Cosa sono i ponti termici?

Termografia della facciata di un edificio per individuare i ponti termici

Si tratta di zone dell’edificio nelle quali si ha dispersione di calore, il  Dlgs 192 del 2005 “Attuazione della direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico nell’edilizia”  definisce il ponte termico come “discontinuità di isolamento termico che si può verificare in corrispondenza agli innesti di elementi strutturali (solai e pareti verticali o pareti verticali tra loro)”.

Il motivo delle dispersioni in questi punti critici è dovuto al fatto che in queste zone la trasmittanza è superiore rispetto alle altre parti che compongono l’edificio.

Cos’è la trasmittanza?

La trasmittanza rappresenta l’energia, il flusso di calore, che attraversa l’elemento costruttivo sottoposto a differenza di temperatura (tra interno ed esterno dell’edificio) in un determinato lasso di tempo.

Come abbiamo detto in presenza di ponti termici la trasmittanza è maggiore in quel punto dell’edificio rispetto al resto della struttura.

Tipi di ponti termici

Esistono 2 tipi di ponti termici:

– i ponti termici geometrici o di forma, cioè quelli che si hanno in corrispondenza di punti in cui la disomogeneità deriva dalla disposizione geometrica delle strutture, ad esempio si verificano negli angoli delle pareti perimetrali o quando vi sono aggetti.

– i ponti termici di struttura, cioè quelli causati dall’accostamento di parti dell’edificio realizzate in materiali diversi come ad esempio strutture in cemento armato e tamponamenti in laterizio o strutture in acciaio con elementi in vetro o in laterizio.

I vantaggi della risoluzione dei ponti termici sono notevoli:

– risparmio energetico e quindi di conseguenza minori spese di riscaldamento e raffrescamento;

– risparmio sulle spese di manutenzione in quanto strutture e finiture si conservano più a lungo in buono stato senza i danni causati da umidità e muffe;

– poter vivere in un ambiente sano e confortevole caratterizzato da alto benessere indoor, grazie a giusti valori di temperatura, umidità e alla diminuzione di sostanze nocive all’interno della casa.

Per poter però eliminare i ponti termici è necessario sapere di preciso dove sono e capire cosa li causa.

Quali edifici hanno i ponti termici?

Purtroppo i ponti termici non sono presenti solo nei vecchi edifici non isolati ma spesso anche in fabbricati di recente ristrutturazione nei quali si è realizzato il cappotto per renderli migliori dal punto di vista dell’efficienza energetica o in moderni fabbricati  a risparmio energetico, magari certificati con classe energetica molto elevata (A, B o C) ma che in realtà non vengono realizzati a regola d’arte; bastano infatti disattenzioni o errori da parte dell’impresa nella posa dell’isolante o nella realizzazione del cappotto per avere ponti termici e dispersioni anche rilevanti.

Come trovare i ponti termici con la termografia

Termocamera Testo

Grazie alla termografia  a infrarossi è possibile registrare le radiazioni termiche di un corpo, che normalmente non sono visibili all’occhio umano, e capire quali sono i punti in cui si verificano le maggiori perdite di calore evidenziando eventuali errori costruttivi come la non corretta coibentazione di un tetto o di una parete perimetrale.

Un‘analisi termografica volta a individuare ponti termici e dispersioni di calore deve essere fatta in inverno quando cioè vi è una significativa differenza  di temperatura  tra interno ed esterno dell’edificio.

Una volta individuata la presenza di dispersioni nell’edificio e le loro cause sarà possibile pianificare il tipo di interventi da effettuarsi per risolvere i ponti termici esistenti.

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Con il termine termografia si intende una tecnica di diagnosi non distruttiva capace di misurare la temperatura presente sulla superficie dei corpi.

Esempio di analisi termografica dell’involucro di un edificio con sovrapposizione dell’immagine all’infrarosso e l’immagine reale

Il concetto di base espresso e seguito dalla termografia coincide con il principio fisico secondo il quale, ogni oggetto con una temperatura sopra lo zero assoluto (0 Kelvin= -273,15 °C) diffonde energia sotto forma di raggi infrarossi.

Essendo i raggi infrarossi invisibili all’occhio umano, è necessario uno strumento che trasformi l’energia a onde elettromagnetiche infrarosse emesse da un corpo in un elaborato grafico che ne permetta la percezione e la giusta interpretazione all’occhio umano.

