I ponti termici rappresentano uno dei temi più rilevanti nella progettazione dell’involucro edilizio, poiché influenzano in modo diretto l’efficienza energetica, il comfort interno e la durabilità delle strutture. Con il termine ponte termico si indica una zona dell’edificio in cui il flusso di calore attraversa la struttura con maggiore intensità rispetto alle aree circostanti. Questo avviene a causa di variazioni nella geometria, nei materiali o nella continuità degli strati isolanti.
Dal punto di vista fisico, il ponte termico comporta un incremento della densità di flusso termico locale. Se la trasmittanza superficiale o la temperatura interna non sono sufficienti a compensare questa dispersione, la superficie può raggiungere valori tali da favorire condensa interstiziale o superficiale. Ciò rende i ponti termici un tema di grande interesse per ingegneri e tecnici che si occupano della riqualificazione energetica e della progettazione ex novo.
Tipologie di ponti termici
I ponti termici si classificano in base alla loro origine, ovvero al motivo per cui il flusso termico si concentra in un determinato punto.
Ponti termici geometrici
Si formano quando la superficie interna è minore rispetto a quella esterna, o quando l’angolo della struttura genera una maggiore esposizione verso l’esterno. Un esempio classico è l’angolo sporgente di un balcone o la forma di un pilastro angolare.
Ponti termici di materiale
Sono dovuti alla presenza di elementi con conducibilità termica diversa rispetto agli strati circostanti. Ad esempio, un profilo metallico inserito in una parete altamente isolata crea un percorso preferenziale per il calore.
Ponti termici di discontinuità
Questi si presentano quando l’isolamento non è continuo, come accade nelle zone in cui infissi, travi o impianti interrompono lo strato isolante. L’effetto è particolarmente evidente nei nodi costruttivi, dove diversi elementi si incontrano con geometrie complesse.
Come si formano i ponti termici
Dal punto di vista ingegneristico, il flusso termico segue il principio secondo cui il calore si trasferisce sempre dalle zone più calde verso quelle più fredde. Quando una struttura presenta un punto in cui la resistenza termica complessiva (R) diminuisce localmente, la legge di Fourier descrive un aumento del flusso:
q = -λ × (dT/dx)
dove λ è la conducibilità e dT/dx il gradiente termico.
In corrispondenza di un ponte termico, λ aumenta per via del materiale più conduttivo oppure dT/dx cresce a causa della geometria. Questo accelera il trasferimento di calore e produce una zona fredda nella superficie interna dell’edificio.
Effetti dei ponti termici sull’edificio
I ponti termici generano una serie di fenomeni che incidono sulle prestazioni complessive dell’edificio.
Dispersioni termiche
Un ponte termico può rappresentare tra il 15% e il 35% delle dispersioni totali in un edificio scarsamente isolato. Questo conduce a:
- Aumento della richiesta energetica per il riscaldamento invernale;
- Maggiore variazione delle temperature interne;
- Peggioramento della classe energetica.
Rischio di condensa
Quando la temperatura superficiale interna scende sotto il punto di rugiada dell’aria ambiente, il vapore acqueo condensa. Il rischio è più elevato nei mesi freddi e nelle zone con forte sbalzo termico.
Crescita di muffe
Le muffe proliferano in condizioni di umidità elevata e temperature superficiali basse. La presenza di muffe compromette la qualità dell’aria interna e può deteriorare le finiture murarie.
Degrado dei materiali
La presenza di condensa e di cicli termici irregolari può deteriorare intonaci, rasanti e perfino ridurre la durabilità dei materiali strutturali più porosi.
Dove si manifestano più frequentemente
I punti critici dell’edificio sono noti e ricorrenti in molte costruzioni.
Attacco a terra
La zona tra solaio e parete esterna è uno dei punti più sensibili. L’interruzione dell’isolamento e il contatto diretto con il terreno aumentano la dispersione.
Nodo tra parete e serramento
Anche con infissi performanti, l’assenza di isolamento perimetrale può generare differenze significative nella temperatura superficiale interna.
Balconi e aggetti
Il balcone costituisce un classico ponte termico perché interrompe completamente la continuità dell’isolamento e crea una mensola di calcestruzzo che conduce il calore verso l’esterno.
Pilastri e travi passanti
Le strutture in cemento armato hanno una conducibilità superiore rispetto ai materiali isolanti. Quando l’isolamento non è posto in continuità, i pilastri diventano un vettore per le dispersioni.
Giunti di facciata
Nelle facciate ventilate o nei rivestimenti in gres, i ponti termici possono emergere nei punti di ancoraggio se la sottostruttura non è progettata correttamente o se i materiali metallici non sono separati con distanziatori termici.
Come si correggono i ponti termici
L’approccio corretto richiede una progettazione attenta dei nodi costruttivi e l’adozione di materiali idonei.
Interventi in nuove costruzioni
La prevenzione è la strategia più efficace. Gli interventi più comuni sono:
- Isolamento continuo sull’esterno (cappotto) che elimina molte interruzioni;
- Tagli termici nei balconi mediante elementi strutturali prefabbricati;
- Isolamento perimetrale dei serramenti con nastri autoespandenti;
- Distanziatori termici e profili con bassa conducibilità nelle facciate ventilate;
- Correzione nei nodi struttura-involucro mediante pannelli isolanti ad alta densità.
Interventi su edifici esistenti
Negli edifici da riqualificare, le soluzioni non possono sempre essere integrate alla struttura originaria. Le tecniche più usate comprendono:
- Cappotti esterni con spessori calibrati;
- Contropareti interne isolanti nei casi in cui non si possa intervenire all’esterno;
- Sostituzione dei serramenti con montaggio di profili isolati;
- Inserimento di materiali aerogel in punti particolarmente complessi;
- Rivestimenti ventilati che creano una camera d’aria capace di disperdere parte del flusso termico.
Analisi termica dei nodi
La valutazione dei ponti termici viene eseguita mediante simulazione agli elementi finiti o con software dedicati che elaborano il coefficiente di trasmittanza lineica ψ (psi). Questo coefficiente indica l’incremento di dispersione dovuto al ponte termico rispetto alla parte di parete correttamente isolata.
Secondo la normativa vigente, la progettazione deve considerare sia la trasmittanza areica (U) sia quella lineare (ψ), integrandole nel calcolo delle dispersioni totali.
Normativa di riferimento
Le principali norme che regolano la progettazione e il calcolo dei ponti termici includono:
- UNI EN ISO 10211 per la modellazione termica delle strutture;
- UNI EN ISO 14683 per la determinazione semplificata dei valori di ψ;
- Norme tecniche per le costruzioni per la continuità tra isolamento e struttura;
- Linee guida nazionali per la certificazione energetica degli edifici.
Importanza della progettazione integrata
Una progettazione attenta dei ponti termici richiede la collaborazione tra architetti, ingegneri strutturisti e termotecnici. L’obiettivo è valutare ogni nodo costruttivo fin dalla fase preliminare in modo da evitare interventi correttivi successivi, più complessi e costosi.