aspetti termici
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ASPETTI TERMICI. RICHIAMI DI TRASMISSIONE DEL CALORE Il calore si propaga, fra corpi diversi o nei corpi, dalle zone a temperatura superiore alle zone a temperatura inferiore sostanzialmente per: Conduzione; Convezione; Irraggiamento. CONDUZIONE - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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ASPETTI TERMICI
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RICHIAMI DI TRASMISSIONE DEL CALORE
Il calore si propaga, fra corpi diversi o nei corpi, dalle zone a temperatura superiore alle zone a temperatura inferiore sostanzialmente per:
-Conduzione;
-Convezione;
-Irraggiamento.
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CONDUZIONE
La trasmissione del calore avviene senza trasporto di massa.
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CONVEZIONE
La trasmissione del calore avviene con movimento di molecole che formano il corpo.
Si può avere questo tipo di propagazione solo nei liquidi e nei gas.
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IRRAGGIAMENTO
La trasmissione del calore avviene quando i corpi emettono energia raggiante o ne ricevono da quelli circostanti.
L’energia si propaga anche in assenza di materia.
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Le grandezze relative a ciascun materiale permettono di calcolare le caratteristiche termofisiche dei componenti edilizi, le principali sono:
-Conducibilità termica;
-Calore specifico;
-Densità.
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CONDUCIBILTA’ TERMICA (λ) [W/m·K]
È la quantità di calore passante attraverso un corpo di materiale omogeneo di spessore e superficie unitari nella unità di tempo e con un salto termico di 1 °C
Vetro λ = 1
Laterizio generico λ = 0,36
Isolante λ = 0,04
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CALORE SPECIFICO (c) [J/kg·K]
È la quantità di calore necessaria per innalzare di 1 °C la temperatura di 1 kg di sostanza
Vetro c = 840
Laterizio generico c = 840
Isolante c = 970
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DENSITA’ (ρ) [kg/m³]
Indica il peso di un m³ di materiale
Vetro ρ = 2200
Laterizio generico ρ = 1000
Isolante ρ = 30
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Queste grandezze si riferiscono a materiali omogenei.
Per conoscere le caratteristiche termofisiche di pareti multistrato è necessario determinare altre grandezze:
-Trasmittanza;
-Capacità termica;
-Sfasamento.
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TRASMITTANZA (K) [W/m²·K]
Esprime la quantità di calore che si propaga in un’ora attraverso 1 m² di parete di spessore s con una differenza di temperatura di 1 °C
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CAPACITA’ TERMICA (C) [J/m²·K]
Esprime l’energia termica immagazzinata nella parete per ogni grado di aumento della sua temperatura.
SFASAMENTO (φ) [ore]Esprime il tempo necessario perché una certa quantità di calore accumulata nella parete fluisca tra le due superfici estreme
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ASPETTI COSTRUTTIVI
Per contenere le dispersioni termiche si deve tener conto delle proprietà isolanti delle murature, delle malte e degli intonaci e dello spessore e del peso della muratura e dei materiali isolanti nelle intercapedini.
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Un sistema per migliorare il comportamento termico è quello di aumentare lo spessore delle murature.
Si deduce così il concetto di inerzia termica: essa misura l’attitudine di un materiale ad accumulare calore e rimetterlo verso gli ambienti a diretto contatto con esso.
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Un altro sistema per migliorare il comportamento termico è quello di contenere la trasmittanza termica
Ciò si ottiene con:
-Strutture murarie a intercapedine;
-Murature con strato di isolante all’esterno (isolamento a cappotto);
-Murature con strato di isolante all’interno.
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STRUTTURE MURARIE A INTERCAPEDINE
L’intercapedine può essere libera o riempita di materiale isolante (pannelli di polistirolo espanso, di lana di roccia, fibre di vetro, argilla espansa ….).
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MURATURE CON ISOLANTE ESTERNO (isolamento a cappotto)
Questo sistema consente di eliminare i ponti termici. Presenta un maggiore tempo di messa a regime dell’impianto di riscaldamento e un più lento raffreddamento degli ambienti dopo lo spegnimento
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MURATURE CON ISOLANTE INTERNO
La messa a regime ed il raffreddamento sono più rapidi, per cui sono consigliabili per residenze temporanee.