Lo strumento necessario a operare in questo senso è la termocamera, la quale misura i raggi infrarossi che riceve e li trasforma in una immagine in scala di colori dal blu scuro al rosso, che corrispondono alla scala delle temperature dei corpi, dalle più fredde campite di blu alle più calde campite di rosso. In questo modo è facilmente intuibile se una superficie è calda o fredda e quanto è la sua temperatura.

Chiaramente essendo la termografia una tecnica non invasiva, le temperature misurate sono solo quelle dello strato superficiale dei corpi e di conseguenza l’immagine ottenuta è una mappatura termica superficiale dell’oggetto misurato. Infatti la misurazione viene effettuata senza contatto condizione che rende impossibile vedere dentro o attraverso gli oggetti e quindi misurare la temperatura interna.

Analisi termografica: i campi applicativi

Proprio per la sua caratteristica di misurazione passiva (non distruttiva), la termografia è utilizzabile in diversi ambiti e settori.

In materia di edilizia legata a una progettazione di un intervento di edificio in costruzione o di riqualificazione energetica, una diagnosi di natura termografica è in grado di individuare quali sono i punti dell’involucro edilizio a temperatura più bassa e quindi i punti dove si localizzano le dispersioni di calore (ricerca ponti termici dovuti all’assenza di isolante o alla non corretta posa dello stesso) che vanno ad incidere negativamente sul buon rendimento energetico dell’edificio.

Oltre ciò, la termografia può essere utilizzata in campo idraulico per individuare eventuali perdite di impianto o in campo elettrico per rilevare differenze termiche e la precisa posizione di cavi elettrici e/o tubazioni all’interno della parete.

Analisi termografica: le grandezze

Le grandezze prese in considerazione per un’analisi termografica sono: l’emissione, la riflessione e la trasmissione.

Infatti l’immagine in gradazione di colori è solo il risultato di una serie di operazioni che la termocamera effettua in automatico, dall’acquisizione della radiazione in poi.

Per prima cosa la termocamera registra la radiazione che riceve dagli oggetti interni al suo campo visivo (ovvero il suo campo d’azione, la porzione di corpi massima che riesce a racchiudere). Questa radiazione è composta da raggi emessi, riflessi e trasmessi.

Con emissività, come facilmente intuibile dal nome, si indica la capacità di un materiale a emettere raggi di tipo infrarosso.

Essendo una caratteristica propria di ogni materiale questa varia a seconda delle proprietà di ogni materiale a emanare raggi infrarossi.

Convenzionalmente si pone il valore massimo di emissività uguale a 1 raggiungibile solo da un corpo nero chiamato anche corpo ideale.

Il corpo nero viene definito come un oggetto che assorbe tutta quanta l’energia emessa dai raggi infrarossi incidenti e convertendola la emette tutta quanta.

Oggetti come questo non esistono nella realtà, per questo si parla di corpo ideale.

Di conseguenza l’emissività uguale a 1 è impossibile da raggiungere. Infatti qualsiasi materiale oltre a emettere riflettono e trasmettono radiazioni.

Il secondo fattore è quello di riflessione, che misura la capacità dell’oggetto di riflettere raggi infrarossi.

Anche questa variabile dipende dalle proprietà della superficie dalla temperatura di questa e dal tipo di materiale da cui è composta.

Per fare un esempio pratico che a tutti sarà capitato di provare, di norma una superficie lucida e liscia riflette di più di una ruvida e opaca.

In genere nello strumento di termocamera la temperatura di riflessione può essere impostata manualmente e in molte misurazioni coincide con la temperatura ambiente.

In ultimo si ha il fattore di trasmissione che misura la capacità di un materiale di trasmettere raggi infrarossi. Questa proprietà dipende essenzialmente dal tipo di materiale e dallo spessore dello stesso. Da tenere presente che la maggior parte dei materiali hanno bassissima trasmissione.

Analisi termografica: Legge di Kirchhoff

Emissività, riflessione e trasmissione sono legati tra di loro. Infatti si assume la somma tra emissività, riflessione e trasmissione uguale a 1. Poiché come prima detto la trasmissione se c’è è un valore molto piccolo, non viene considerato nella relazione e quindi viene per convenzione impostata la relazione che la somma tra riflessione ed emissività sia uguale a 1.

