I ponti termici. Di forma, di struttura e ibridi

Equazione-fourier

Un ponte termico è una difformità dell’edificio in corrispondenza della quale si verifica uno scambio termico maggiore tra l’esterno e l’interno. Ponti termici si hanno per esempio in corrispondenza di nodi strutturali e tecnologici, dove il flusso termico non è ortogonale alla superficie di scambio e accade che, all’interno di ciascuno strato di materiale omogeneo, le isoterme relative al campo di temperatura non risultano più parallele alle superfici delimitanti la struttura.

Trascurare i ponti termici comporta errori del 20–25%, senza contare che è in corrispondenza di tali difformità dell’edificio che è maggiormente probabile che si verifichino fenomeni di condensa.

Dalla definizione stessa di ponte termico, quale connessione tra elementi aventi caratteristiche (forma e/o materiale) diversi nell'involucro che separa l'ambiente esterno da quello interno, discende che i ponti termici che è possibile individuare in un organismo edilizio sono tanti quante le tipologie costruttive adottate per realizzarlo e risulta quindi complicato se non impossibile classificarli tutti.

Tuttavia generalmente si è soliti classificare i ponti termici in due grandi categorie: 

  • i ponti termici di forma
  • i ponti termici di struttura

Ponti termici di forma

Si ha un ponte termico di forma in corrispondenza di quei punti in cui la disomogeneità deriva dalla disposizione geometrica di strutture uguali. Per esempio negli angoli di pareti perimetrali, nei giunti a T tra una partizione interna e un muro perimetrale ecc.

Ponti termici di struttura

Si ha un ponte termico di struttura nei punti dell’edificio in cui si verifica l’accostamento di strutture diverse per materiali. Per esempio nelle zone di inserimento di travi in ferro in strutture murarie.

Ponti termici ibridi

Esistono dei casi di ponti termici ibridi, quando si verificano contemporaneamente le ipotesi dei due casi precedenti.

Il problema della trasmissione del calore in corrispondenza dei ponti temici, può essere risolto attraverso l’equazione generalizzata di Fourier con le opportune condizioni al contorno. Si tratta di un’equazione differenziale di secondo grado la cui risoluzione è particolarmente complessa.

Equazione generalizzata di Fourier:

Equazione-fourier

E’ per questo motivo che per ciascuna tipologia di ponte termico, sono disponibili delle tabelle che indicano il valore del coefficiente di trasmissione lineica Ψ, dal quale, attraverso la semplice equazione riportata di seguito, risalire al valore della dispersione termica per trasmissione attraverso il ponte termico.

Dispersione-termica-ponte

Ove:

QT,PT è il valore della dispersione termica per trasmissione attraverso il ponte termico;
l
è la misura dello sviluppo lineare del ponte termico;
Ψ
è il valore del coefficiente di trasmissione lineica;
(ti – te) è la differenza di temperatura tra l’aria interna ed esterna.

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