V.M. Sglavo UNITN Proprietà termiche W m -1 K. Glass science, 2nd edition, R.H. Doremus, J. Wiley and Sons, 1994!

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1 Proprietà termiche V.M. Sglavo UNITN W m -1 K Glass science, 2nd edition, R.H. Doremus, J. Wiley and Sons, 1994!

2 parete verticale vetrata! h i d 1 d 2 R s s h e interno! esterno!

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10 parete verticale comune! d 1 h i = 8 W/(m 2 C) d 2 R s resistenza termica dell intercapedine! s h e = 23 W/(m 2 C) 0,25 conducibilità termica del vetro! λ 1 = λ 2 = 1 W/(m C) R s (m 2 C / W) 0,2 0,15 0, spessore (mm)

11 # trasmittanza termica (W/m 2 C):! U = 1 + d 1 +R s + d & % ( $ h i λ 1 λ 2 h e ' 1 con più lastre: $ U = 1 & + R N si + % h i M d j λ j + 1 ' h ) e ( 1 N = numero di cavità M = numero di lastre temperatura di parete interna:! T i = T 0i U h i ΔT i e Esempio : d 1 = d 2 = 4 mm, s = 12 mm, T 0i = 20 C, T 0e =0 C U = 2.9 W/m 2 C = 58 W/m 2 T i = 12.8 C

12 Importanza della temperatura di parete! V.M. Sglavo UNITN 2012 Diagramma di Mollier (psicometrico o dell aria umida) condensa Legge di Stefan-Boltzmann (potere emissivo totale) E n = εσ T 4 comfort termico emissività (0 1) costante di S-B (5.67 x 10-8 W/m 2 /K 4 )

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14 parete verticale avanzata! V.M. Sglavo UNITN 2012 lastre rivestite con ossidi, nitruri, carburi o metalli (spessore < 1 µm) ridotta emissività - e intercapedine con gas ridotta conducibilità -! d 1 h i = 8 W/(m 2 C) d 2 R s s h e = 23 W/(m 2 C) Esempio: d 1 = d 2 = 4 mm, s = 12 mm, gas = argon, ε 2 = 0.17 U = 1.6 W/m 2 C T i = 16 C

15 Esempi U = 2.9 W/m 2 K U = 1.2 W/m 2 K

16 Glass structures, J. Wurm, Birkhäuser Verlag, 2007!

17 strutture tipiche V.M. Sglavo UNITN 2012

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19 cushion effect bowing effect carichi esterni applicati! variazione di pressione/temperatura! Glass structures, J. Wurm, Birkhäuser Verlag, 2007!

20 sollecitazioni termiche T 2 compressione T 2 T 1 trazione T 1 T 1 < T 2 - temperatura di parete elevata (elevato isolamento termico)! - inerzia termica delle battute e dei giunti! - presenza di pareti opache o fonti di calore di fronte alla vetrata - presenza di elementi che modificano le proprietà termiche (scritte, etichette, decorazioni, film di protezione solare, ecc.)! - presenza di veneziane e tendaggi! - vetrate scorrevoli o sovrapposte!

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23 V.M. Sglavo UNITN 2012 fattore di scambio termico secondario fattore di trasmissione dell energia solare -! fattore solare (energia solare trasmessa):! g = τ α UNI EN 410 fattore di trasmissione solare diretta (da 300 nm a 2500 nm) visibile Manuale tecnico del vetro, Saint Gobain Italia, 2006!

24 visibile radiazione solare

25 luce diurna generica!

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28 α e = fattore di assorbimento solare diretto

29 il fattore solare di una vetrata cambia con la presenza di elementi schermanti

30 schermatura esterna schermatura integrata schermatura interna per τ v,t usare EN410

31 tipologie standard di vetrate isolante! basso-emissiva! assorbente/disperdente! a controllo solare!

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33 SF = fattore solare; LT = trasmissione luminosa; LR = riflettanza luminosa

34 Tecnologie per il rivestimento!!- spray pyrolisis!!- sol-gel!!- CVD!!- PVD!!- sputtering!!!- on-line & off-line!

35 Glass structures, J. Wurm, Birkhäuser Verlag, 2007!

36 Rivestimento per spray pyrolisis! V.M. Sglavo UNITN 2012

37 Rivestimento per sputtering! V.M. Sglavo UNITN 2012

38 Struttura del rivestimento! ossido (Sn, Zn, Ti, Si, ecc.) TiO 2, Ti 3 N 4, CrN, Zn 2 SnO 4, SnO 2 :Sb, SnO 2 :F, ZnO:Al e In 2 O 3 :Sn metallo (Ag, Au, Cu, leghe) protettivo (SiO 2 ) vetro colore- spessore Film di Au Film di Ag Å - giallo 15 Å porpora Å arancione 20 Å - indaco 50 Å porpora 27 Å - blu 60 Å - indaco 32 Å - verde 40 Å giallo-verde 500 nm

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40 Glass structures, J. Wurm, Birkhäuser Verlag, 2007!

41 Caratteristiche della lastra rivestita V.M. Sglavo UNITN 2012

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43 E = Tasso medio di dispersione (o di apporto) di calore valutazione del bilancio di dispersione termica e di apporto di calore utile tramite la radiazione solare che entra nell edificio attraverso la vetrata per un dato periodo; utile per il confronto tra vetrate, non per il calcolo del fabbisogno energetico (vedi UNI/TS 11300) E = U η gf H p D p

44 Trasmittanza termica, U determinata da calcolo (EN 673) o misura (EN 674, EN 675) Fattore di utilità, η rapporto tra l apporto di calore utile e l apporto di calore totale proprietà di progetto dell edificio; dipende dal periodo scelto e dalla sua lunghezza; per le finestre di un edificio in inverno varia tra 0.4 e 0.8 (di solito per il confronto si usa 0.6); può essere determinato per calcolo o sperimentalmente (EN 832) Fattore solare, g determinato come da norma EN 410 Fattore di manutenzione, f dipende dall accumulo di sporcizia; di solito si usa 0.8 Radiazione solare incidente, H p quantità di radiazione solare non ostruita Gradi giorno, D p dipendono dal luogo e dal periodo considerato

45 Esempio: U = 2.9 W/m 2 C g = 0.75 orientamento = sud η = 0.6 f = 0.8 E = 0.3 W/m 2 C

46 non solo risparmio termico V.M. Sglavo UNITN 2012

47 isolamento acustico R w = indice di attenuazione acustica ponderato (EN ISO 140)