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Come correggere i ponti termici?

Un focus tecnico sui ponti termici in edilizia: il degrado che causano, come correggerli negli edifici esistenti e materiali e prodotti per risolvere i problemi di comfort termico, quelli igienico sanitari come macchie e muffe e i danni strutturali

Flusso termico e direzione di propagazione del calore
monodirezionale
Flusso termico e direzione di propagazione del calore monodirezionale
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La correzione dei ponti termici può avere due finalità: da un lato eliminare i fattori di degrado, quali muffe, condense e umidità, aumentando la temperatura superficiale all’interno dell’ambiente, dall’altro ridurre le dispersioni termiche. In questo capitolo forniremo le indicazioni tecniche di massima per la correzione dei ponti termici.

Cosa vuol dire correggere i ponti termici
L’espressione “correzione del ponte termico” non sottintende avere un “ponte termico corretto”. In generale, la correzione del ponte termico indica una “riduzionedelle dispersioni termiche della discontinuità, mentre il “ponte termico corretto” si riferisce al tipo di verifica da effettuare per ottemperare ai limiti di trasmittanza termica per le chiusure edilizie.
In sostanza, la riduzione di un ponte termico potrebbe non indicare un ponte termico corretto. Quale che sia la finalità, dal punto di vista pratico la soluzione tecnica per la correzione dei ponti termici (vedi Figura 1) può portare a un miglioramento del coefficiente di trasmissione lineica mediante l’inserimento di uno strato isolante, oppure mediante un taglio termico isolante in modo da separare gli elementi di continuità e di collegamento tra l’ambiente interno e l’ambiente esterno.

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Ponti termici negli edifici di nuova costruzione
Per gli edifici di nuova costruzione la correzione dei ponti termici non esiste. Il ponte termico deve essere studiato nella fase di progetto in modo che la discontinuità termica sia del tutto eliminata. Il progetto del ponte termico richiede tempo, preparazione ed esperienza di calcolo. Al giorno d’oggi ci sono ottimi strumenti di calcolo che permettono uno studio approfondito del ponte termico in fase di progettazione, il tempo dedicato sicuramente sarà ripagato nella fase realizzativa e nella soddisfazione dell’utente.
Un ponte termico studiato nei minimi dettagli consente anche di capire come relazionarsi con chi dovrà realizzare le chiusure in modo da ridurre le dispersioni. In generale, è più difficile costruire un edificio che progettarlo sulla carta.
Progettare un ponte termico in modo da avere le minime dispersioni non vuol dire che quell’elemento sarà realizzato allo stesso modo. Per gli edifici nuovi, ma in genere per tutte le ristrutturazioni importanti, il termine “correzione” dei ponti termici deve essere sostituito da “accortezza” nella realizzazione. È necessario istruire e seguire passo- passo gli operai che realizzano in opera un edificio con ponti termici quasi nulli. Solo in questo modo è possibile ottenere edifici energeticamente efficienti e confortevoli.

Ponti termici negli edifici esistenti
È difficile evitare del tutto un ponte termico negli edifici esistenti attraverso una ristrutturazione dell’isolamento termico dell’involucro. Rispetto agli edifici nuovi ci sono molti vincoli geometrici e costruttivi.
La normativa cerca di indurre a una “correzione” del ponte termico attraverso il confronto con la trasmittanza termica limite media. In sostanza, al fine di correggere un ponte termico, bisogna necessariamente aumentare l’isolamento termico sull’involucro.
In alcuni casi questo comporta un peggioramento della situazione facendo aumentare la trasmittanza termica lineica (si veda per esempio il caso in Figura 2 a pag. 26) per alcuni ponti termici (intersezione tra due muri, spigoli, intersezione balcone-muro, ecc.). In queste situazioni, prima di scegliere la soluzione “facile” di intervento solo con la tecnica dell’isolamento termico, è necessario prevedere e studiare soluzioni ad hoc che localizzino il fenomeno e ne riducano gli effetti (taglio termico del balcone, bancali isolati, ecc.).

