trasmittanza termica
La trasmittanza termica infissi
La trasmittanza termica degli infissi rappresenta la tendenza di un elemento allo scambio di energia, ed è un valore indicante la quantità di potenza termica scambiata da un materiale in rapporto all’unità di temperatura e di superficie. Per sua natura è l’inverso della capacità isolante di un corpo. Durante il fenomeno di trasmissione di energia termica, la trasmittanza quantifica il calore che attraversa una superficie nell’unità di tempo, tale fenomeno è notevolmente condizionato dalla conducibilità termica del materiale attraverso cui si verifica. Quanto più elevato è il valore di trasmittanza termica, tanto minore risulta la capacità di isolamento del mezzo in questione, quindi più è basso il valore e maggiore è l’isolamento del serramento.
La trasmittanza dipende anche dalla capacità di un materiale a condurre calore, che a sua volta è fortemente influenzato dal gradiente di temperatura che sta alla base del flusso di energia termica. Essa dipende soltanto dalla natura del materiale ma non dalla sua forma, pertanto questo requisito viene sfruttato per realizzare strutture con ottimali prestazioni isolanti. Nella determinazione dell’indice di trasmittanza contribuiscono vari fattori di natura fisica, come la componente convettiva e radiante del calore, la conduzione dell’energia termica attraverso le superfici, la densità molecolare della superficie da attraversare e la resistenza termica.
La resistenza è poi condizionata soprattutto dal differente coefficiente di omogeneità della struttura e dal suo spessore. Essa può essere inoltre modificata dalla differente profondità a cui si verifica lo scambio termico. Che cosa sono i serramenti nonostante nel linguaggio comune i vocaboli “serramento” e “infisso” spesso vengono confusi, in realtà essi indicano due strutture nettamente distinte, anche se complementari nelle opere di finitura di un edificio.
Resistenza termica
La resistenza termica, invece, rappresenta la capacità di un materiale a contrastare il flusso di calore, fenomeno per il quale i due valori sono inversamente proporzionali. Un altro fattore che condiziona la trasmittanza è rappresentato dallo spessore della superficie che deve venire attraversata; con l’aumento del primo si verifica una diminuzione della seconda. Questo fenomeno viene spesso sfruttato per ottenere un efficace isolamento termico. Anche la tipologia dei materiali costituenti le differenti superfici da attraversare contribuiscono a modificare il grado di trasmittanza in quanto alcune materie sono maggiormente isolanti rispetto ad altre. Per quantificare l’entità di questo fenomeno si utilizzano appositi strumenti, denominati termoflussimetri il cui ruolo è appunto quello di misurare il flusso di calore che attraversa una superficie nell’unità di tempo.
Cos’è un infisso?
Mentre l’infisso (come specificato dal termine “in fisso”) si riferisce alla parte fissa, chiamata anche telaio, e solitamente ancorata alla struttura muraria dell’edificio, il serramento rappresenta invece l’elemento mobile, costituito da un’anta, che viene fissata all’infisso mediante l’impiego di cerniere. L’insieme dei due dispositivi è destinato a creare i sistemi di chiusura presenti su finestre e porte. Il ruolo dei serramenti è principalmente quello di consentire il movimento delle strutture ad essi collegati, per favorire il ricambio d’aria, regolare l’illuminazione e la quantità di calore, oltre che permettere il collegamento tra i vari ambienti.
I serramenti possono essere di due differenti tipologie: mobili, comprendenti ante battenti oppure scorrevoli e fissi come vetrate o pannelli. In entrambi i casi essi devono comunque venire ancorati ai relativi infissi che ne consentono l’alloggiamento nelle pareti dell’edificio. A seconda del diverso impiego, questi dispositivi possono essere esterni, se mettono in comunicazione i locali dell’abitazione con l’ambiente esterno, oppure interni quando collegano tra loro stanze della casa.
I compiti dei serramenti si rivelano di fondamentale importanza nella struttura dell’edificio; infatti essi devono garantire non soltanto prestazioni funzionali quanto mai sicure nel sostenere ante di vetro o legno, ma anche assicurare un efficace isolamento termico e acustico. Le materie prime utilizzate nella produzione dei serramenti sono: – alluminio per le sue prestazioni di leggerezza, durevolezza, resistenza e facilità di manutenzione; – legno ideale per l’aspetto estetico particolarmente gradevole; – PVC perfetto per le sue caratteristiche di leggerezza e resistenza in grado di assicurare ottime performance d’isolamento termo-acustico, oltre che di notevole risparmio economico.
