Il metodo agli elementi finiti nella modellazione e nel calcolo dei ponti termici

I ponti termici sono delle discontinuità di isolamento termico riscontrabili nei materiali che producono una deviazione del flusso termico tra l’ambiente interno e l’ambiente esterno. L’analisi degli stessi diventa fondamentale nell’ambito della valutazione della prestazione energetica di un fabbricato e per la relativa classificazione. I problemi di progettazione generano delle dispersioni termiche dall’interno all’esterno con formazione di condensa, umidità, ponti termici e altri fenomeni.

Classificazione dei ponti termici

A livello progettuale esistono 3 tipologie di ponti termici:

• ponte termico di forma: stesso materiale per la stessa struttura ma con una variazione di forma che genera disomogeneità e aumento del flusso termico (collegamento tra pareti, angolo, collegamento parete-serramento etc). Viene anche definito come ponte termico geometrico;
• ponte termico di struttura: elementi in contatto con diverse conduttività (ad esempio un pilastro in una parete perimetrale). Viene anche definito come ponte termico di materiale;
• ponte termico misto: coesistenza dei due ponti termici precedenti (ad esempio pilastro d’angolo che si innesta tra due pareti perimetrali).

Calcolo dei ponti termici

Per il calcolo dei ponti termici occorre far riferimento alla norma UNI TS 11300-1:2014 dal titolo Determinazione del fabbisogno di energia termica dell’edificio per la climatizzazione estiva ed invernale. Il testo prevede due tipologie di approcci per la valutazione:

• calcolo con il metodo agli elementi finiti secondo la UNI EN ISO 10211;
• abaco precalcolato conforme UNI EN ISO 14683.

Il metodo agli elementi finiti risulta più accurato e può essere utilizzato per tutte le tipologie di ponte termico al contrario della valutazione tramite abaco precalcolato. L’approccio FEM ha infatti il vantaggio di consentire al tecnico una progettazione senza limitazioni geometriche e di effettuare un calcolo (coefficiente di accoppiamento termico, flusso termico, trasmittanza termica lineica ad esempio) restituendo i risultati numerici e grafici.

Inoltre, il calcolo agli elementi finiti risulta l’unica strada possibile nel caso di progettazione (ex. Legge 10) in quanto è necessario effettuare la verifica di formazione di muffa su tutti i componenti del progetto (compresi i ponti termici).

La soluzione con Blumatica Ponti Termici FEM

Blumatica Ponti Termici FEM consente di effettuare il calcolo della trasmittanza lineica e la verifica della formazione di muffa dei ponti termici con solutore agli elementi finiti.

Il software permette il calcolo de:

• la trasmittanza lineica interna (Ψ int ) ed esterna (Ψ est ) secondo la UNI EN ISO 10211;
• i flussi termici di ciascun elemento e totale;
• le temperature interne e superficiali;
• il coefficiente di accoppiamento termico (L_2D ) del ponte termico;
• la formazione di muffa superficiale secondo la UNI EN ISO 13788, evidenziando la minima temperatura superficiale sulla faccia interna, la temperatura critica, il fattore di temperatura critico (f_{rSi, max}) e il mese critico

La modellazione del ponte termico può avvenire:

1. con Wizard che guida nella selezione della tipologia e nella definizione dei dati geometrici e termici
2. con disegno libero della geometria, partendo anche da un file DWG/DXF di sfondo

Blumatica Ponti Termici FEM consente la visualizzazione di tutti i risultati in forma numerica e grafica, l’andamento del flusso termico, temperatura all’interno dell’involucro e discretizzazione del modello. Il software dispone di archivi personalizzabili relativi a materiali da costruzione, strutture isolate e dati climatici di tutti i comuni d’Italia con possibilità di generare la relazione tecnica progettuale, il dettaglio dei risultati e le immagini dei ponti termici analizzati.

Blumatica Ponti Termici FEM si integra con i progetti realizzati con Blumatica Energy e Blumatica BIM ArchIT

Ulteriori dettagli qui https://www.blumatica.it/software-per-il-calcolo-dei-ponti-termici/