Ponte termico

Il ponte termico, cos’è e come si risolve

È un problema comune negli edifici, fin dalla loro costruzione, che può portare a danni e problemi strutturali, aumenti dei consumi energetici e a vivere in modo meno confortevole gli interni.
La parola “ponte” crea subito un collegamento di senso tra il concetto di due superfici attraversate dal calore – l’elemento “termico”. Si può partire da questa immagine, per comprendere meglio cos’è e perché bisogna contrastarlo per il corretto isolamento della casa.

Cosa si intende per ponte termico: la definizione e quando si verifica

Definisce un’area di una struttura edilizia (oppure un componente di un oggetto), che presenta una variazione nella trasmissione del calore.

• Tecnicamente si parla di conducibilità termica più alta rispetto ai materiali circostanti, ossia una maggiore attitudine a trasmettere il calore tramite conduzione termica.
• La conduzione trasporta il calore dalle zone a temperatura superiore verso quelle con temperatura inferiore.
• Questo accade perché il flusso di calore è una conseguenza inevitabile del contatto tra oggetti di diversa condizione termica (temperatura delle superfici non omogenea).
• Un ponte termico, quindi, crea un percorso che favorisce il trasferimento di calore e riduce complessivamente la resistenza termica della zona o dell’oggetto.

Da cosa dipende? La conducibilità termica (detta anche conduttività), deriva dal materiale e dalla discontinuità nei materiali di costruzione oppure da una variazione di forma; fattori che hanno delle conseguenze nella trasmissione del calore.

Dove si trovano i ponti termici?

In edilizia sono presenti nei punti dove il calore passa più facilmente, in cui i materiali conduttori formano un “ponte” tra la superficie interna ed esterna della costruzione (facciate e tetti).

La discontinuità di materiale o geometrica dell’involucro edilizio, perciò, è un elemento essenziale da valutare. Accade soprattutto dove si crea un “buco” nello strato isolante o nei punti di giunzione, dove un elemento penetra nella costruzione – come nel caso di una trave.

• Si parla di ponti termici geometrici (di forma) quando due o tre piani diversi si incontrano, come accade nelle giunzioni tra vari elementi dell’edificio. Negli angoli, per esempio, dove l’area di perdita di calore è maggiore della superficie interna.
• I ponti termici di struttura sono formati dalla presenza nell’involucro termico dell’edificio di elementi di fissaggio, travi o colonne, condotte che attraversano un muro, etc.
• Esistono anche i ponti termici di tipo misto, quando alla forma si sovrappone la struttura dando vita a zone altamente dispersive.

Alcuni esempi pratici, sono i ponti termici geometrici nell’angolo tra due pareti esterne, oppure i ponti termici strutturali quando un pilastro viene inserito in una parete.

Tra i ponti termici di forma ci sono quelli dovuti alla giunzione tra parete e pavimento (o tra parete e soffitto); mentre nel caso di balconi e strutture che sporgono oltre l’involucro, queste zone interrompono l’isolamento continuo della facciata.

In molti casi il ponte termico tra parete e solaio è fondamentale nei lavori di isolamento del sottotetto. In esterno, invece, i collegamenti tetto-parete esterna possono essere soggetti a ponti freddi da evitare assolutamente, per non causare perdite di calore in entrambe le strutture.  Citando la dispersione presente nella giunzione tra pareti e serramenti, è una delle cause dei problemi che non rendono efficienti le finestre dal punto di vista dell’isolamento termico.

Quando si verifica un ponte termico, ecco cosa accade

Questo termine è frequente nell’edilizia, quando si parla dell’involucro edilizio, dove i ponti termici creano un facile trasferimento di calore verso l’interno o l’esterno.

Rappresenta un punto debole e critico dell’edificio dove il calore “fugge via” con un flusso tra freddo e caldo (in entrata e in uscita) decisamente nocivo. La superficie interna dove si trova il ponte termico, in aggiunta, risulta più fredda rispetto all’area circostante.

Questa circostanza può essere determinata da questioni strutturali o di forma, come vedremo, ma anche da un sistema di isolamento inadeguato; se viene installato male oppure risulta insufficiente a proteggere gli elementi strutturali, può peggiorare i ponti freddi.

Cosa succede? Un ponte termico può influire su alcuni elementi importanti per l’isolamento termico:

• modifica la quantità di energia richiesta per riscaldamento o il raffrescamento di uno spazio;
• può causare la formazione di condensa (umidità) nell’involucro dell’edificio;
• l’aumento dell’umidità porta alla conseguente comparsa di muffa;
• l’acqua umida può causare danni ai materiali edili;
• può portare a temperature irregolari e correnti d’aria negli interni.

