Per progettare o scegliere case ben isolate termicamente è indispensabile conoscere i principi della trasmittanza termica.
Le prestazioni ambientali degli edifici non dipendono solo dalla diminuzione delle emissioni di carbonio degli impianti, ma anche dalla capacità dell’involucro edilizio di isolare l’ambiente interno. A dire qualcosa su quest’ultima è la trasmittanza termica, misurata in termini di perdita di calore e comunemente espressa nel settore edile come valore U o valore R. La centralità di questi valori nell’ambito della transizione ecologica del settore non riguarda solo progettisti e costruttori, ma anche i comuni cittadini che prestano attenzione alle performance energetiche della casa che scelgono di comprare o affittare.
Trasmittanza termica e isolamento termico
La trasmittanza termica, nota anche come valore U, espresso in W/m2K (W per metro quadrato Kelvin), è la velocità di trasferimento del calore attraverso una struttura (che può essere un singolo materiale o un composito), divisa per la differenza di temperatura attraverso tale struttura. La differenza di temperatura è infatti l’elemento che spinge il calore a spostarsi da un ambiente all’altro. Il valore U tiene dunque conto delle perdite di calore dovute a conduzione, convezione e irraggiamento. Migliore è l’isolamento di una struttura, minore sarà il valore U, che è molto influenzato dalla qualità dell’involucro edilizio. Se l’isolamento è realizzato in modo inadeguato, con lacune e ponti freddi, la trasmittanza termica può infatti essere notevolmente superiore a quella consigliabile.
Un altro valore fondamentale da focalizzare quando si parla di trasmittanza termica è il valore R, cioè il suo reciproco. Si tratta infatti dell’isolamento termico, cioè la resistenza termica del materiale o, in altre parole, la capacità di un materiale di resistere al flusso di calore. Al contrario del valore U, un valore R più alto indica prestazioni migliori.
Come si calcola il valore U?
Il calcolo base del valore U è relativamente semplice. Può essere calcolato trovando il reciproco della somma delle resistenze termiche – valori fissi – di ciascun materiale costituente l’elemento costruttivo in questione. Oltre alle resistenze del materiale, vanno inoltre considerate le facce interne ed esterne, che hanno proprie resistenze da sommare. I calcoli del valore U saranno inevitabilmente richiesti quando si stabiliscono le strategie di costruzione.
Come si misura il valore U?
Se il calcolo teorico del valore U è indispensabile in fase di progettazione, è probabile che qualcuno voglia conoscerlo avendo già a disposizione il costruito. In questo caso, basta misurarlo, con il vantaggio di poter basarsi sulla reale lavorazione. I calcoli della trasmittanza termica per tetti o pareti possono essere eseguiti utilizzando un misuratore di flusso di calore, uno strumento costituito da un sensore a termopila fissato saldamente all’area di prova, per monitorare il flusso di calore dall’interno verso l’esterno. La trasmittanza termica si ottiene dividendo il flusso di calore medio per la differenza di temperatura media (tra interno ed esterno) per un periodo continuo di circa 2 settimane (o di più di un anno nel caso di un solaio del piano terra, a causa dell’accumulo di calore nella terra).
La precisione delle misurazioni dipende naturalmente da una serie di fattori:
- l’entità della differenza di temperatura: se è maggiore, la misurazione è più precisa
- le condizioni meteorologiche: un cielo nuvoloso è meglio di uno soleggiato
- la buona adesione delle termopile all’area di prova
- la durata del monitoraggio: una durata più lunga consente una media più accurata
- i punti di test considerati: più punti consentono una maggiore precisione, per mitigare le anomalie
Esistono poi fattori che possono influenzare le proprietà di trasmittanza termica stesse dei materiali. Per esempio, la temperatura dell’ambiente, dovuta anche al calore latente, e gli effetti delle correnti di convezione. Una maggiore convezione contribuisce infatti al flusso di calore.
Perché conoscere la trasmittanza termica è importante?
Per fare una scelta consapevole quando si tratta di intervenire sull’involucro edilizio bisognerebbe quindi prima sapere qual è la trasmittanza termica delle strutture esistenti o calcolare quella delle strutture da progettare o selezionare. Mantenere l’equilibrio della temperatura interna di un edificio è infatti il primo obiettivo dell’involucro edilizio. Se quest’ultimo è particolarmente performante, l’edificio garantirà più comfort agli abitanti a fronte di una minore spesa per la climatizzazione e minori emissioni connesse. Avere un buon isolamento termico all’interno di un’abitazione, ovvero una bassa trasmittanza termica, permette cioè di diminuire il fabbisogno energetico anche del 70%.
Non sarà necessario utilizzare in modo intensivo e continuo i sistemi di riscaldamento e raffrescamento, principali responsabili delle emissioni dell’edilizia. Ci saranno meno sbalzi di temperatura tra ambienti diversi della casa o tra zone diverse di una stanza. La probabilità che si formino condensa e umidità, dannose per la struttura e per la salute degli abitanti, diminuiranno. Non da ultimo, si ridurranno i costi delle bollette energetiche.
