Coefficienti di resistenza termica R e di trasmittanza termica U

I Coefficienti di resistenza termica R e di trasmittanza termica U sono due valorei che spesso vengono pubblicati con esempi pratici di applicazione di materiali termoisolanti in funzione degli spessori:

  • in qualche ricerca si trovi il materiale X con esempi di spessori applicati a dimostrazione della resistenza termica R che si ottiene
  • in qualche ricerca si trovi il materiale Y con esempi di spessori applicati a dimostrazione della trasmittanza termica U che si ottiene

Se non masticate ogni giorno queste grandezze, vi troverete un po’ spiazzati e in confusione nel momento del confronto e della scelta del materiale isolante!

Ma le cose sono più semplici di quanto appaiano:

fisica edile x negati - Coefficienti di resistenza termica R e di trasmittanza termica U 1

premesso che

  • ogni strato di materiale ha una resistenza termica che dipende dalla conducibilità termica di tale materiale e dallo spessore che si posa
  • ogni strato di materiale disperde più o meno energia (dipende dalle sue caratteristiche)

resistenza termica R = mqK/W

che si calcola dividendo spessore (in metri) per conducibilità termica  m / (W/mK)

trasmittanza termica U = W/mqK che si calcola dividendo conducibilità termica per spessore (W/mK) / m che non è altro che 1/R

infatti se abbiamo un solo strato di materiale omogeneo e ci viene detto che ha una certa trasmittanza termica U, ma noi vorremmo conoscere la sua conducibilità termica per capire se si tratta di un materiale termoisolante spinto o no, è sufficiente moltiplicare la trasmittanza termica per lo spessore (in metri) U * m.

il calcolo delle proprietà termiche di un elemento edile

In realtà per fare il calcolo delle proprietà termiche di un elemento edile  bisogna dividere 1 per la somma di tutte le Resistenze, sommando anche anche la Resistenza superficiale interna ed esterna in base alla direzione del flusso di calore!

esempio

Magari vi sarà capitato di scegliere tra diversi massetti leggeri termoisolanti confezionati, quelli che vanno a riempire gli strati dove passano gli impianti e che poi ricevono il massetto a finire dove si poserà che so.. il legno o la piastrella o altra finitura interna per pavimenti. I produttori spesso preparano delle tabelle per i confronti – ora saprete leggere con più consapevolezza e destrezza tutti quei numeri – ecco un esempio di tabella con riportati gli spessori del sottofondo termoisolante in riferimento a 7 diversi prodotti in sacco da miscelare:

  • le prime 7 righe rappresentano la resistenza termica R = mqK/W in funzione dei cm. di spessore di ogni materiale (in grassetto)
  • le 7 righe sotto rappresentano la trasmittanza termica U = W/mqK in funzione dei cm.  di spessore di ogni materiale
su questo argomento potresti rileggere il mio articolo:   Riscaldamento a pavimento a bassa inerzia

Coefficienti di resistenza termica R e di trasmittanza termica U


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fisica edile x negati - Coefficienti di resistenza termica R e di trasmittanza termica U 3

autore: Federico Sampaoli


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21 commenti su “Coefficienti di resistenza termica R e di trasmittanza termica U”

  1. @ Andrea

    no, la resistenza termica indicata dal fornitore dell’isolante ci dice solo che quello strato (da 10cm) presenta quella resistenza termica.
    ora noi vogliamo invece conoscere la trasmittanza termica U di un certo elemento edile!
    e dunque dobbiamo sommare tutte le resistenze di tutti gli strati.

    ma non deve dimenticare le resistenze (interne ed esterne). per esempio se abbiamo un flusso termico orizzontale:

    – Resistenza termica sup interna Rsi [m2K/W] 0,13
    – Resistenza termica sup esterna Rse [m2K/W] 0,04

  2. Buongiorno,
    domanda forse banale, se una ditta fornitrice di materiali isolanti, ci comunica la resistenza termica di 10cm di materiale e la trasmittanza ha un suo valore. Affidarsi alla resistenza termica del materiale oppure utilizzare la trasmittanza e moltiplicarla per lo spessore, in questo caso 10cm?

