20 °C
Ambiente interno
L'aria interna cede calore alla superficie della parete.
→
0 °C
Aria esterna
La superficie esterna cede calore all'ambiente circostante.
RsiInterno
Materiale della parete
RseEsterno
1
Trasmissione del calore interna
L'aria interna trasferisce calore alla superficie della parete. Questo passaggio ha una propria resistenza termica, indicata con Rsi.
2
Il calore attraverso il materiale
Il calore attraversa poi il materiale della parete. La sua resistenza dipende, tra l'altro, da λ e dallo spessore del materiale.
3
Trasmissione del calore esterna
Alla fine il calore deve passare dalla superficie esterna all'ambiente esterno. Questa parte è indicata con Rse.
Esempio di calcolo semplificato
10 cm di calcestruzzo – perché la superficie può essere sorprendentemente rilevante per il percorso termico complessivo.
① Solo il materiale
Consideriamo innanzitutto esclusivamente lo strato di calcestruzzo spesso 10 cm.
Rcalcestruzzo = d / λ = 0,10 / 2,0 = 0,05 m²K/W
U = 1 / R = 1 / 0,05
U = 20 W/(m²K)
Questa è solo la conduzione pura nel materiale. Mancano ancora le trasmissioni di calore sulle due superfici.
② Il percorso termico completo
Ora consideriamo anche le trasmissioni di calore sulla superficie interna ed esterna.
Rtotale = Rsi + Rcalcestruzzo + Rse = 0,13 + 0,05 + 0,04 = 0,22 m²K/W
U = 1 / 0,22
U ≈ 4,55 W/(m²K)
In questo esempio semplificato, le resistenze superficiali contribuiscono in modo significativo alla resistenza termica totale.
Dal punto di vista termico, una parete non finisce sulla sua superficie.
Il valore U descrive l'intero percorso termico: dall'ambiente interno, attraverso la superficie interna, attraverso l'elemento costruttivo, attraverso la superficie esterna, fino all'ambiente esterno.
Semplificato:
Rtotale = Rsi + Rmateriale + Rse
U = 1 / Rtotale
Perché allora si calcola comunque con un valore fisso di Rse?
Nel calcolo standardizzato del valore U, le condizioni reali di trasmissione del calore non possono essere ricalcolate integralmente per ogni edificio, ogni ora, ogni velocità del vento, ogni temperatura superficiale e ogni condizione di irraggiamento.
Per questo la fisica delle costruzioni utilizza, per il calcolo standard, condizioni di riferimento definite e resistenze superficiali normate.
EN ISO 6946
La norma stabilisce i metodi di calcolo della resistenza termica e della trasmittanza termica degli elementi costruttivi, utilizzando condizioni al contorno e resistenze superficiali standardizzate.
Il valore Rse = 0,04 m²K/W, spesso utilizzato, è quindi un valore di riferimento normativo per il calcolo standard – non una legge universale della natura che resta esattamente identica in tutte le condizioni esterne reali.
Ed è esattamente qui che i rivestimenti superficiali diventano interessanti.
Quando le proprietà termiche di una superficie esterna cambiano, non si tratta solo di uno strato di materiale aggiuntivo. Possono cambiare anche le condizioni termiche al contorno della superficie rispetto ad aria, irraggiamento e radiazione solare.
La domanda decisiva non è quindi solo: «Quanto è spesso lo strato?» Ma anche: «Come cambia l'intero percorso termico?»