Inerzia termica: cos'è, come si calcola e perché è importante

Inerzia termica: cos’è, come si calcola e perché è importante

L'inerzia termica è la capacità di un materiale di riscaldarsi (o raffrescarsi) più lentamente rispetto ad un altro. Scopri perché è importante nella progettazione dell'involucro edilizio

Con il termine inerzia termica si indica l’attitudine di un materiale o più in generale di una struttura multistrato a ritardare e smorzare le sollecitazioni termiche a cui esso è sottoposto al variare del tempo. Rappresenta un parametro fondamentale da prendere in considerazione quando si progetta l’involucro opaco di un edificio e si vuole garantire un comfort termo-igrometrico e un risparmio energetico.

Progettare adeguatamente l’involucro dal punto di vista energetico mediante un apposito software termotecnico è di fondamentale importanza per assicurare il risparmio energetico. Infatti migliore è il comportamento termico di un edificio, maggiore sarà il comfort interno. Per un calcolo ancora più approfondito del comportamento isolante di un involucro edilizio sarebbe importante eseguire un calcolo tramite un software di analisi energetica dinamica per gli edifici.

Inerzia termica – TerMus

Inerzia termica: definizione

L’inerzia termica è la capacità dei materiali di attenuare e ritardare l’ingresso in ambiente dell’onda termica dovuta alla radiazione solare incidente sull’involucro edilizio, ovvero la capacità di un materiale di variare più o meno lentamente la propria temperatura, in base alle variazioni di temperatura esterna oppure di una sorgente di calore o di raffrescamento interno.

Essa dipende dallo spessore del materiale, dalla capacità termica e dalla conduttività termica.

Un’elevata inerzia termica nel periodo invernale consente di:

limitare le variazioni di temperatura dell’aria interna, con conseguente migliore rendimento dell’impianto di riscaldamento (regime più costante, minore potenza massima dell’impianto);
migliorare l’utilizzo degli apporti solari gratuiti:
- risparmio energetico;
- apporti interni ed esterni;
diminuire la trasmittanza termica (U) dell’involucro.

Come si calcola l’inerzia termica?

Per valutare l’inerzia termica dell’involucro edilizio, è possibile effettuare un calcolo approssimativo. Può essere valutata in termini di temperatura/tempo*differenza di temperatura (s^-1), oppure in alternativa, potenza/tempo*differenza di temperatura (W/s×K).

Gli effetti positivi dell’inerzia termica sono quantificabili attraverso il parametro dello sfasamento e attraverso quello del fattore di decremento o attenuazione.

Inerzia termica e sfasamento termico

Lo sfasamento termico è l’arco di tempo che trascorre dal momento in cui si registra la massima temperatura esterna a quello in cui si rileva la massima temperatura all’interno dell’edificio. É la capacità di ritardare (di qualche ora) il calore proveniente dall’esterno e i relativi effetti. In pratica, l’involucro dell’edificio assorbe il calore diurno e lo rilascia con minore intensità nelle ore notturne, con uno sfasamento ottimale di 12 ore.

Questo ritardo consente al calore di raggiungere gli ambienti interni durante la notte, garantendo un comfort termico estivo. La quantità di energia scambiata tra interno ed esterno dipende dalla stratigrafia e dalla differenza di temperatura, valutata in regime stazionario in progettazioni invernali e in regime dinamico per il calcolo estivo.

Per calcolare lo sfasamento termico puoi utilizzare il software certificazione energetica che consente l’esecuzione dei calcoli in maniera estremamente rigorosa e precisa; puoi, inoltre, ottenere in tempo reale rappresentazioni grafiche, termografie 3D e mappature a colori del comportamento energetico dell’edificio sia in fase di input che in fase di calcolo.

Inerzia termica e fattore di attenuazione

Il fattore di attenuazione (o smorzamento), invece, è definito come il rapporto tra il modulo della trasmittanza termica dinamica e la trasmittanza termica in condizioni stazionarie. É importante che il fattore di attenuazione sia quanto più ridotto possibile mentre quello di sfasamento sia compreso tra 8 e 12 ore.

Le caratteristiche di attenuazione delle pareti multistrato dipendono, oltre che dalla massa e dalla trasmittanza della parete, anche dal posizionamento dell’eventuale strato di isolante. Un modo semplice e pratico per valutare l’effettiva capacità di attenuazione di una struttura consiste nel considerare come massa della stessa quella compresa fra l’aria interna e lo strato isolante. Se la massa risulta elevata, anche le sue caratteristiche di attenuazione lo saranno.