Psi: come determinarlo correttamente per l’ Uw

La pubblicazione dei nuovi valori Psi, ricalcolati ed aggiornati dall’Associazione dei vetrai tedeschi in collaborazione con ift Rosenheim (vedi news), è stata accolta con molto interesse da parte dei tecnici del settore serramenti. Ed ha stimolato questo intervento di chiarificazione sul fattore Psi da parte di Samuele Broglio, normatore, perito di tribunale, formatore nonché falegname. (EB)

Un po’ di chiarezza sullo Psi

Ritengo sia necessario fare un po’di chiarezza in merito al valore Psi, che erroneamente viene definito come “ponte termico del canalino” ma molto più correttamente ed aderentemente con la norma dovrebbe venire definito come “trasmittanza termica lineare della giunzione telaio/vetro”.

Ponte termico: che cosa è

Iniziamo a definire chiaramente cosa si intenda per “ponte termico”. Un ponte termico in pratica è (utilizzando con lievi modifiche la bellissima definizione della UNI 11673-1) la “parte di un elemento nella quale la resistenza termica, altrove uniforme, cambia significativamente per effetto della compenetrazione di materiali aventi conduttività termica differente  e/o per effetto della variazione di spessore e/o per le differenze di area interna ed esterna dell’oggetto”.

Che cosa genera il ponte termico

La definizione, apparentemente complessa, in pratica dice che un ponte termico può essere generato da:

• la presenza nella stessa zona di più materiali aventi valori di conduttività termica differente tra loro; nella zona di giunzione tra vetro e telaio sono presenti il vetro, il canalino, il sigillante del vetro, il sigillante tra vetro e telaio, la camera d’aria che si forma nel gioco tra vetro e telaio – magari riempita con le apposite schiume o riempita di silicone – , il telaio stesso del serramento, e/o
• la variazione di spessore rispetto alle zone a spessore costante; il vetro ha uno spessore fisso, il telaio ha uno spessore fisso – o quantomeno idealmente fisso, dato che tutte le variazioni di spessore sono state già calcolate durante il calcolo con il metodo degli elementi finiti – , ma nella zona di giunto tra i due materiali si ha una variazione, e/o
• la variazione del rapporto tra area interna ed area esterna dell’oggetto; nella zona del giunto il rapporto tra le aree cambia dato che non si hanno più due facce parallele ma entrano in gioco anche le sagomature dei regoli, il rapporto di dimensione tra regolo interno ed esterno ecc…

EN 10077-1 e lo Psi

A riprova di ciò, sempre utilizzando una definizione di norma che in questo caso è la UNI EN ISO 10077-1, si fa presente che il valore di Psi è definito come “la perdita di calore aggiuntiva dovuta all’interazione tra telaio, vetro e distanziale ed è influenzata dalle proprietà termiche di ciascuno di questi componenti”. Faccio notare che la norma utilizza specificamente il termine “proprietà termiche” e non “valori di conduzione termca” in quanto per proprietà termiche non si intende solo il valore lambda dei materiali ma anche le loro sagomature e spessori.

I fattori che incidono sullo Psi

Definito cosa sia un ponte termico vediamo di contestualizzare questa definizione nel caso della giunzione tra vetro e struttura opaca (telaio) del serramento, esemplificando anche se in forma non esaustiva quali variazioni potrebbero (dico potrebbero; magari nello specifico serramento non porteranno variazione) provocare una variazione del valore di psi anche a fronte di una situazione apparentemente similare:

• variazione del tipo di vetro (differente spessore, presenza o meno dello stratificato su una lastra, posizionamento del coating basso emissivo – p.es faccia 2 o faccia 3 su un doppio vetro)
• variazione del materiale costituente il telaio (p.es legno duro o legno tenero)
• variazione del riempimento del gioco tra vetro e telaio (p.es aria o schiuma sigillante o silicone)
• variazione del tipo di sigillante (p.es silicone o guarnizione)
• variazione del profilo del regolo (p.es sagomato, quadro, tondo) e/o delle sue dimensioni
• variazione della tipologia di sezione (p.es nodo centrale piuttosto che nodo laterale)

Nota: mi perdonino gli amici del serramento metallico e/o plastico se il mio elenco appare un po’troppo “da legnaiolo”, ma tale sono e ben difficilmente riesco a staccarmi dalla mia origine; è comunque un elenco non esaustivo e solo indicativo, redatto al mero scopo di far ragionare sulle possibili cause di variazione del valore di psi.