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I PONTI TERMICI
si hanno in quelle zone dove c’è concentrazione di passaggi di calore cioè dove la trasmittanza è maggiore
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Ponte termico Pilastro - Parete
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Ponte termico Architrave
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Ponte termico Solaio - Parete
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Ponte termico balcone
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Alcune ricerche hanno messo a confronto chiusure verticali massive monostrato senza isolante e multistrato con isolante concentrato, caratterizzate da stessa
massasuperficiale, stesso spessore e stessa
trasmittanza.
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Da analisi in regime dinamico e da analisi igrometriche è emerso che in entrambi i casi la soluzione omogenea
senza isolante si comporta meglio delle altre mentre la soluzione muraria con isolante interno concentrato è risultata essere la più
soggetta alla formazione di condensa interstiziale.
Dal calcolo, in regimedinamico, del flusso termico entrante nell’ambiente interno è emerso come, anche in questo caso, sia la parete omogenea
senza isolante a fornire la migliore prestazione.
Da queste analisi, gli studiosi hanno così concluso che la parete monostrato omogenea offre il migliore comportamento
termoigrometrico, soprattutto nelle condizioni climatiche tipiche di stagioni intermedie ed estive, nelle regioni mediterranee.
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ASPETTI ECONOMICI ED AMBIENTALI
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Il settore edilizio rappresenta un’attività altamente distruttiva, capace di produrre:
-Consumo di territorio, relativo principalmente all’estrazione dei materiali;
-Spreco di energia legata alla produzione dei materiali edilizi;
-Spreco di energia legata alla gestione degli edifici (manutenzione e condizionamento);
-Produzione di rifiuti (da attività di demolizione e costruzione);
- Effetti negativi sulla salute per tecniche e comportamenti non appropriati.
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Al fine di ridurre gli impatti occorre effettuare valutazioni economiche ed ambientali
globali lungo tutto il ciclo di vita di un prodotto o diun edificio (LCA).
Infatti, valutazioni limitate a singole fasipossono trarre in inganno, nascondendo informazioni
importanti relative ad altre fasi.
Migliorare gli aspettieconomico-ambientali di una fase potrebbe inoltre
portare a spostare i problemi da una fase ad un’altradel ciclo di vita senza ottenere un reale
miglioramento.
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Una ricerca ha definito il costo di diverse soluzioni di involucro in laterizio.
Dall’analisi dei costi di costruzione emerge che la soluzione in muratura portante risulta essere la più economica, seguita da
quella in muratura armata, dalla struttura intelaiata con tamponamento monostrato, dalla struttura intelaiata con
tamponamento a doppio strato ed infine dalla soluzione in muratura portante con rivestimento faccia a vista.
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Un ulteriore elemento di analisi è rappresentato dall’analisi dell’ENERGIA INCORPORATA
Questa rappresenta la quantità di energia spesa per latrasformazione delle materie prime in prodotti edilizi.
Tiene conto dell’energia consumata durante le fasi di acquisizionedelle materie prime, di trasporto, di trasformazione delle materie
prime in prodotto finito e della messa in opera dei prodotti.
E’ un indicatore ambientale sintetico e può essere utilizzata perconfrontare prodotti o materiali alternativi.
Minore è il valore dell’energia incorporata e meno impattante è il prodotto o il materiale.
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Per quel che riguarda l’involucro edilizio paragonare alternative tecnichesolo a parità di trasmittanza può
essere riduttivo: tra una soluzione leggera e una massiva, a parità di trasmittanza termica, la soluzione
leggera ha unainferiore energia incorporata.
Questo è abbastanza ovvio, perché il peso della soluzione massiva la svantaggia nel
bilancio ambientale.
L’energia incorporata, dunque, deve essere calcolata rispetto ad una unità funzionale
valida, nel caso dell’involucro sarà un metro quadrato di parete.