Nei casi in cui l’emissività è bassa si hanno molti raggi infrarossi riflessi e quindi è difficile effettuare con precisione la misurazione, o meglio è necessaria maggiore attenzione nell’impostazione della temperatura di riflessione nello strumento.

Di qui è possibile fare le seguenti considerazioni:

• In condizioni di alta emissività si ha bassa riflessione, la misura viene effettuata facilmente;

• In condizioni di media emissività si ha riflessione mediocre, la misura è effettuabile;

• In condizioni di bassa emissività si ha alta riflessione, la misura viene effettuata ma va controllata in maniera adeguata;

Analisi termografica: le variabili

Per determinare la distanza alla quale porsi per effettuare una giusta misurazione sull’oggetto e quale è l’oggetto massimo visibile bisogna prendere in considerazione tre variabili, ovvero il campo visivo, il più piccolo oggetto identificabile e il più piccolo oggetto misurabile.

Il campo visivo è l’area visibile con la termocamera (definita in base alla lente utilizzata), il più piccolo oggetto identificabile che viene a definire il valore di un pixelin base alla distanza. E infine il più piccolo oggetto misurabile impostato convenzionalmente come 3 volte più grande del più piccolo oggetto identificabile.

Esempio di termocamera ad infrarossi

In conclusione è bene ribadire che, come si è potuto leggere nella trattazione, non è per niente semplice effettuare una misurazione termografica, in quanto non è sufficiente essere in possesso della strumentazione ma sono necessarie conoscenze tecniche indispensabili affinché la misurazione possa considerarsi corretta, e comunque solo esperti termografici possono cogliere tutte le informazioni utili.

È bene quindi sempre rivolgersi ad un tecnico competente in materia nel caso si necessiti di effettuare una diagnosi di tipo termografico.

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La verifica della correttezza della certificazione energetica di un immobile che si vuole acquistare o di cui si è proprietari serve a controllare se i costi per il riscaldamento che dovrai sostenere corrispondono realmente alla classe energetica  dell’edificio come venduto e/o dichiarato nell’ACE.

Sei in procinto di acquistare un immobile o lo hai da poco acquistato e vorresti accertarti che la classe energetica reale dell’edificio corrisponde a quella dichiarata dall’Attestato di Certificazione Energetica (ACE)?

L’Attestato di Certificazione Energetica dell’edificio è ormai obbligatorio per legge per ogni edificio

Sei già proprietario di un fabbricato e riscontri consumi dell’impianto di riscaldamento più alti di quelli che hai calcolato in base alla classe energetica dichiarata nel Certificato Energetico (ACE)?

Vuoi conoscerne le motivazioni degli scostamenti di consumo energetico rispetto alla classe dichiarata e come eventualmente intervenire?

In tutti i casi sopra citati, per effettuare le dovute diagnosi è bene, per fugare ogni dubbio, rivolgersi ad un energy manager, ovvero ad un tecnico specializzato in diagnosi energetiche che provvederà all’esecuzione del check up completo dell’edificio per la verifica della classe energetica reale. 

Il controllo dei consumi di riscaldamento reali in relazione alla classe energetica di appartenenza, è utile non solo per tutelarsi da possibili maggiori costi di quelli preventivabili, ma anche per determinare il reale valore dell’immobile.

Se si è da poco divenuti proprietari del fabbricato si potrà anche chiedere al venditore la restituzione di parte di quanto pagato in quanto l’edificio in classe energetica inferiore ha necessariamente minore appeal commerciale e un minor valore di mercato.

Il tecnico specializzato in materia energetica procederà, con una prima fase di analisi dei documenti tecnici, la raccolta dei consumi storici dell’edificio e successivamente provvederà ad un’analisi termografica dell’edificio oltre al controllo termoflussimetrico della reale trasmittanza delle superfici opache .

Come si procede

Fase 1: l’analisi dei documenti tecnici e di progetto

Il tecnico specializzato una volta contattato fisserà un primo incontro nel quale si adopererà ad analizzare i documenti relativi all’immobile. I materiali che il tecnico richiede di visionare sono quelli reperibili gratuitamente da chiunque ne abbia la necessità presso l’Ufficio Tecnico del Comune in cui è costruito il fabbricato.