Come utilizzare lo Psi nella formula di calcolo di Uw

Ora, a fronte dell’elenco di cui sopra, che oltretutto come anticipato e ribadito non è sicuramente esaustivo e completo, credo che siano necessarie alcune valutazioni al fine di ben contestualizzare cosa si possa usare come “Psi” nella formula di calcolo della trasmittanza termica del serramento al fine di evitare possibili contestazioni:

a)i valori contenuti nelle appendici della UNI EN ISO 10077-1 sono sicuramente utilizzabili, dato che rappresentano il valore peggiorativo relativo alle singole possibili composizioni ottenuto a seguito di un ampio programma di calcoli; questi valori sono brutalmente divisi  per validità applicativa in:

• legno e/o PVC su vetro non basso emissivo
• legno e/o PVC su vetro basso emissivo
• metallo con taglio termico su vetro non basso emissivo
• metallo con taglio termico su vetro basso emissivo
• metallo senza taglio termico su vetro non basso emissivo
• metallo senza taglio termico su vetro basso emissivo

Si tratta di valori validi per vetri doppi o tripli, con camere riempite sia in aria che in gas ed applicabili indifferentemente a tutte le sezioni possibili (laterale, centrale, inferiore ecc…)

b)i valori derivanti da calcolo specifico eseguiti mediante UNI EN ISO 10077-2 sulle reali sezioni del serramento fabbricato dal serramentista sono sicuramente utilizzabili, dato che rappresentano il reale valore di psi per la combinazione utilizzata dal serramentista stesso; data la possibile variabilità su diversi nodi dello stesso tipo di serramento (p.es tra nodo laterale e nodo centrale) sarà il caso di far eseguire il calcolo su una buona quantità di nodi così da:

• poter inserire il giusto valore psi nella giusta sezione, in caso si abbia un programma di calcolo di Uw in grado di accettare questa variazione (o nel caso più improbabile che si effettuino dei calcoli manuali i quali, è giusto dirlo, possono venire eseguiti “a carta e penna” da chi conosca la formula di norma, in quanto l’uso di un software è consigliabile ma non obbligatorio)
• utilizzare il valore peggiorativo nel caso in cui il software di calcolo di Uw non accetti l’inserimento di psi differenziati

Psi e le microimprese

Come mio solito ricordo che, ai sensi delle disposizioni del Regolamento 305/11 Articolo 37, le             microimprese possono trattare il prodotto coperto da Sistema 3 (obbligo di ricorso ad Ente Notificato per la determinazione della prestazione) come se fosse coperto da Sistema 4  (possibilità di autodeterminazione della prestazione) e quindi possono, a patto di poter dimostrare la correttezza delle loro procedure e degli strumenti da loro utilizzati, provvedere a determinare in proprio e senza ricorre ad un laboratorio notificato le prestazioni termiche sia dei telai (Uf) che del ponte termico di giunto (psi_g)

c)valori diversi da quelli di norma ma provenienti da altre fonti (opuscoli, pubblicazioni, depliants ecc..) non dovrebbero mai essere utilizzati, a meno che il fabbricante non possa dimostrare che tali valori sono stati ottenuti mediante prova o calcolo eseguiti su di una combinazione di componenti sicuramente omologa o peggiorativa rispetto a quella da lui utilizzata. Onestamente data la complessità dei calcoli da eseguire e la molteplicità dei fattori in gioco non vedo come un fabbricante possa dimostrare la condizione di cui sopra senza

1. avere tutti i dati relativi alla/alle composizioni utilizzate per effettuare i calcoli, e
2. ri-effettuare tutti i calcoli necessari per dimostrare la coerenza delle proprie composizioni con quelle utilizzate da coloro che hanno determinato i valori contenuti nei predetti opuscoli, pubblicazioni depliants ecc….,

ricadendo quindi nella condizione trattata nel punto immediatamente precedente. È  effettivamente possibile anche ricevere il valore di Psi in cascading  da un fornitore di componenti (Reg.305/11 Art.36 comma c) o in shared da un altro fabbricante o soggetto commerciale (Reg.305/11 Art.36 comma b), ma sempre ai sensi del Regolamento si   dovrà:

1. stipulare un contratto di cascading con il soggetto cedente
2. acquisire un manuale tecnico redatto dal cedente che specifichi chiaramente regole di assemblaggio, limiti di utilizzabilità, campi di applicazione ecc…

cosa questa che rende decisamente inconsistente (e pericoloso) dal punto di vista legale l’uso     di valori presentati su di un mero depliants e non accompagnati da tutta la formalizzazione   necessaria, e questo a prescindere dalla bontà tecnica della fonte dei risultati.

Lambda equivalenti

Altro logicamente è il discorso relativo ai “lambda equivalenti”, a volte detti con un linguaggio più bonario “rettangoli equivalenti”; in questo caso infatti il fornitore di distanziatori si limita a fornire in forma semplificata il valore termico del componente di sua pertinenza (il distanziatore appunto) lasciando poi al fabbricante il compito di integrarlo con il suo prodotto per giungere alla determinazione del valore psi corretto per il particolare serramento in questione. Questi valori quindi possono sicuramente essere utilizzati durante la determinazione di cui a UNI EN ISO 10077-2 così da ricavare il giusto valore Psi da inserire poi nella formula di calcolo della Uw.

Samuele Broglio

L’immagine in alto rappresenta una simulazione termica su un noto laterale di serramento Vista Panoramic Windows, frutto dell’attività di engineering dei fratelli Guglielmo e Samuele Broglio