COME CAMBIA LA PRESSIONE INTERNA DELLA VETRATA ISOLANTE AL VARIARE DI TEMPERATURA E ALTITUDINE? La vetrata isolante è un sistema termodinamico chiuso dove il gas è confinato. Le variazioni di temperatura e pressione atmosferica creano un differenziale di pressione che sollecita le lastre causandone potenzialmente la flessione; questa è la pressione differenziale( Δp, delta P), ovvero la differenza tra la pressione che agisce dall’ interno e quella che agisce dall’ esterno; questo è il valore che determina lo stress meccanico sulle pareti del contenitore( che tenderà a gonfiarsi in quota).
VARIAZIONE DELLA PRESSIONE INTERNA( ΔP, DELTA P) La pressione interna varia in base alla Legge dei gas perfetti; tuttavia, poiché la vetrata non è perfettamente rigida, il volume cambia leggermente con la flessione ma, per il calcolo dei carichi climatici utilizzeremo le variazioni di pressione isocore( a volume costante) dove la pressione interna cambia esclusivamente in base alla temperatura( seconda Legge di Gay-Lussac), mentre la pressione esterna cambia in base all’ altitudine.
CALCOLO VARIAZIONE DI PRESSIONE NELLA CAVITÀ DELLA VETRATA SIGILLATA AL VARIARE DELLA TEMPERATURA SU VETRATA SENZA COMPENSATORE I dati seguenti sono un esempio frutto di calcoli e semplificazioni; sono state applicate le leggi di Gay Lussac e di Boyle; il valore di incremento della pressione al variare dell’ altitudine è stato considerato costante pari a 0,12 hPa / metro ed è una semplificazione rispetto la realtà; la temperatura iniziale di riferimento considerata è di 20 ° C.
CALCOLO VARIAZIONE DI PRESSIONE AL VARIARE DELL’ ALTITUDINE SU VETRATA SENZA COMPENSATORE In una vetrata sigillata portata in quota, la pressione interna rimane quella iniziale( se non c’ è variazione della temperatura), ma la pressione atmosferica esterna diminuisce. Il differenziale di pressione( ΔP) è ciò che sollecita il vetro.
ALTITUDINE( METRI)
PRESSIONE AMBIENTALE STIMATA
VARIAZIONE DI PRESSIONE( ΔP KG / CM2)
500 0,972 + 0,061 1000 0,911 + 0,118 1500 0,850 + 0,184 2000 0,788 + 0,245 2500 0,727 + 0,306 3000 0,666 + 0,367
COME CAMBIA LA CONCENTRAZIONE DEL GAS AL VARIARE DELLA TEMPERATURA SU VETRATA CON COMPENSATORE APERTO? Ho calcolato come varia la concentrazione partendo da una concentrazione iniziale del 90 % senza considerare la rigidità della vetrata isolante; la vetrata con compensatore avrà la pressione interna uguale a quella esterna( P costante), ma il gas espandendosi uscirà dal contenitore all’ aumentare della temperatura; quando la temperatura scende, entra aria esterna, diluendo la concentrazione; di seguito i risultati.
VARIAZIONE TEMPERATURA
CICLO TERMICO(° C) CONCENTRAZIONE FINALE GAS(%) 20-30-20 87 20-40-20 84 20-50-20 82 20-60-20 78 20-70-20 75 20-80-20 72
TEMPERATURA INIZIALE(° C) |
TEMPERATURA FINALE(° C) |
VARIAZIONE DI TEMPERATURA(° C) |
VARIAZIONE DI PRESSIONE( ΔP KG / CM2) |
Note per il lettore Le seguenti valutazioni sono lo sviluppo di un lavoro di ricerca e test iniziato qualche anno fa; sul tema compensazione Rivista del Vetro aveva già pubblicato un mio articolo sul n. 5 dell’ ottobre 2025 che vi invito a recuperare. |
20
30 |
10 |
+ 0,035 |
40 |
20 |
+ 0,070 |
50 |
30 |
+ 0,106 |
60 |
40 |
+ 0,141 |
79 |
50 |
+ 0,176 |
80 |
60 |
+ 0,211 |
L’ EAD permette ai produttori di ottenere la marcatura CE per i prodotti da costruzione che non sono o non sono completamente coperti da una norma europea armonizzata( hEN) ai sensi del Regolamento sui Prodotti da Costruzione( UE) 305 / 2011- 3110 / 2024 rispettando la marcatura CE che consente al produttore di commercializzare liberamente il proprio prodotto in tutto lo Spazio Economico Europeo.
Civ System ha recentemente depositato richiesta brevettuale per un nuovo sistema di compensazione della pressione della vetrata isolante che possa permettere al produttore di rilasciare con coerenza la Dichiarazione di Prestazione e Conformità.
Riferimenti bibliografici-UNI EN 1279-EAD 300031-00-0404 – Vetrate isolanti con compensazione della pressione-Ift-Research Report July 2015: Pressure-equalized insulating glass units
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