Ponti termici strutturali

Nel caso di elementi a sbalzo non coibentati, come ad esempio balconi in cemento armato o travi in acciaio, l'interazione tra il ponte termico geometrico (effetto "aletta di raffreddamento" dello sbalzo) e il ponte termico legato al materiale (attraversamento dello strato di isolamento termico da parte del cemento armato o dell'acciaio) determina una forte dispersione di calore. Pertanto, le sporgenze sono tra i ponti termici più critici dell'involucro dell'edificio. Le conseguenze delle sporgenze non isolate sono notevoli perdite di calore e un significativo abbassamento della temperatura superficiale. Ciò comporta un aumento significativo dei costi di riscaldamento e un rischio molto elevato di formazione di muffa nella zona di raccordo della sporgenza.

L'immagine mostra una rappresentazione termografica di un balcone in cemento armato con e senza separazione termica. Nel caso a) è visibile un grave ponte termico. La sfumatura di colore mostra come il calore si disperda verso l'esterno attraverso la soletta del balcone, passando dalla zona calda (rossa) a quella fredda (blu). L'immagine b) mostra un raccordo del balcone con separazione termica. Come si può vedere, un elemento portante di isolamento termico riduce notevolmente le perdite di calore.

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Nel caso dei raccordi degli attici si presentano le stesse problematiche termiche dei balconi. Tuttavia, gli attici sono collegati anche all'angolo esterno tra parete e soffitto. Pertanto, oltre all'effetto dell'attico che funge da aletta di raffreddamento, si aggiunge un'ulteriore influenza geometrica data dall'angolo esterno, che incide negativamente sul rapporto tra superficie interna ed esterna. L'ancoraggio dell'attico alla parete costituisce inoltre, analogamente al collegamento del balcone, un ponte termico dovuto al materiale.

Nelle figure sono illustrate le perdite termiche causate da un raccordo di attico con e senza separazione termica. La gradazione di colore indica le temperature presenti nell'elemento costruttivo. Il flusso termico si sposta dalla zona calda (rossa) a quella fredda (blu). Il raccordo dell'attico senza separazione termica presenta elevate perdite di energia termica attraverso l'attico (ciò causa basse temperature della superficie interna). Nel raccordo con separazione termica, invece, l'energia termica viene condotta in misura minima attraverso l'elemento portante di isolamento termico. Ciò è evidente dalle basse temperature sopra l'elemento di separazione termica, qui colorato in blu scuro.

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Dal punto di vista della fisica delle costruzioni, le strutture murarie con isolamento interno si differenziano da quelle con isolamento esterno per un aspetto fondamentale: nell’isolamento interno, lo strato portante della struttura muraria si trova sul lato esterno e quindi al di fuori del piano di isolamento. Nella figura si vede chiaramente che lo strato portante è freddo (blu scuro). Nell'isolamento interno, per appoggiare un solaio sulla parete, è necessario attraversare il piano di isolamento. Per questo motivo, nell'isolamento interno si formano tipicamente ponti termici strutturali nei punti di appoggio dei solai. Se non viene effettuata alcuna separazione termica nel piano di isolamento, l'energia termica può fluire attraverso il solaio nella struttura della parete e quindi verso l'esterno: ne risulta un evidente ponte termico.

L'immagine mostra il confronto tra un appoggio a separazione termica del solaio e una struttura con ponte termico. Come si può vedere nell'immagine, il solaio attraversa lo strato isolante e, in assenza di separazione termica, crea un ponte termico con un flusso termico chiaramente visibile. L'utilizzo di un elemento portante isolante consente di ridurre notevolmente le perdite di calore e di migliorare in modo significativo il comfort abitativo.

Nel caso di pareti sandwich o prefabbricate con isolamento centrale, i due gusci in calcestruzzo devono essere collegati tra loro dal punto di vista statico. Spesso a tale scopo si utilizzano travi reticolari in acciaio inossidabile. Il problema è rappresentato dall'elevata conducibilità termica dell'acciaio, poiché le travi reticolari fungono da ponte termico attraverso lo strato isolante. Ciò comporta maggiori perdite di calore, che devono essere prese in considerazione nel bilancio energetico.

Schöck Isolink® offre un'alternativa. Esso collega il guscio esterno delle pareti prefabbricate e sandwich praticamente senza ponti termici. Schöck Isolink®, realizzato in materiale composito in fibra di vetro Combar®, sostituisce la tradizionale trave reticolare e ottimizza così la parete dal punto di vista della fisica delle costruzioni. Funge da elemento di collegamento e migliora le proprietà di isolamento termico della parete fino al 45%. Questo eccellente risultato è reso possibile dalla sua bassa conducibilità termica di λ=0,71 W/(m∙K): Schöck Isolink® conduce il calore 20 volte meno dell'acciaio inossidabile (vedi figura).