    Grazie

  3. la ringrazio molto per la risposta, scrivo per imparare e non per dare voti…assolutamente.
    Un mio amico mi ha chiesto di aiutarlo a redigere un ape per un vecchio edificio, cosa che non ho mai fatto e ho cominciato a smanettare con il programma termiplan.
    immaginavo che si trattasse delle resistenze superficiali ma sono un po meravigliato di questo; ho visto un’ altra scheda tecnica di un altro produttore e la trasmittanza U presumo sia calcolata al netto delle resistenze superficiali perchè dividendo la conducibilità termica per lo spessore mi dà lo stesso valore riportato dalla scheda tecnica, cosa che reputo più giusta…. pensavo che le schede tecniche fossero uniformate ma evidentemente ognuno fa a piacere suo. io so che le resistenze superficiali dipendono dalla vari fattori e ho visto che le norme uni danno dei valori a seconda si tratti di muri interni, esterni etc quindi che senso ha dare la trasmittanza dei blocchi con inclusi le resistenze superficiali? al tecnico è sufficiente avere la conducibilità e poi applica le resistenze termica a secondo dei casi…se si tratta di muri perimetrali, interni, se è a contatto con il terreno o con l’aria. Forse mi sbaglio?

  4. @ Pasquale

    immagino che lei si riferisca ai blocchi in calcestruzzo vibrocompresso alleggerito con lapillo vulcanico.

    per fare il calcolo delle proprietà termiche della parete senza intonaco con questi blocchi calcestruzzo lapillo lei deve usare:

    – la conducibilità termica Dichiarata dal produttore: 0,28 W/mK
    – lo spessore: 0,06 metri
    – il calore specifico: immaginiamo che sia 1000 J/kgK
    – la densità: 887 kg/mc (probabilmente calcolata con Malta di massa volumetrica 1800kg/m3)

    ma non deve dimenticare le resistenze con flusso termico orizzontale:

    – Resistenza termica sup interna Rsi [m2K/W] 0,13
    – Resistenza termica sup esterna Rse [m2K/W] 0,04

    quindi se lei calcola la trasmittanza U deve dividere 1 per la somma di tutte le resistenze, non solo quella del blocco!

    0,13 + 0,214 + 0,04 = 0,384 m2K/W

    ( dove la resistenza del blocco da 6cm di spessore si ottiene facendo 0,06 / 0,28 )

    1 / 0,384 m2K/W = trasmittanza U 2,60 W/m2K

    promosso?

    ma perdoni la curiosità:
    a cosa serve costruire una parete verso l’esterno così sottile e così disperdente?
    forse una muratura con intercapedine isolata? dove il blocco in calcestruzzo vibrocompresso alleggerito con lapillo vulcanico è il paramento esterno?

  5. salve,
    grazie per il suo articolo e volevo chiedere una spiegazione in merito alla conduttività termica e trasmittanza.
    nella scheda tecnica di un blocco in lapillo-cemento vi è riportata la conduttività termica a secco del blocchetto di 6 cm di spessore alla temperatura di 10 gradi che è 0,26 W/mK e si riporta anche la trasmittanza a secco dello stesso blocchetto che è di 2,48 W/m2K. Da fisica tecnica so (forse sbaglio) che la trasmittanza dovrebbe essere data dal rapporto tra la conduttività termica e lo spessore del blocchetto e quindi 0,25/0,06 mi darebbe un 4,3 W/m2K che non coincide con il 2,48 riportato dalla scheda tecnica. Dove sbaglio? Nel programma di calcolo quale valore di conduttività o trasmittanza dovrei mettere? grazie

  6. come materiale idoneo alla protezione dal caldo ovviamente la fibra di legno a medio alta intensità è isolante imbattibile, però la posa e i componenti del sistema devono essere perfetti.
    se in zona fosse difficile soddisfare entrambe le necessità, meglio cambiare materiale

  7. Quindi concorda di optare per la fibra di legno come materiale? Per aumentare lo sfasamento termico sono praticamente obbligato!