Trasmittanza termica dei vari tipi di serramenti.
I serramenti in legno sono caratterizzati da un coefficiente di conducibilità piuttosto contenuto, che dipende dalla tipologia di materiale utilizzato; trattandosi di un prodotto naturale, la sua struttura tende ad assorbire il calore in maniera uniforme e costante. Le prestazioni energetiche dei serramenti lignei appartengono quindi a un buon standard qualitativo, anche se la tipologia del vetrocamera viene a volte penalizzata dalla loro capacità di sostegno (minore rispetto a quella dei serramenti in alluminio oppure in PVC).
I serramenti in alluminio, realizzati con leghe di magnesio e silicio e basse percentuali di rame, non godono di buone prestazioni termiche dato che questo metallo è dotato di un elevato indice di trasmittanza (l’alluminio infatti è un buon conduttore di calore). Per ridurre i valori di conducibilità dei profili si ricorre al metodo del “taglio termico”, consistente nell’introduzione di un materiale a bassa conducibilità (solitamente poliuretano in schiuma) in corrispondenza di una camera interna.
Nel caso di serramenti misti, ottenuti dall’abbinamento legno/alluminio oppure alluminio/PVC, è possibile ottenere prestazioni ottimali in quanto le caratteristiche termo-isolanti vengono decisamente potenziate. Di solito i telai sono avvitati uno sull’altro, con quello in alluminio posizionato esternamente e quello in legno internamente, oppure con PVC esterno e alluminio interno. Per diminuire l’indice di trasduttanza è opportuno, quando le condizioni lo consentono, inserire un profilo di polistirene, che consente di raggiungere valori pari a 0,80 Wm/2K. Anche nel caso in cui il serramento misto sia realizzato con un profilo esterno in PVC ed uno interno in legno, i valori di isolamento si mantengono molto elevati.
La trasmittanza termica infissi
rappresenta la tendenza di un elemento allo scambio di energia, è un valore indicante la quantità di potenza termica scambiata da un materiale in rapporto all’unità di temperatura e di superficie. Per sua natura è l’inverso della capacità isolante di un corpo. Durante il fenomeno di trasmissione di energia termica, la trasmittanza quantifica il calore che attraversa una superficie nell’unità di tempo, tale fenomeno è notevolmente condizionato dalla conducibilità termica del materiale attraverso cui si verifica. Quanto più elevato è il valore di trasmittanza termica, tanto minore risulta la capacità di isolamento del mezzo in questione, quindi piu è basso il valore e maggiore è l’isolamento del serramento.
La trasmittanza dipende anche dalla capacità di un materiale a condurre calore, che a sua volta è fortemente influenzato dal gradiente di temperatura che sta alla base del flusso di energia termica. Essa dipende soltanto dalla natura del materiale ma non dalla sua forma, pertanto questo requisito viene sfruttato per realizzare strutture con ottimali prestazioni isolanti. Nella determinazione dell’indice di trasmittanza contribuiscono vari fattori di natura fisica, come la componente convettiva e radiante del calore, la conduzione dell’energia termica attraverso le superfici, la densità molecolare della superficie da attraversare e la resistenza termica. La resistenza è poi condizionata soprattutto dal differente coefficiente di omogeneità della struttura e dal suo spessore.
Essa può essere inoltre modificata dalla differente profondità a cui si verifica lo scambio termico. Che cosa sono i serramenti nonostante nel linguaggio comune i vocaboli “serramento” e “infisso” spesso vengono confusi, in realtà essi indicano due strutture nettamente distinte, anche se complementari nelle opere di finitura di un edificio..
Che cosa si intende per trasmittanza dei serramenti?
Un parametro di estrema rilevanza che aiuta a valutare le prestazioni di un serramento è rappresentato dal livello di trasmittanza termica, che indica la quantità di potenza termica scambiata attraverso il materiale costituente. Secondo la vigente normativa UNI EN 10077, i serramenti devono essere dotati di un determinato grado di trasmittanza, il cui valore condiziona la diffusività termica. Durante i mesi invernali, contrariamente a quanto si pensa, l’efficienza del riscaldamento non dipende tanto dall’entrata del freddo, quanto dalla fuoriuscita del caldo.
