PROPRIETA’ TERMICHE DEI MATERIALI

CALORE SPECIFICO – J/Kg °C

Quantità di calore richiesta per innalzare la temperatura dell’unità di massa del materiale di 1°C .
Il prodotto del calore specifico per la massa rappresenta la “capacità termica”.

CONDUTTIVITÀ TERMICA – W/m°C

Quantità di calore Q (misurato in J/s ovvero W) che attraversa un corpo di spessore unitario sottoposto ad un gradiente termico ΔT di un grado Kelvin (o Celsius).

λ=  [W/m°K]

La conducibilità termica dipende dalle caratteristiche fisico-chimiche del materiale preso in esame.

TRASMITTANZA TERMICA – W/m2°C

Si definisce come il flusso di calore che attraversa una superficie unitaria sottoposta a differenza di temperatura pari ad un grado Kelvin (o Celsius) ed è legata alle caratteristiche del materiale che costituisce la struttura e alle condizioni di scambio termico liminare. La trasmittanza termica è l’inverso della resistenza termica.

Essa si assume pari all’inverso della sommatoria delle resistenze termiche degli strati che compongono la superficie considerata, ovvero:

U=  [W/ °K]

Ove Ri sono le resistenze termiche di ciascun strato che compongono la superficie in esame.

RESISTENZA TERMICA – °K /W

Si definisce come il rapporto tra lo spessore d dello strato considerato e la sua conducibilità termica λ:

R=  [°K / W]

La resistenza termica di una parete composta da più strati sarà la somma delle resistenze termiche di ciascun strato.
In termini molto semplici l’inerzia termica altro non è che l’effetto combinato dell’accumulo termico e della resistenza termica della struttura.

INERZIA TERMICA – J/m3K

L’inerzia termica è legata sia alla capacità di accumulo del calore (e in questo senso alla massa frontale della parete) che alla conduttività dei materiali. L’inerzia termica agisce sia con un effetto di smorzamento dell’ampiezza dell’onda termica esterna che con lo sfasamento della stessa, cioè con il ritardo di tempo intercorrente tra l’impatto della sopradetta onda termica sulla superficie esterna del muro ed il suo apparire, con intensità smorzata, sulla faccia interna del muro stesso.

I benefici derivanti sono evidenti:
– lo smorzamento suggerisce subito la possibilità di ridurre il dimensionamento dell’impianto termico (ovvero di condizionamento estivo) dell’abitazione;
– lo sfasamento indica la collocazione temporale (cioè in quali condizioni termiche ambientali si farà sentire) del raggiungimento all’interno dell’abitazione delle condizioni peggiori del clima naturale esterno (minima temperatura notturna, d’inverno; massima insolazione, d’estate).

SFASAMENTO – t

Rappresenta la differenza di tempo che intercorre tra l’ora in cui si ha la massima temperatura all’esterno e l’ora in cui si ha la massima temperatura all’interno, e non deve essere inferiore alle 812 ore; Se una muratura non garantisce uno sfasamento accettabile la temperatura di un ambiente interno risente in breve tempo dei valori raggiunti all’esterno.

SMORZAMENTO

Esprime il rapporto tra la variazione massima della temperatura esterna ΔTe e quella della temperatura interna ΔTi in riferimento alla temperatura media della superficie interna. A parità di trasmittanza, più elevato è il livello dello smorzamento, minore sarà all’interno dell’edificio, la ripercussione della variazione della temperatura esterna, ovvero la temperatura interna tenderà a rimanere costante. Viceversa, a bassi livelli di smorzamento, soprattutto se abbinati a sfasamenti minimi, ogni variazione all’esterno si ripercuote rapidamente, e pressoché integralmente, anche all’interno dell’edificio.

DIFFUSIVITÀ TERMICA – m2/s

La diffusività termica è data dalla relazione:

a = l/rc

dove l è la conducibilità termica [W/mK], r è la densità [kg/m3] e è il calore specifico [J/kg K] del materiale, e rappresenta la velocità con cui il calore viene scambiato dalla struttura con gli ambienti che la circondano; minore è il suo valore, maggiore è il tempo impiegato per scambiare il calore.

Materiali con bassa diffusività garantiscono elevati valori di smorzamento termico e di sfasamento termico. Al fine di migliorare il comportamento energetico delle strutture degli edifici (sia in regime estivo che invernale) è opportuno utilizzare strutture che abbiano bassa conducibilità globale e bassa diffusività.

ADDUTTANZA UNITARIA SUPERFICIALE

Indica il coefficiente di scambio termico per irraggiamento e convezione tra l’ambiente interno e la superficie del componente edilizio [hi espressa in W/m2K] e tra la superficie del componente edilizio e l’ambiente esterno [he espressa in W/m2K].

Ri,e = 1/hi,e

NORME TECNICHE DI RIFERIMENTO

UNI 10351 “Materiali da costruzione. Conduttività termica e permeabilità al vapore”;
UNI 10355 “Murature e solai. Valore della resistenza termica e metodo di calcolo”;
UNI EN ISO 6946 “Componenti ed elementi per l’edilizia. Resistenza termica e trasmittanza termica.
UNI 10351 “Materiali da costruzione. Conduttività termica e permeabilità al vapore”;
UNI 10355 “Murature e solai. Valore della resistenza termica e metodo di calcolo”.

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