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Le facciate ventilate (VHF) vengono fissate all'edificio tramite una sottostruttura e ancoraggi per facciata.

Se il supporto a muro è in alluminio o acciaio inossidabile, costituisce un ponte termico. Isolink® F, realizzato in materiale composito in fibra di vetro, ha proprietà di isolamento termico circa 200 volte superiori rispetto ai supporti a muro in alluminio e 15 volte superiori rispetto a quelli in acciaio inossidabile (vedi figura). Offre quindi un isolamento termico affidabile e consente una costruzione teoricamente priva di ponti termici. Isolink® F è stato certificato come "Componente certificato per case passive".

Nel caso di un basamento non coibentato, la muratura a vista interrompe l'involucro termico dell'edificio tra l'isolamento della parete esterna e quello del soffitto del seminterrato. Di conseguenza, in combinazione con l'elevata conducibilità termica dei mattoni, si forma un massiccio ponte termico alla base dell'edificio (vedi figura). Inoltre, il valore effettivo della conducibilità termica dipende in modo determinante dal contenuto di umidità del materiale da costruzione. Questo effetto negativo incide in misura notevole sulla muratura ascendente. Un aumento dell'1% in volume del contenuto di umidità comporta un aumento della conducibilità termica della muratura di circa il 10%. Un contenuto di umidità del 10-20% in volume è comune nella muratura tradizionale a causa dell'apporto di umidità durante la fase di costruzione.

Ciò comporta un aumento delle perdite termiche e, di conseguenza, un aumento dei costi di riscaldamento, nonché un abbassamento della temperatura superficiale che sale verso l'alto, con il conseguente rischio di formazione di condensa e muffa. Pertanto, un basamento ottimizzato dal punto di vista della protezione dall'umidità è essenziale per garantire un efficace strato di isolamento termico.

L'elemento portante di isolamento termico Sconnex® M realizza in modo ottimale la simbiosi tra protezione termica e protezione dall'umidità. Grazie alle sue proprietà idrorepellenti, la bassa conducibilità termica è garantita fin dall'inizio, senza che siano necessarie ulteriori misure di protezione dall'umidità. In combinazione con la sua elevata capacità portante, Schöck Sconnex® M è il basamento ottimale per il vostro edificio e colma il vuoto nell'isolamento termico tra l'isolamento della parete esterna e l'isolamento sopra il soffitto della cantina (vedi figura).

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Ciò comporta un aumento delle dispersioni termiche e, di conseguenza, un aumento dei costi di riscaldamento, nonché un abbassamento della temperatura superficiale che sale verso l'alto, con il conseguente rischio di formazione di condensa e muffa. Pertanto, un basamento ottimizzato dal punto di vista della protezione dall'umidità è essenziale per garantire un efficace strato di isolamento termico.

L'elemento portante di isolamento termico Sconnex® M realizza in modo ottimale la simbiosi tra protezione termica e protezione dall'umidità. Grazie alle sue proprietà idrorepellenti, la bassa conducibilità termica è garantita fin dall'inizio, senza che siano necessarie ulteriori misure di protezione dall'umidità. In combinazione con la sua elevata capacità portante, Schöck Sconnex® M è il basamento ottimale per il vostro edificio e colma il vuoto nell'isolamento termico tra l'isolamento della parete esterna e l'isolamento sopra il soffitto della cantina (vedi figura).

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Calcolate voi stessi il vostro ponte termico, in modo semplice e veloce, con il calcolatore di ponti termici.

Basandosi sul valore λ_eq dello Schöck Isokorb®, il calcolatore di ponti termici Schöck consente di determinare le complesse proprietà fisico-costruttive di una singola struttura. Questo calcolatore di ponti termici si basa sul programma WinIso2D ed esegue i calcoli in tempo reale su un proprio server. (Il calcolatore di ponti termici si trova su www.schoeck.com/it/calcolatore-dei-ponti-termici ed è disponibile su tutti i dispositivi tramite browser.) I progettisti possono utilizzarlo per calcolare un determinato ponte termico, determinando tutte le proprietà fisico-costruttive rilevanti:

• Valore ψ (coefficiente di trasmissione termica del ponte termico in funzione della lunghezza)
• Temperature superficiali
• Valori f_Rsi (fattore di temperatura: valore limite che descrive il rischio di formazione di muffa)
• Andamento delle isoterme (rappresentazione grafica della distribuzione della temperatura con l'ausilio di linee di uguale temperatura)
• Protocollo e rappresentazione grafica della struttura dell'elemento costruttivo e dei risultati del calcolo