  8. se la casa è poco abitata o vuota tutto il giorno, o con necessità di risanare gli interni, si potrebbe valutare anche un isolamento interno.
    altrimenti sempre meglio pensare all’isolamento termico sul lato esterno che deve subito trovare una soluzione ai fori finestra e ai davanzali.
    naturalmente è indispensabile raggiungere il massimo sfasamento possibile.

  9. Dott. Sampaoli,
    L’intervento sarà sul lato esterno in quanto già intonacato con uno strato di sabbia-cemento di 3 cm, quindi esteticamente non perdo nulla (un intonaco inoltre è presente anche sul lato interno).

  10. prima di pensare ai cm di isolante decidiamo se l’intervento sarà sul lato esterno o su quello interno.
    ovviamente parlo senza conoscere le situazioni e le esigenze personali e ne conosco i fori finestra che anche loro possono giocare un ruolo nella decisione.
    forse la pietra di Sabucina si potrebbe godere mantenendola a vista.
    ci sono molto aspetti da prendere in considerazione tutti insieme per impostare il progetto.

  11. Dott. Sampaoli buongiorno,
    prima di tutto la ringrazio per la risposta,in secondo luogo volevo precisare che non si tratta di una nuova costruzione, ma di una esistente su cui sto valutando di fare un buon isolamento termico, ma il dato sulla conducibilità termica così alta che ho riscontrato facendo qualche ricerca,di 2,30 W/mK ( contro 1,70 W/mK da lei utilizzato), mi ha un pó spiazzato, considerando che sono in Sicilia anche se in zona climatica D, per raggiungere un buon sfasamento termico dovrei andare oltre gli 8 cm di materiale isolante che avevo supposto…. O Sbaglio? Che ne pensa? Inoltre considerando la posizione geografica, secondo lei dovrei prendere in considerazione come materiale migliore la fibra di legno? Grazie

  12. ho chiamato la Cava di Caltanissetta che mi farà avere qualche informazione.
    intanto possiamo tentare di fare qualche calcolo della trasmittanza di una muratura in blocchi di pietra di Sabucina (Le Cave di Sabucina estraggono dalla formazione geologica del Monte Sabucina) con alcuni dati:
    la calcarenite della pietra di Sabucina ha densità maggiore del tufo vulcanico e minore di quello calcareo, quindi io attribuirei una conduttività di 1,7 W/mK al massimo e un calore specifico pari a 1000 J/kgK
    ottenendo uno sfasamento di circa 6 ore e una Trasmittanza U W/m2K 3,214

    pur essendo un materiale bellissimo, i valori ottenibili con il calcolo delle proprietà termiche sono veramente insufficienti, quindi una stratigrafia deve prevedere o uno spessore enorme di blocchi in pietra Sabucina (leggi anche questo articolo sul granito) o altri materiali a comporre il paramento murario!
    forse è più intelligente progettare la parete con un altro blocco da costruzione e poi rivestirlo con elementi murali in pietra di Sabucina di grande pregio, sia per interni che per esterni: https://www.pietrasabucina.it/contatti

  13. Salve, gentilmente potrebbe aiutarmi a calcolare la trasmittanza termica di una casa con pareti in blocchi di Sabucina?
    ho trovato soltanto che la pietra di sabucina ha una massa volumica apparente pari a 1.846 kg·m-3 e una conducibilità termica di 2,30 W·m-1K-1,
    (calore specifico e permeabilità al vapore non sono riuscito a trovarli)
    quindi non considerando intonaco interno ed esterno e uno spessore del blocco di 24 cm… secondo le formule ho un trasmittanza di 9.60 W/m²K ??? sbaglio qualcosa ?
    non è un valore troppo alto?

