDUTTIVITÀ TERMICA (λ) (o coefficiente di conducibilità termica), indica l’efficienza teorica di un materiale omogeneo, nei confronti della trasmissione del calore, (riferita principalmente alla conduzione) ed è definibile con la relazione ? = w/m K, dove:

- λ = Conduttività termica
- W = calore trasmesso
- m = spessore dello strato
- K = conduttanza termica

Sempre in un materiale omogeneo vale la relazione RT = S / λ, dove:

- RT = Resistenza termica
- S = spessore dello strato ( in metri )
- λ = coefficiente di conduttività termica (W/m K)

Il COEFFICIENTE DI CONDUTTIVITÀ TERMICA, relativamente ad uno strato omogeneo di materiale, può essere acquisito sperimentalmente attraverso la relazione del FLUSSO TERMICO (Q = t1 - t2 / RT), misurando il flusso termico che passa, attraverso il materiale esaminato, sottoposto ad una determinata differenza di temperatura fra le due facce.

CONDUTTANZA TERMICA ( K )
LA CONDUTTANZA TERMICA, indica la quantità di calore, trasmessa nell’unità di tempo, attraverso un campione di superficie unitaria, sottoposto alla differenza di temperatura di 1 grado Kelvin. Tenuto conto del fatto che le conduttanze, al contrario delle resistenze termiche, non possono essere sommate, essa diventa: K = 1 / RT tot, dove:

- K = conduttanza termica
- RT tot = resistenza termica totale

RESISTENZA TERMICA ( RT )
Rappresenta la capacità di un corpo di opporre resistenza al passaggio del calore e quindi ad un flusso termico. Come tale è l’inverso, sia logico che matematico, della conduttanza termica ( K ). Per calcolare la resistenza termica, sempre in un materiale omogeneo, vale la relazione RT = S/λ, dove:

- RT = Resistenza termica
- S = spessore dello strato ( in metri )
- λ = coefficiente di conduttività termica (W/m K)

Se un divisorio è composto da più strati successivi (n), la sua resistenza termica è data dalla somma delle resistenze termiche dei diversi strati, la formula usuale è data da:

RT tot = RT1 + RT2 + ..... = (**) RT1, dove:

- RT tot = resistenza termica totale
- RT1 + RT2, ecc.= resistenze termiche dei diversi strati.

INERZIA TERMICA ( I )
L’inerzia termica rappresenta la capacità dei materiali di attenuare e ritardare l’ingresso, in un ambiente, dell’onda termica dovuta alla radiazione solare incidente sull’involucro edilizio. Dipende dallo spessore del materiale, dalla capacità termica e dalla conduttività. In altri termini, l’inerzia termica accumula il calore nella massa dell’edificio per poi cederlo, progressivamente. In questo modo si determina, all’interno dell’edificio, uno sfasamento ed una riduzione delle fluttuazioni e dei picchi che caratterizzano la temperatura esterna. Nell’immagine a lato lo sfasamento e la riduzione dei picchi di temperatura esterna, conseguenti all’inerzia termica, sono rappresentati in forma semplificata.

- Tm = temperatura media (interno / esterno )
- Te = temperatura esterna
- Ti = temperatura interna
- λ Te / λ Ti = smorzamento

Adeguati valori di inerzia termica, oltre a tradursi in una più elevata sensazione di benessere per gli occupanti, comportano anche:

- Riduzione della trasmittanza termica (U) dell’involucro.
- Miglioramento dello sfruttamento degli apporti solari nei periodi freddi.
- Miglioramento della gestione degli impianti di riscaldamento / condizionamento.

L’INERZIA TERMICA
Rappresenta la capacità dei materiali di assorbire calore e di rilasciarlo successivamente ( se il rilascio è veloce si dice a bassa inerzia termica, se invece avviene molto lentamente si dice ad elevata inerzia termica ) è definibile con l’espressione:

I = (K p C)1/2 (J-2 K-1 S-1/2), dove:

- K = conduttanza termica
- p = densità del materiale
- C = capacità termica specifica
- J = unità di misura dell’ energia–lavoro, nel Sistema Internazionale ( SI )
- S = spessore del prodotto in esame, espresso in metri.

