I componenti opachi secondo il metodo dinamico della EN ISO 52016
Il metodo di calcolo dinamico della nuova norma EN ISO 52016 è basato su un modello a parametri concentrati RC (resistenza capacità) dove
ogni elemento disperdente viene rappresentato tramite un circuito equivalente RC a parametri concentrati costituito da:
- 5 nodi.
- 4 resistenze.
- 5 condensatori.
A cui si aggiungono:
- 3 nodi per la temperatura dell'aria
- 2 resistenze convettive
- 2 resistenze radiative
La figura mostra la schematizzazione del modello riportato nella norma, si noti che le resistenze sono espresse in termine di conduttanza h.
La soluzione è decisamente più complessa rispetto al metodo R5C1 proposto dalla EN 13790 che si limitava a rappresentare una
intera zona termica con un circuito equivalente costituito da 5 resistenze ed 1 condensatore. Con l'approccio della EN 13790 tutta la capacità termica della zona è racchiusa nell'unico condensatore, questo comporta delle evidenti limitazioni. Ad esempio il posizionamento dell'isolante all'interno o all'esterno non ha alcun impatto sul modello, ciò non è corretto poiché come è noto in condizioni stazionarie la posizione dell'isolante è ininfluente mentre in condizioni dinamiche lo è.
Il metodo della ISO 52016 consente di modellizzare in modo molto più accurato l'involucro della zona termica poiché viene utilizzato un circuito equivalente RC
molto più complesso che rappresenta
ogni elemento disperdente e non l'intera zona termica.
Questa maggiore complessità tuttavia comporta maggiori difficoltà nell'attribuire il valore ai singoli componenti del circuito RC partendo dai parametri fisici degli elementi disperdenti: pareti opache, coperture, serramenti, pavimenti contro terra.
La norma propone un metodo per determinare i valori delle conduttanze h
eli:n e delle capacità termiche specifiche k
eli;n da attribuire al modello RC.
Vediamo qui come si procede per le pareti opache multistrato. Il metodo non richiede la conoscenza della stratigrafia dettagliata dell'elemento ma richiede la conoscenza di:
- resistenza di sola conduzione (Reli;c m2K/W)
- capacità termica media per unità di superficie. (Celi;m J/m2K)
- posizione della massa termica
Sono previste 5 differenti casi di posizionamento della massa termica indicati nella norma con le sigle I, E, IE, D, M.
In tutti i casi, indipendentemente dalla localizzazione della massa termica, la resistenza totale è suddivisa sulle conduttanze tra i nodi in questo modo:
attribuendo maggiore potere isolante agli "strati" interni della struttura. La capacità termica invece è attribuita in modo differente in funzione del caso specifico.
Tipo I
La massa termica è sul lato interno della parete (es. parete cappotta) in questo caso tutta la capacità termica è attribuita al nodo interno 5:
- keli;5 = Celi;m
- keli;1 = keli;2 = keli;3 = keli;4 = 0
Tipo E
La massa termica è sul lato esterno della parete (es. parete isolata internamente) in questo caso tutta la capacità termica è attribuita al nodo esterno 1:
- keli;1 = Celi;m
- keli;2 = keli;3 = keli;4 = keli;5 = 0
Tipo EI
La massa termica è in parte sul lato interno in parte sul lato esterno della parete (es. parete isolata in intercapedine) in questo caso tutta la capacità termica complessiva è suddivisa tra i nodi interno ed esterno 1 e 5:
- keli;1 = keli;2 = Celi;m/2
- keli;3 = keli;4 = keli;5 = 0
Tipo D
La massa termica è distribuita su tutto lo spessore della parete (es. parete in laterizio termoisolante) in questo caso la capacità termica complessiva è suddivisa fra tutti gli strati in questo modo:
- keli;2 = keli;3 = keli;4 = Celi;m/4
- keli;1 = keli;5 = Celi;m/8
Tipo M
La massa termica è concentrata al centro della parete (es. parete isolata sia internamente che esternamente) in questo caso tutta la capacità termica complessiva è attribuita al nodo centrale:
- keli;3 = Celi;m
- keli;1 = keli;2 = keli;4 = keli;5 = 0
Questa metodologia consente di
applicare il metodo dinamico senza che siano necessarie più informazioni rispetto a quelle utilizzate per il calcolo in regime stazionario. Infatti i parametri per il calcolo dinamico vengono ricavati dalla resistenza termica di conduzione complessiva della struttura e dalla capacità termica areica.