I serramenti a bassa trasmittanza sono quelli che impediscono la dispersione del calore presente all’interno dell’abitazione e quindi contribuiscono ad aumentare il benessere termico degli ambienti, una finestra con un valore di trasmittanza bassa sicuramente avrà un prezzo maggiore rispetto ad un serramento con dei valori più alti.
La trasmittanza globale di un sistema di chiusura dipende sia da quella dei serramenti e degli infissi sia da quella del materiale della struttura in essi contenuta e sia infine dal tipo di alloggiamento realizzato a livello della struttura muraria di sostegno. Il coefficiente di calore medio che caratterizza un serramento deve tenere conto di queste variabili in quanto esse sono strettamente collegate.
Il calcolo della trasmittanza comprende un insieme di valori e di operazioni particolarmente complesse effettuate da specialisti del settore e che vengono condizionati da numerose variabili, tra cui le dimensioni del serramento, la tipologia del suo materiale costitutivo, il profilo dei nodi di giunzione, le modalità di collegamento con il vetrocamera e il materiale con cui è fatto il distanziatore presente nell’intercapedine. Basandosi su perfezionati calcoli ingegneristici, sono state stilate tabelle di riferimento che riportano i valori della trasmittanza dei vari serramenti, che ogni industria è tenuta ad allegare alla loro commercializzazione.
Uno dei fattori di maggiore impatto è quello relativo alla tipologia di materiale utilizzato nella produzione dei serramenti; per assicurare una buona riuscita dell’isolamento termico è infatti necessario che il valore di trasmittanza sia basso.
Trasmittanza termica degli infissi in PVC
Il PVC (Cloruro di Polivinile) è un materiale termoplastico derivante da materie prime di origine naturale, che può presentarsi sotto forma rigida oppure flessibile. La sua estrema versatilità ne consente un impiego a largo raggio, soprattutto nel settore edile, dove viene utilizzato anche nella produzione di infissi e serramenti. Grazie alle sue ottime prestazioni meccaniche, di resistenza all’usura e all’abrasione, all’attacco di agenti chimici e di fattori climatici, essendo inoltre scarsamente infiammabile e garantendo una notevole idrorepellenza, questo materiale rappresenta la scelta elettiva nella produzione di serramenti.
Dal punto di vista della conduttività termica il PVC è caratterizzato da un basso valore di trasmittanza e pertanto garantisce elevate performance d’isolamento. Per massimizzare il risparmio energetico è opportuno utilizzare materiali con un basso indice di conducibilità, che nel caso dei serramenti in PVC è uguale a 2,0 W/m 2K (a differenza di quelli in alluminio che hanno un indice di 3,8 W/m 2K). Il Decreto 11/1/2017 (pubblicato sulla Gazzetta Ufficiale numero 23 del 28/1/2017) indica con precisione i valori minimi di trasmittanza termica che devono essere rispettati nella costruzione o ristrutturazione di immobili, allo scopo di limitare il consumo energetico.
Le tabelle relative a questi parametri sono state realizzate tenendo conto anche delle zone climatiche dove è ubicato l’immobile dato che la dispersione del calore viene notevolmente condizionata dalle condizioni esterne. Durante tutte le ore del giorno e della notte, attraverso le finestre avvengono notevoli scambi energetici consistenti principalmente in fenomeni di dispersione di calore; un’adeguata progettazione termotecnica dell’edificio prevede la scelta di serramenti con basso indice di conducibilità, il cui compito è quello di isolare al meglio i locali dell’abitazione.
Il PVC è un materiale estremamente diffuso e costituito da polvere di sale (57%) e petrolio (43%) miscelati con diversi additivi, che trova largo impiego nella produzione di profili per serramenti e infissi. Le sue caratteristiche funzionali, oltre a consentire il montaggio di vetri con un elevato numero di camere, assicurano anche un basso indice di conducibilità termica che garantisce un isolamento molto elevato. L’azione sinergica derivante dal basso valore di trasmittanza termica infissi in PVC, insieme alla presenza di vetrocamera di notevole spessore rende questi sistemi tra i più performanti attualmente disponibili sul mercato. Un fattore non trascurabile è anche quello del prezzo poiché il costo dei serramenti in PVC è decisamente più contenuto rispetto ad altre tipologie di materiali
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