La circolare n° 3151 del Ministero dei LL.PP. recita, in argomento: “In regime termico variabile, come è quello normale di esercizio di un edificio, riveste importanza sia la capacità isolante sia la capacità di accumulo termico della struttura”.

ALCUNI TERMINI RICORRENTI

• Densità: Massa di un corpo per unità di volume. Si misura in gr/cm3 , kg/dm3 o kg/m3
  
• Massa volumica: La massa volumica del materiale costituente l’elemento, da utilizzarsi per ricavare le conduttività utili di calcolo relativamente alla norma UNI 10351, è quella che ( tenendo conto delle tolleranze sulle masse volumiche nominali) non viene superata dal 90% della produzione.
  
• µ (mu): Coefficiente di resistenza al passaggio di vapore. Stabilito quello dell'aria uguale a "1", esprime quanto la resistenza di un materiale al passaggio di vapore è superiore a quello dell'aria a parità di spessore e di temperatura.
  
• Permeabilità al vapore d'acqua: Rappresenta la capacità di un materiale di lasciarsi attraversare dal vapore d'acqua. È espressa dalla relazione Sd = µ · s, dove:
  
  - Sd = permeabilità al vapore d’acqua
  - µ = coefficiente di resistenza al passaggio di vapore
  - s = spessore del prodotto in esame, espresso in metri
  - n.b. Più il valore Sd è piccolo, tanto più il prodotto relativo è permeabile al vapore d'acqua.
  
• Conduttanza unitaria ( C ): Indica l’efficienza teorica di un materiale eterogeneo, nei confronti della trasmissione del calore, ( quando la trasmissione avviene per conduzione, convezione ed irraggiamento ).
  
• Ponti termici: Sono costituiti da tutte le aree del sistema divisorio in cui per motivi strutturali, costruttivi e/o tecnologici, non si siano raggiunti i valori di protezione termica sufficienti e previsti. In queste aree deve essere prevista un’adeguata protezione termica puntuale, supplementare.
  
• Trasmittanza termica unitaria ( U ): Rappresenta la velocità di perdita di calore attraverso una superficie per conduzione, convezione e irraggiamento, per metro quadrato e per una differenza di temperatura di 1 Kelvin, tra l’interno e l’esterno. È espressa in (W/m2K) varia in funzione dello spessore e dalle caratteristiche del materiale coibente.
  
• Sfasamento termico (in ore): Indica la differenza di tempo fra l’ora in cui si registra la massima temperatura sulla superficie esterna della struttura e l’ora in cui si registra la massima temperatura sulla superficie interna della stessa. Il valore ottimale dello sfasamento è di 12 ore ed è importante avere uno sfasamento di almeno 8 ore e non minore di 10 ore nelle zone con climi estivi più impegnativi. Con tali valori di sfasamento il calore entrerà nello ore notturne durante le quali può essere smaltito con ricambi d’aria. Il valore dello sfasamento termico, spesso trascurato nella progettazione convenzionale, è certamente importante per determinare il comfort termico estivo e, come tale, ha importanti ripercussioni anche in termini di risparmio energetico.
  
• Capacità termica ( c ) = (J / kg/K): Rappresenta l’indice della quantità di energia che, sotto forma di calore, può essere accumulata da 1 kg di un determinato materiale. In termini pratici indica anche la quantità di calore necessaria per riscaldare 1 kg di un determinato materiale di 1°Kelvin (equivalente ad 1°C ).

INDICE DEGLI ARGOMENTI
Descrizione e impieghi Come si applica Schede tecniche e di sicurezza dei componenti del sistema Certificazioni Voce di capitolato Requisiti della prestazione energetica degli edifici	SANAWARME a confronto Notizie e curiosità Glossario tecnico Raccolta dati per il calcolo della trasmittanza della struttura Documentazione tecnica/commerciale Galleria fotografica