Nel particolare sarà necessario fare richiesta di una copia del progetto architettonico e del progetto strutturale dell’edificio ma soprattutto della Relazione energetica (ex legge 10), ovvero l’elaborato tecnico-descrittivo sottoscritto dal progettista, contenente oltre ai dati tecnici e costruttivi dell’edificio, le informazioni utili per capire come progettualmente si dovevano costruire strutture e impianti, oltre a verificare se le prescrizioni in materia di consumo energetico contenute negli elaborati sono conformi alle norme di legge da rispettare e per controllare successivamente se in fase di costruzione sono state rispettate le previsioni progettuali.

La Relazione energetica è quindi un documento molto importante in quanto fornisce tutte le informazioni relative alle prestazioni e al rendimento energetico dell’edificio previste. La Relazione energetica è poi seguita dall’Attestato di Certificazione Energetica dell’Edificio (ACE), rilasciata da un certificatore che non dovrebbe aver preso parte alle fasi di progetto  dove è indicata la classe energetica ufficiale dell’immobile secondo la classificazione regionale e quindi i consumi di riscaldamento medio annuale atteso.

Fase 2: analisi strumentale

2a – analisi termografica

Una volta presa visione dei documenti tecnici come sopra descritti, l’energy manager procederà a controllare se la situazione in progetto corrisponde alla situazione reale.

Questo tipo di operazione è eseguibile o attraverso indagini diagnostiche invasive o attraverso indagini non distruttive quale può essere un’analisi termografica.

Questa metodologia di verifica con termocamera ad infrarossi, è in grado di determinare tutta la situazione strutturale e impiantistica dell’immobile evidenziando in particolare:

 Se sono presenti sorgenti di umidità;

 Se sono presenti ponti termici non correttamente trattati;

 Se vi sono disomogeneità nella posa dell’isolamento termico;

Chiaramente questa tipologia di analisi diagnostica è eseguibile soltanto con l’utilizzo di una strumentazione adeguata ovvero con termocamere ad infrarosso dotate di sensori ad alta risoluzione.

esempio di una termocamera a raggi infrarossi

Questo tipo di dispositivo è a tutti gli effetti una fotocamera sensibile alle radiazioni infrarosse che è in grado quindi di misurare la temperatura su tutte le superfici dell’involucro edilizio, evidenziandone eventuali anomalie e criticità che devono necessariamente essere interpretate solo dagli esperti.

L’elaborato generato dalla termocamera è una “fotografia termica” dell’edificio dove è possibile vedere, attraverso le gradazioni di colore diverso (dal blu per indicare un punto freddo, al rosso per indicare un punto caldo) le temperature delle strutture e di conseguenza individuare dove per esempio i valori di trasmittanza termica sono più alte (corrispondenti a zone di colore rosso nell’elaborato termografico) e quindi se ne deduce che si è in corrispondenza di un ponte termico da correggere.

Solo procedendo in questo modo si ha sotto gli occhi la situazione esatta dell’edificio relativamente alla presenza di dispersioni termiche.

Si dovrà poi procedere con il termoflussimetro per determinare le esatte trasmittanze termiche delle singole strutture componenti l’edificio che permettono di calcolare attraverso  metodologie di calcolo appropriate, l’effettiva classe energetica  dell’immobile e di progettare gli eventuali interventi di riqualificazione energetica dell’edificio.

2b -analisi termoflussimetrica

Dopo l’analisi termografica è possibile predisporre il controllo con termoflussimetro delle parti di edificio che presentano singolarità, questo per appurare:

 Se sono presenti difformità rispetto alle trasmittanze termiche dichiarate in progetto e quelle reali;

 La reale trasmittanza termica delle pareti da utilizzarsi nella verifica dell’ACE;

Il termoflussimetro va posato in precisi punti delle pareti ricavati da un’accurata analisi della termografia precedentemente effettuata, infatti a occhio nudo è chiaramente impossibile controllare se la stratigrafia di progetto di un elemento strutturale corrisponde alla stratigrafia reale e ancor più impossibile è misurare la trasmittanza termica di ciascuna delle singole strutture componenti l’involucro edilizio, operazione che può essere condotta solo strumentalmente.

La verifica della classe energetica di un edificio è come si può intuire un’operazione complessa ma indispensabile per il controllo dei reali consumi dell’immobile e per o contestare al venditore le differenze riscontrate e/o all’impresa costruttrice la presenza di vizi legati all’isolamento termico che come detto hanno ripercussioni sul valore commerciale dell’immobile oltre che sull’aumento dei consumi per il riscaldamento e raffrescamento, nonchè per progettare un intervento di riqualificazione energetica globale.

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