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Trasmittanza termica periodica

La trasmittanza U dice quanto calore passa quando dentro e fuori stanno fermi. D'estate non stanno fermi: quello che conta è quanta parte dell'oscillazione esterna arriva dentro, e con quanto ritardo. Questo è il calcolo della UNI EN ISO 13786, con l'andamento delle temperature nell'arco della giornata.

Elemento

Esposizione Decide le resistenze superficiali R_si e R_se.

Giorno di riferimento

Località Non cambia i numeri qui sotto. Serve a intestare il grafico e a richiamare i dati che il sito possiede per quella provincia — che sono quelli invernali. Media ed escursione estive restano da inserire a mano: vedi la nota in fondo alla pagina.

Temperatura media esterna, °C

Escursione giornaliera esterna, K Massimo meno minimo nelle 24 ore.

Ora del massimo esterno

Set point interno, °C

Oscillazione interna, K Quanto l'aria interna si muove attorno al set point. Zero = perfettamente regolata.

Stratigrafia, da dentro verso fuori

Una riga per strato nome; spessore m; λ W/mK; densità kg/m³; μ; c J/(kg·K)
È il formato della trasmittanza con una colonna in più, la capacità termica specifica: si incolla da lì e si aggiunge l'ultima.

Caratteristiche dinamiche

0,046 W/(m²·K)

Y_ie, trasmittanza termica periodica. Qui più bassa è meglio.

Sfasamento: 13,3 h
Fattore di decremento: 0,154
Trasmittanza U: 0,298 W/(m²·K)
Massa superficiale: 346 kg/m²

Di ogni grado di oscillazione della temperatura esterna, dentro ne arriva 15,4 %, e ci arriva 13,3 ore dopo. Il picco di calore che entra alle 15 si presenta quindi verso le 4.

Y_ie sta sotto 0,10 W/(m²·K), che è il limite del DM 26/06/2015 per le pareti opache verticali — richiesto in alternativa alla massa superficiale oltre 230 kg/m², qui 346 kg/m².

Grandezza	Valore	Che cosa dice
Trasmittanza U	0,298 W/(m²·K)	il regime stazionario, per confronto
Trasmittanza periodica Y_ie	0,046 W/(m²·K)	il flusso che entra per ogni grado di oscillazione esterna
Ammettenza interna Y₁₁	3,75 W/(m²·K)	quanto la parete assorbe dall'ambiente interno; alta = smorza bene i carichi interni
Ammettenza esterna Y₂₂	5,01 W/(m²·K)	la stessa cosa vista da fuori
Capacità areica interna κ₁	52 kJ/(m²·K)	l'inerzia che l'ambiente interno «sente»
Capacità areica esterna κ₂	69 kJ/(m²·K)	idem dal lato esterno
Massa superficiale	346 kg/m²	il criterio alternativo del DM 26/06/2015

La parete

La stessa sezione della trasmittanza. Qui sotto il profilo è quello medio della giornata: in regime periodico oscilla attorno a questa posizione.

L'onda termica sulla parete

Interno a sinistra, come nella sezione qui sopra e come si scrive la stratigrafia. Nelle dispense questo disegno si trova quasi sempre ribaltato, con l'esterno a sinistra perché l'onda «arriva da fuori»: è la stessa figura vista allo specchio, e i due lati sono scritti grandi apposta.

A sinistra l'oscillazione della faccia interna attorno alla sua media T_mi, a destra quella della faccia esterna attorno a T_me; il tempo scorre verso destra su tutti e due i lati, con la stessa scala, così il ritardo si vede come uno spostamento. Dentro la parete, la linea continua è la temperatura media e le due tratteggiate sono il massimo e il minimo che ogni interfaccia raggiunge nell'arco della giornata: dove le due si stringono, lì l'onda è stata smorzata. Si stringono attraversando la massa, non l'isolante — ed è la cosa che i numeri da soli non fanno vedere.

Se l'inviluppo ha una strozzatura dentro la parete, con un punto più stretto delle due facce, non è un errore: quando anche l'aria interna oscilla, dentro il muro arrivano due onde dai due lati, e il minimo cade dove sono entrambe deboli. Mettendo a zero l'oscillazione interna — aria perfettamente regolata — la strozzatura sparisce e l'inviluppo si allarga in modo continuo verso l'esterno.

Le 24 ore

Le due arie sono i dati: oscillano come le hai dichiarate. Le due superfici sono il risultato del calcolo. Lo scarto fra l'oscillazione dell'aria esterna e quella della faccia interna è il mestiere della parete: una parete pesante tiene la faccia interna quasi ferma mentre fuori la temperatura fa dodici gradi, e consegna il poco che passa con ore di ritardo.

	minimo	massimo	oscillazione	ora del massimo
Aria esterna	22,0 °C	34,0 °C	12,0 K	15:00
Superficie esterna	22,8 °C	33,2 °C	10,4 K	15:37
Superficie interna	25,7 °C	26,4 °C	0,7 K	05:53
Aria interna	25,5 °C	26,5 °C	1,0 K	04:21

Fra le due facce della parete l'onda termica arriva attenuata a 7,1 % e con 14,3 ore di ritardo: il massimo della faccia esterna è alle 15:37, quello della faccia interna alle 05:53.

Due coppie di numeri da non confondere

	fra le due facce	UNI EN ISO 13786
Attenuazione	0,071	0,154
Sfasamento	14,3 h	13,3 h

Non sono gli stessi numeri e non devono esserlo. La colonna di sinistra confronta due temperature di superficie, ed è quello che si misura sul grafico: cambia col clima e con la regolazione dell'ambiente. La colonna di destra confronta il flusso che entra con la temperatura dell'aria esterna, è la definizione della norma, ed è una proprietà della sola parete: non cambia se cambi il giorno tipo. La verifica di legge usa quella di destra.

Da dove vengono i dati del giorno tipo

Media esterna, escursione e ora del massimo li inserisci tu, e la località non li cambia: i dati climatici di questo sito contengono la temperatura di progetto invernale e l'irradianza, non le medie mensili estive né le escursioni giornaliere. Un elenco che precompilasse quei campi con numeri inventati sarebbe peggio di un campo vuoto, perché sembrerebbe autorevole. I valori iniziali del modulo sono indicativi — un giorno d'estate qualunque — e vanno sostituiti con quelli della località e del mese che interessa, presi dalla UNI 10349-1 o da una serie climatica misurata. Preferisco dirlo che precompilare numeri che sembrerebbero autorevoli e non lo sarebbero.

Il calcolo di Y_ie invece non dipende dal clima: è una proprietà della parete e del periodo di 24 ore. I dati del giorno tipo servono solo al grafico.