Ponte termico tra serramento e parete

Una volta migliorata la performance termica del serramento, l’attenzione deve concentrarsi sul sistema di posa, oggi spesso tallone di Achille del sistema serramento-parete.

Nella ristrutturazione, con l’adozione dei cappotti termici e nei nuovi edifici, con l’impiego di nuove tecniche di isolamento per le pareti, diventa importante definire il corretto raccordo del serramento alla parete. Problema che può diventare opportunità per il serramentista che voglia e sappia proporre a progettista e committente soluzioni adeguate.

Questo articolo spiega come si può valutare la qualità termica del sistema di posa con i due software Mold Simulator e Frame Simulator e quali sono i dati che si possono ottenere.

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La modellazione agli elementi finiti è uno strumento indispensabile per simulare il comportamento della giunzione telaio-parete, del cassonetto e dei sistemi di raccordo tra la finestra e la coibentazione esterna. MOLD SIMULATOR e FRAME SIMULATOR consentono, in maniera diversa, di effettuare delle analisi molto approfondite a partire dai disegni delle sezioni. Vediamo come lavorano i due programmi e quali sono le differenze.

CALCOLO DELLA POSA CON MOLD SIMULATOR

Mold Simulator è nato per l’analisi termoigrometrica delle strutture edilizie e quindi offre tutti gli strumenti necessari per una verifica approfondita del comportamento termico del giunto aserramento-parete. Oltre a mostrare l’andamento del flusso di calore e la distribuzione delle temperature all’interno della sezione, consente il calcolo preciso del valore di trasmittanza PSI del ponte termico in conformità alla norma UNI EN ISO 10211:2007.

La sequenza di calcolo è la seguente:

  1. Caricare il disegno da cad in formato .dxf
  2. Con lo strumento “Crea elemento di sezione ponte” inserire gli elementi di sezione per la muratura, per il telaio della finestra e per il pannello isolante.
  3. Con lo strumento “Modifica elemento di sezione ponte” cliccare su una maniglia della croce del telaio, disattivare  il rilevamento automatico di U ed inserire a mano il valore di Uf del telaio, calcolato con FRAME SIMULATOR.
  4. Se la muratura non è omogenea, il valore di trasmittanza U della parete dovrà essere calcolato a parte ed inserito manualmente nella croce del muro, come fatto per il telaio al punto precedente.
  5. Assegnare le proprietà dei materiali ad ogni area
  6. Assegnare i contorni alla sezione e lanciare la simulazione

Strumento sezioni ponte nel calcolo del giunto di posa

Il valore del ponte termico Ψ (psi) del sistema di posa viene calcolato in automatico dal programma come differenza tra il flusso bidimensionale L2D attraverso tutta la sezione ed i flussi Φ che attraversano il pannello ed il telaio:

Ψ=L2Dparete – Φtelaiopannello  (1)

dove:

  • L2D è il flusso bidimensionale risultante dalla simulazione
  • Φparete = Uparete*lparete
  • Φtelaio = Uf*ltelaio
  • Φpnnello = Upannello*lpannello

Il valore della trasmittanza Uparete, se non è stato inserito manualmente, viene calcolato da Mold Simulator in corrispondenza del braccio della croce che taglia la sezione, mentre  lparete è la lunghezza dell’altro braccio.

Il valore della trasmittanza Upannello viene calcolato da Mold Simulator, in base al valore di conduttività 0,035 W/mK assegnato all’area del pannello isolante e alle resistenza superficiali Ri ed Re dei contorni.

Regolando i bracci degli strumenti “elemento di sezione” è possibile definire il ponte termico in riferimento alla misura esterna o alla misura interna. Si otterranno quindi i valori, rispettivamente, di  Ψesterno e Ψinterno.

In Mold Simulator è possibile scegliere il criterio con cui effettuare il calcolo delle cavità (vuoti): seguendo la UNI EN ISO 6946 (componenti ed elementi per l’edilizia) oppure secondo la UNI EN ISO 10077-2 (serramenti).

Il giunto serramento-parete è un punto delicato, in cui facilmente si può avere condensa se la posa non è stata eseguita correttamente. Il calcolo del fattore di temperatura e la verifica secondo i parametri previsti dalla norma consente di  scongiurare per tempo possibili contestazioni a serramento posato.   Oltre al calcolo del valore Ψ (psi) del ponte termico, Mold Simulator consente anche di valutare il rischio di condensazione superficiale ed interstiziale in piena aderenza alla norma UNI EN ISO 13788 “Temperatura superficiale interna per evitare l’umidità superficiale critica e condensazione interstiziale”.

ANALISI DELLA POSA CON FRAME SIMULATOR

Frame Simulator, sebbene non sia uno strumento dedicato al calcolo dei ponti termici, consente comunque la valutazione qualitativa del sistema di posa e l’individuazione di aree critiche nel punto di giunzione serramento-parete. Con la simulazione effettuata in Frame Simulator si ottengono infatti, come in Mold Simulator, l’andamento della temperatura, delle isoterme e del flusso di calore nella sezione.

In Frame Simulator manca lo strumento per il calcolo automatico del valore Ψ (psi) del ponte termico e quindi i calcoli devono essere eseguiti manualmente, utilizzando la formula (1) indicata al punto precedente. Il calcolo delle cavità in Frame Simulator viene fatto esclusivamente secondo la UNI EN ISO 10077-2 e nel caso vi siano cavità anche nella parete non c’è la possibilità di optare per il calcolo secondo la UNI EN ISO 6946.

La verifica del rischio di condensazione superficiale in Frame Simulator viene fatta confrontando la temperatura della superficie interna della parete con il punto di rugiada calcolato in base alle condizioni di temperatura e umidità interne. Il risultato può differire sensibilmente dal calcolo fatto in Mold Simulator, che, applicando la norma UNI EN ISO 13788 effettua il confronto tra i fattori di temperatura fRsi e adotta dei coefficienti di sicurezza (rischio formazione di muffa) che la verifica della linea di condensa non considera.

CONCLUSIONI

Chi già usa FRAME SIMULATOR può utilizzare il programma anche per una valutazione qualitativa dell’andamento della temperatura nel giunto telaio-parete. Ha la possibilità di confrontare soluzioni diverse e è in grado di rilevare le temperature superficiali derivanti dal sistema di posa.

Chi invece desidera uno strumento di analisi completo deve installare MOLD SIMULATOR, con il quale può calcolare in automatico i valori della trasmittanza Ψ (psi) del collegamento serramento-parete secondo la norma UNI EN 10211 e il rischio di condensazione superficiale come definito dalla norma EN UNI 13788.

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