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Isolamento omogeneo e assenza dei ponti termici con i casseri a rimanere Ecosism®
del 13/06/2017
Ing. Fabio Loriggiola - ECOSISM
 
Nell’ambito dell’isolamento termico degli edifici, grazie alle nuove tecnologie, è possibile operare una forte diminuzione della trasmittanza termica delle strutture. Risulta quindi sempre più importante l’influenza dei ponti termici sull’isolamento degli edifici ed agire sulla loro eliminazione è fondamentale.
 
Le soluzioni tecnologiche a cassero a rimanere, come il sistema Ecosism®, sono in grado di ridurre al minimo questa influenza e risultano vincenti semplificando la gestione e l’analisi dell’involucro da parte dei professionisti, oltre alla fase esecutiva e realizzativa dell’isolamento termico dell’opera.
La nuova legislazione ha posto l’attenzione anche sul comportamento estivo dell’involucro perché considerato fondamentale per il comfort abitativo; il sistema scelto, quindi, deve coniugare prestazioni termiche invernali ed estive senza dimenticare i rischi legati ai fenomeni igrometrici.
 
In collaborazione con ANIT (Associazione Nazionale Isolamento Termico e Acustico), a cui Ecosism srl è associata, è stato sviluppato un manuale che va ad arricchire il numero di documenti tecnici che l’associazione rende disponibili al mondo professionale. Il manuale affronta il tema dell’isolamento termico con sistemi costruttivi con cassero a rimanere, dove il cassero è realizzato in materiale isolante e la struttura portante è in cemento armato. Questo tipo di soluzione è efficace nella correzione dei Ponti Termici e facilmente utilizzabile con spessori importanti di isolante di diverse tipologie.
 
Una delle peculiarità principali del sistema costruttivo Ecosism® rispetto agli altri è la presenza della rete porta intonaco, parte della struttura metallica tridimensionale che costituisce il cassero. Di conseguenza, la superficie esterna viene necessariamente messa in comunicazione con la superficie interna, comportando un aumento localizzato del flusso termico.
 
Al fine di valutare l’incidenza di tale aumento è stato condotto uno studio in cui si è approfondito il tema della diffusione del calore in più direzioni di flusso in elementi non omogenei. Ricorrendo alla modellazione agli elementi finiti in tre dimensioni e validando il modello di calcolo con prove di laboratorio, si è dimostrata l’assenza di influenza puntuale della struttura metallica sulla temperatura superficiale. Inoltre è stato evidenziato l’ottimo comportamento invernale ed estivo del sistema costruttivo. Tali risultati sono stati confermati da rilievi fatti in opera su edifici costruiti con i casseri Ecosism®.
 
In sintesi il manuale riporta uno studio teorico del cassero Ecosism®, che prevede l’impiego di importanti spessori di materiale isolante di differente tipologia, individuati in base alla conduttività e all’obiettivo da raggiungere. La presenza della maglia metallica che tiene insieme il cassero, costituita da filo di acciaio zincato di diametro 2,2 mm, funge da rete porta intonaco e da trama centrale per il corretto posizionamento dell’armatura e dei materiali isolanti. La particolare conformazione del sistema comporta sottili fessurazioni uniformemente distribuite sul pannello tra una “fetta” e l’altra di isolante.
 
 
 
Il calcolo della resistenza termica per stratigrafie con materiali omogenei convenzionalmente si esegue a partire dalla conduttività termica dei diversi strati; la valutazione della trasmittanza corretta, che tenga conto dell’influenza della maglia metallica, è stata quindi valutata previsionalmente attraverso una simulazione agli elementi finiti in 3D e verificata con misure in laboratorio.
 
Studiando il comportamento del sistema con analisi dinamiche agli elementi finiti è stato possibile calcolare l’andamento delle temperature e dei flussi termici nell’arco delle 24 ore di una giornata tipo, in funzione di conducibilità, spessore e capacità termica del pacchetto.
I risultati hanno mostrato un comportamento estivo ottimale, che garantisce pochissima energia scambiata con l’esterno e il mantenimento di condizioni di confort negli ambienti abitativi.
 
 
Tutto lo studio teorico e di laboratorio, ovvero il comportamento simulato analiticamente, è stato poi valutato direttamente in opera, attraverso misure termoflussimetriche simulando le condizioni del periodo invernale (regime stazionario) e di quello estivo (regime dinamico); questo con lo scopo di supportare la teoria che regola le prestazioni del sistema.
 
Per il comportamento invernale le termografie, eseguite nel mese di marzo con temperatura esterna dell’aria di circa 5°C, indagano l’omogeneità dell’isolamento termico ovvero l’assenza di ponti termici localizzati (pilastri, nodi, serramenti, spigoli) e diffusi (maglia metallica). Come si vede nelle immagini seguenti, la temperatura della superficie delle pareti è omogenea e non si rileva la presenza di ponti termici.
 
 
Per indagare in modo più efficace la presenza di difetti nell’isolamento termico è possibile ricorrere alla termografia attiva, ovvero catturare delle immagini che mostrano la parete in caricamento appena irradiata dal sole. Anche in questo caso l’uniformità di temperatura della porzione di parete irradiata, conferma l’omogeneità dell’isolamento termico della soluzione.
 
 
 
Per l’analisi del comportamento estivo le misure, condotte sugli strati superficiali della stratigrafia, vengono riportate in un grafico che descrive l’andamento nel tempo della temperatura superficiale interna ed esterna, nonché il flusso termico che attraversa lo strato superficiale interno.
 
La parete sottoposta a prova, orientata a Sud e sottoposta ad irraggiamento diretto del sole, rappresenta il caso ideale per lo studio del comportamento del sistema durante il periodo estivo. Infatti a fronte di una sollecitazione termica esterna molto forte è stato possibile misurare la variazione di flusso e di temperatura sul lato interno della parete. Tali informazioni traducono concretamente il significato di trasmittanza termica periodica, attenuazione e sfasamento del sistema.
 
 
Riepilogando, le caratteristiche fisiche che hanno determinano tale comportamento sono:
  • ridotta conducibilità termica del materiale isolante, in grado di rallentare il passaggio di calore anche in presenza di elevate differenze di temperatura tra interno ed esterno.
  • elevato spessore di isolante, fondamentale per ottenere una resistenza termica significativa, anche in presenza di ridotte conducibilità termiche.
  • elevata capacità termica del calcestruzzo, in grado di accumulare la maggior parte dell’energia
  • entrante nel sistema, comunque ridotta grazie al materiale isolante presente. La massa da sola non è garanzia di un buon comportamento estivo.
In conclusione, le misure termografiche in campo, realizzate con l’impiego di termocamere professionali durante il periodo estivo ed invernale, dall’esterno e dall’interno, hanno evidenziato l’omogeneità di colorazione e quindi di distribuzione di temperatura. Ciò significa che, nel sistema costruttivo proposto, la rete costituita da fili d’acciaio passanti, non comporta la presenza di punti a temperatura differente sulle superfici. Questo risultato si ottiene grazie alla presenza del materiale isolante nel quale sono annegati i fili d’acciaio (come verificato agli elementi finiti).
 
 

 

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di ECOSISM
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