Ponti termici negli edifici esistenti
È difficile evitare del tutto un ponte termico negli edifici esistenti attraverso una ristrutturazione dell’isolamento termico dell’involucro. Rispetto agli edifici nuovi ci sono molti vincoli geometrici e costruttivi.
La normativa cerca di indurre a una “correzione” del ponte termico attraverso il confronto con la trasmittanza termica limite media. In sostanza, al fine di correggere un ponte termico, bisogna necessariamente aumentare l’isolamento termico sull’involucro.
In alcuni casi questo comporta un peggioramento della situazione facendo aumentare la trasmittanza termica lineica (si veda per esempio il caso in Figura 2 a pag. 26) per alcuni ponti termici (intersezione tra due muri, spigoli, intersezione balcone-muro, ecc.). In queste situazioni, prima di scegliere la soluzione “facile” di intervento solo con la tecnica dell’isolamento termico, è necessario prevedere e studiare soluzioni ad hoc che localizzino il fenomeno e ne riducano gli effetti (taglio termico del balcone, bancali isolati, ecc.).

Prodotti specifici per risolvere i ponti termici
Esistono diverse soluzioni innovative per la riduzione dei ponti termici, di seguito ne abbiamo approfondite alcune di particolare interesse.

I materiali isolanti igroscopici
Alcuni materiali isolanti presentano caratteristiche di igroscopicità più elevate rispetto ad altri. L’igroscopicità di un materiale isolante è un fattore molto importante per le applicazioni edilizie poiché permette di assorbire il vapore acqueo sia presente su una parete degradata dalla muffa, sia presente nell’aria dell’ambiente interno.
L’umidità assorbita dal materiale viene poi rilasciata successivamente quando le condizioni diventano più favorevoli (per esempio quando il riscaldamento è acceso oppure quando c’è un adeguato ricambio dell’aria).
Questi materiali sono costituiti principalmente da silicato di calcio. Tali pannelli sono degli isolanti minerali, non fibrosi, a base di idrati di silicato di calcio, calce, sabbia, cemento, acqua e additivi porizzanti (porosità > 95%).
Un pannello in silicato di calcio (vedi Figura 2) può assorbire acqua fino a 3 volte il suo peso. Inoltre, grazie alla sua elevata alcalinità (pH > 10), il silicato di calcio può considerarsi un antimuffa naturale per lavori di ristrutturazione sul lato interno delle pareti (o soffitti) sia degli edifici esistenti, sia per le nuove costruzioni. Pertanto è ideale per la correzione dei ponti termici nelle zone molto degradate dalla muffa e in particolar modo dall’umidità da condensa.

Taglio termico del balcone
Si tratta dell’inserimento di uno strato isolante tra il balcone e il solaio interno in modo da poter avere una certa continuità dell’isolamento del muro (vedi Figura 3). In commercio ne esistono di diverse tipologie e di diverso materiale. Alcune tipologie presentano dei ferri per poter permettere la continuità dell’armatura tra il solaio interno e il balcone esterno, mentre in altre è possibile inserire i ferri di armatura dopo l’installazione del taglio termico e prima del getto di calcestruzzo. In generale, per garantire un corretto funzionamento della mensola, in corrispondenza del taglio termico si usano materiali che resistono bene sia alla trazione (armatura in acciaio) sia alla compressione (elementi ad alta densità) fornendo comunque un buon isolamento termico.
Da un punto di vista termico, la soluzione garantisce la riduzione del ponte termico di circa il 70-80% rispetto a una soluzione tradizionale (assenza del taglio termico). In alternativa, è possibile risolvere il problema del ponte termico del balcone “staccandolo” dalla struttura muraria e fissandolo o attraverso tiranti posti sul tetto, oppure attraverso dei pilastri.

Bancale con isolamento termico
Il bancale della finestra è uno dei ponti temici per eccellenza. Ci sono varie tecniche per ridurre questo ponte termico. In commercio esiste un bancale realizzato con un’anima in polistirene circondata da calcestruzzo fibrorinforzato e provvisto di armature tradizionali. Tale soluzione garantisce una riduzione del ponte termico del 50-60% rispetto a un bancale tradizionale.
Rivestimento del bancale
Il “rivestimento del bancale” (vedi Figura 4) è una soglia aggiuntiva da appoggiare a quella preesistente avente uno sporto fi no allo spessore dell’eventuale cappotto esterno. Lo sporto ricopre la soglia anche verticalmente in modo da ridurre le dispersioni termiche del ponte termico.
Controtelai passanti
Un’altra tecnica valida per ridurre il ponte termico del bancale è quella di creare un taglio termico nel bancale (vedi Figura 5). Questo può essere ottenuto o attraverso l’inserimento di materiale isolante (il bancale quindi risulta diviso in due parti) o attraverso l’inserimento di un controtelaio con lo stesso scopo dell’isolante ma con caratteristiche di resistenza meccanica superiori.