  14. la trasmittanza termica U delle strutture opache orizzontali (ma anche verticali) che ci separano da un’altra unità confinante deve rispettare lo 0,8W/mqK

  15. Buongiorno e grazie per il rapido riscontro.
    Tutto quanto detto rispetto alle detrazioni per efficientamento energetico si può applicare anche in situazioni di pavimento in un piano intermedio di un normale edificio residenziale?

  16. quando si sfruttano i benefici termici assicurati dal sistema struttura orizzontale – suolo:
    il calcolo della trasmittanza termica U di pavimento può vantare il positivo contributo del terreno, quindi: Rse verso terreno 0,00mqK/W.

    e poi, trattandosi di una stratigrafia verso terreno il valore di trasmittanza può essere diviso per il fattore di correzione dello scambio termico: cioè W/mqK diviso per il fattore di correzione 0,45.

  17. Buonasera,
    uno strato di 6mm di isolante con Resistenza Rt = 0,171 m2K/W (quindi trasmittanza U=5,85 se non ho fatto male i calcoli) ed un massetto di 10cm.

    Ma il pavimento deve essere necessariamente “verso l’esterno”?

  18. lei si riferisce alla trasmittanza termica U massima delle strutture opache orizzontali di pavimento verso l’esterno soggette a riqualificazione.
    zona climatica D trasmittanza U 0,32 W/mqK dal 2021.
    quali sono gli strati dall’interno verso l’esterno?

  19. Buonasera,
    un massetto di 10 cm con un materiale isolante posto al di sotto avente Resistenza Rt = 0,171 m2K/W (quindi trasmittanza U=5,85), a che valori di trasmittanza termica totale riesce ad arrivare?
    Si riesce a stare sotto i valori minimi imposti dalla legge per efficientamento energetico (tab3 legge 296/06) zona climatica D che prevede trasmittanza 0,34?

  20. la sua parete realizzata con il sistema a casseri in EPS si compone di strati diversi:
    ogni strato ha una certa resistenza termica R che dipende dalla conducibilità e dallo spessore degli strati.

    la trasmittanza termica U 0,22 W/mqK non è altro che 1/R quindi se una proposta è espressa con il valore della trasmittanza termica e l’altra proposta è espressa con il valore della Resistenza termica lei non deve fare altro che prendere il valore 0,22 e metterlo al denominatore:

    1/0,22 = 4,545 che è Resistenza termica

    oppure fare il contrario trasformando la Resistenza termica in trasmittanza U:

    1/4,19 = 0,238 che è Trasmittanza termica

    insomma, la prima proposta è più spinta della seconda in fatto di dispersioni termiche invernali.
    ma non dimentichi che un buon edificio non deve contenere solo le dispersioni termiche: deve garantire altre 2 cose importantissime:
    1. lo sfasamento (la protezione estiva)
    2. la capacità areica sul lato interno (leggi qui)

    quindi i sistemi con casseri in eps NON sono proprio quando di meglio si possa progettare, anzi! leggi anche
    http://espertocasaclima.com/2014/10/06/sistemi-costruzione-consigliati-eps-cemento-conglomerato/
    http://espertocasaclima.com/2017/06/14/casa-appartamento-nuovo-eps-calcestruzzo-cemeto-acciaio-armato-sistema-costruttivo-eps-cls/

  21. Buonasera, mi sto trovando a valutare diversi preventivi per la realizzazione di un abitazione con casseri in EPS a perdere. Le due offerte mi portano una un coefficiente U= 0.22 W/mqK e l’altra è R= 4.19 m2k/W
    ho fatto qualche calcolo e se non ho sbagliato niente il secondo valore dovrebbe essere quello più isolante. Potete confermarmelo??


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