Flusso Termico

Flusso termico
Il calore si trasferisce sempre da un corpo più caldo ad un altro più freddo, ovverosia, dal livello energetico più alto verso il livello più basso e mai nella direzione opposta. Il trasferimento genera un flusso termico, indicato con la lettera greca F, che è la quantità di calore (Q) trasferita nell’unità di tempo (t) ed è misurato in watt [W].

F = Q/t

Il flusso termico ha una densità q che è la quantità di calore che attraversa l’unità di superficie di un materiale (1 m2) nell’unità di tempo. La densità del flusso termico q si misura in watt al metro quadrato [W/m2].

I flussi termici più importanti in un edificio sono quelli che si hanno attraverso l’involucro dall’interno all’esterno e viceversa. In inverno, quando gli ambienti dell’edificio sono riscaldati, il flusso termico avviene dall’interno verso l’esterno, mentre in estate avvengono anche flussi termici dall’esterno verso l’interno. Ai flussi termici in un edificio si collegano normalmente anche flussi di umidità.

Il flusso termico può svolgersi in due condizioni: stazionarie e non stazionarie. La condizione stazionaria significa che le temperature delle due facce del corpo attraversato da un flusso termico rimangono costanti, ciò che in realtà avviene raramente, perché le temperature variano durante il giorno. La superficie esterna di una parete si riscalda sotto il sole e si raffredda quando il sole non c’è più, e la temperatura della superficie interna varia, ad esempio, quando il riscaldamento viene spento durante la notte.

Queste variazioni vengono normalmente trascurate, perché, nel corso di 24 ore, fanno poco effetto a causa dell’elevata inerzia termica dei materiali da costruzioni.
Flusso termico in una parete omogenea

Gli elementi di un edificio quali pareti, solai e tetti hanno la forma di una lastra e possono essere omogenei o stratificati. Una parete ha due superfici a contatto con l’aria e pertanto il flusso termico attraverso la parete si svolge in tre tappe che, insieme, sono dette transizione del calore:

In una parete omogenea il flusso termico è unidirezionale (dal lato caldo al lato freddo). La quantità di calore (Q) che attraversa nell’unità di tempo la parete dipende dalla differenza delle temperature delle due facce (Dt = ti – te), dalla conduttività termica (l) e dallo spessore del materiale (s) che costituisce la parete.

In un elemento omogeneo, la temperatura diminuisce gradualmente dalla faccia più calda alla faccia più fredda, mentre la direzione del flusso termico è perpendicolare alla parete.
Flusso termico in una parete stratificata

Gli elementi costruttivi sono però di solito composti da diversi strati di differenti materiali che possiedono una differente conduttività (l) e un differente spessore (s). Una parete intonacata su ambedue le facce possiede tre strati.

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