Cassonetto isolato
Il ponte termico del cassonetto è spesso trascurato non perché le dispersioni siano limitate, ma per incapacità o inesperienza. Le dispersioni termiche in prossimità dei cassonetti (specialmente se non isolati) sono elevate soprattutto se si pensa che lo scopo del cassonetto sia solo quello di ospitare il sistema oscurante. Ci sono sistemi che possono ridurre le dispersioni del cassonetto intervenendo sulla zona interna semplicemente inserendo uno strato di isolante (vedi Figura 6).

Materiali iperisolanti
I materiali iperisolanti, rispetto agli isolanti di tipo tradizionale (0,030-0,060 W/mK) hanno la peculiarità di avere una conducibilità termica molto bassa (0,013-0,014 W/mK) con spessori ridotti (0,5-3 cm).
Il superisolamento di tali materiali può essere ottenuto o attraverso l’eliminazione dell’aria all’interno del materiale (in questo caso si parla di pannelli isolanti sottovuoto – Vacuum Insulation Panel, VIP) oppure cercando di intrappolarla in pori di dimensione molto piccola (al fine di limitare fortemente gli scambi termici).
Questa ultima tecnica è utilizzata mediante gli areogel o altri materiali nano-porosi. Questi materiali possono essere usati sia per ridurre le dispersioni sia per correggere eventuali discontinuità termiche (per esempio un ponte termico d’angolo tra due pareti verticali). Nei casi in cui è possibile intervenire solo sul lato interno, l’uso di questi materiali può essere vantaggioso anche in termini di spazio, poiché si otterrebbe un elevato isolamento termico con esigui spessori.

Degrado causato dai ponti termici
I ponti termici influiscono negativamente non solo sui consumi energetici, ma anche sul comfort abitativo. A causa della disomogeneità della distribuzione delle temperature superficiali nell’ambiente abitato, essi determinano, infatti, un abbassamento della temperatura radiante che è un indice del livello di comfort.
La temperatura media radiante può essere definita come la temperatura media delle pareti con le quali il corpo umano scambia energia: più bassa è la temperatura delle pareti e minore è la temperatura media radiante e, di conseguenza, maggiore sarà la quantità di energia che il corpo scambia per irraggiamento verso la parete, aumentando la sensazione “di freddo” come rappresentato qualitativamente in Figura 7.

Ai problemi di comfort termico possono seguire anche quelli igienico-sanitari con la formazione di macchie e muffe. Le muffe e le alghe rappresentano elementi di degrado biologico che si moltiplicano mediante microrganismi presenti nell’aria (spore). La presenza delle impurità presenti sulla pittura delle pareti e dei microorganismi nell’aria, aiutati da sfavorevoli condizioni di temperatura e umidità degli ambienti, ne facilita il proliferare.
Inizialmente il degrado è di tipo estetico con formazione di macchie formate da puntini di colore nero che con il tempo progrediscono fino a diventare vere e proprie aree nere come nel caso di Figura 8a, in corrispondenza del ponte termico tra parete e solaio, o delle Figure 8b e 8c in corrispondenza dei ponti termici degli architravi delle finestre e dei davanzali. Il davanzale, solitamente in marmo, presenta una conducibilità termica molto alta (> 2 W/mK) e crea una discontinuità termica nella parete. Anche se il radiatore aiuta ad aumentare la temperatura, quando l’impianto viene spento, a causa dello scarso livello di isolamento associato a un ridotto spessore della nicchia si possono creare le condizioni favorevoli per la formazione di macchie e condense.
A lungo andare le muffe determinano la polverizzazione e sfogliamento dell’intonaco e un odore sgradevole all’interno degli ambienti.
Infine, da non sottovalutare sono i danni strutturali che i ponti termici potrebbero determinare. La disomogenea distribuzione delle temperature all’interno del nodo strutturale può provocare, nei casi più gravi, tensioni interne con conseguente degradazione dei materiali che costituiscono il nodo.

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Questo articolo è tratto dal nuovo Quaderno Tecnico Bigmat “Ponti termici in edilizia”, rivolto ad applicatori per il calcolo dei ponti termici, correzione e tecniche di intervento. Si tratta dell’ultimo volume pubblicato nella collana rivolta ai progettisti. Ogni quaderno tecnico riporta la teoria e la normativa di riferimento e propone le soluzioni più idonee per ogni problematica del costruire.

Per consultare o scaricare il quaderno tecnico, visita questa pagina.

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