La presenza di uno o più ponti termici in edilizia, perciò, diventa un fattore importante da non sottovalutare. Sia per l’efficientamento e il risparmio energetico in casa, sia per la prevenzione di alcuni danni strutturali, visto che la condensa può danneggiare la superficie. Inoltre, la crescita di muffe rappresenta un rischio per la salute di chi vive o lavora negli interni.

In particolare nei climi più freddi, come può accadere in diverse zone della Lombardia, le perdite di calore hanno un impatto notevole sui costi energetici. Perché i ponti termici possono diventare una fonte abbondante per la dispersione del calore, rappresentando fino al 30% del totale!

Conseguenze strutturali

Nel tempo, i ponti termici sono dannosi per l’integrità strutturale di un edificio.

Le strutture in acciaio possono accelerare la corrosione dei componenti metallici, mentre negli edifici in calcestruzzo la situazione può peggiorare.
I ponti termici possono causare una dilatazione e contrazione termica dei materiali, un fenomeno che provoca crepe e sfaldamenti delle superfici in calcestruzzo. Negli edifici realizzati con struttura portante in cemento armato, spesso sono presenti i cosiddetti nodi ad elevata dispersione energetica.

Nelle strutture in legno l’accumulo di umidità negli elementi strutturali fa marcire il materiale e ne compromette la resistenza.

L’aumento del consumo energetico

È uno degli effetti più immediati, dato che una zona debole consente al calore di fuoriuscire dall’interno di un edificio in inverno o di entrare in estate. I sistemi di riscaldamento e aria condizionata dovranno lavorare di più per mantenere temperature interne stabili e confortevoli, con le normali conseguenze sugli alti costi in bolletta. Senza contare l’impatto ambientale dovuto al maggiore utilizzo di energia (sempre che non sia derivata da fonti solari o green).

L’alternativa è mantenere un comfort interno ridotto e vedere crescer i problemi di umidità – il che non è desiderabile!

Per questo, sono molto ricercate le soluzioni per capire come si risolve il ponte termico.

Come evitare il ponte termico

Esistono delle strategie per ridurre o prevenire questo fenomeno, soprattutto applicando dei materiali isolanti continui per creare degli ottimi sistemi di isolamento termico.

Un eccellente strato termoisolante diminuisce il trasferimento di calore, creando una barriera termica oppure un sistema in cui la radiazione termica viene riflessa anziché assorbita dal punto con la temperatura più bassa.

Si devono utilizzare materiali con alta capacità isolante, che è l’inverso della conducibilità termica chiaramente. Lo studio di queste varianti viene condotto su molti materiali isolanti che l’ingegneria termica sviluppa tenendo conto della densità e delle capacità termiche.

Già nella fase di progettazione si devono eliminare i materiali che possono causare i ponti termici, cambiandoli con quelli meno conduttivi nel caso di una ristrutturazione. Inoltre, si può calcolare come variare lo spessore e il posizionamento dello strato isolante in base alle esigenze di prevenzione – con pannelli isolanti più o meno densi e alti.

Il sistema di isolamento contro i “punti freddi” va progettato in modo accurato tenendo conto dei materiali, delle strutture e dei loro punti deboli.

L’isolamento termico di una casa, per esempio, si predispone con metodi e materiali appositamente selezionati per quella struttura. Un ponte termico nei tetti in legno, sarà ovviamente diverso da un’area dello stesso tipo in un involucro edilizio in calcestruzzo.

Ricordiamo che Il calore cercherà sempre di trovare la strada dove trova poca resistenza per attraversare uno spazio. Quando si crea una coibentazione degli edifici ad un livello superiore, questa “legge” non va trascurata, per non compromettere un intervento di isolamento già avviato.

Alla fine potrebbe risultare, che, nonostante il buon lavoro svolto la domanda di energia non diminuisca troppo a causa dei “punti freddi”.

Elementi a taglio termico

Per attenuare i ponti termici e migliorare l’efficienza energetica, oltre all’isolamento continuo si possono anche pensare dei sistemi “strutturali” in corrispondenza di giunzioni e connessioni all’interno dell’involucro edilizio.

Gli elementi a taglio termico vengono introdotti nella progettazione per interrompere il flusso di calore e ridurre al minimo la presenza di punti freddi. Diminuiranno le dispersioni energetiche da un lato e il comportamento “igrometrico” dall’altro, ossia l’umidità con rischi di muffa e condensa.

Sono ormai molto usati gli elementi di raccordo strutturale a taglio termico, per migliorare l’isolamento termico nei nodi tra parti costruttive interne ed esterne – ad esempio per solai e pareti, nelle solette dei balconi, colonne portanti e così via.

Gli elementi possono essere composti da una trama di ferri strutturali, piastre, staffe portanti e un corpo isolante collegato. Sono molti i prodotti creati per questa soluzione, che aiuta ad evitare il ponte termico nelle costruzioni, ristrutturazioni e nei lavori per il cappotto termico.

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