L Involucro Esterno superfici trasparenti. Serramenti Schermature solari UNI HELIOS

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1 L Involucro Esterno superfici trasparenti Serramenti Schermature solari UNI HELIOS

2 Il serramento Fino a poco tempo fa un prodotto lowinterest Oggi svolge un ruolo chiave nella progettazione ad elevata efficienza: Da buco nero dell edificio a sistema di guadagno energetico solare!

3 La trasmittanza di un serramento La qualità energetica di una finestra è indicata dalla sua trasmittanza globale U w data da Gli elementi che influenzano questa prestazione sono tre: Il VETRO (U g ) Il TELAIO (U f ) Il DISTANZIALE (Ψ)

4 Vetri I vetri possono essere di tipo: Semplice Selettivo Basso emissivo Stratificato Temprato / indurito tagliafuoco

5 vetrocamera I vetrocamera incrementano le proprie prestazioni grazie al gas chiuso nell intercapedine Permettono trattamenti superficiali (coating) sulle facce interne Possono contemplare più camere (fino a tre!)

6 Coating Basso-Emissivo Si tratta di un rivestimento a base di ossidi metallici in grado di riflettere la radiazione nel campo dell infrarosso Il trattamento riduce anche la frazione di radiazione incidente nella direzione opposta

7 Una semplice verifica

8 Il fattore solare Dalla UNI EN 410 Il fattore solare èil rapporto fra l energia solare globalmente trasmessa attraverso il vetro e l energia incidente su di esso Il FS è la somma tra la trasmissione energetica diretta (TED) e l assorbimento energetico reirradiato verso l interno (AE)

9 La trasmissione luminosa Dalla UNI EN 410 La trasmissione luminosa èil rapporto fra la quantità di luce (radiazione nel visibile) che passa attraverso il vetro e la luce incidente su di esso

10 Bilancio energetico del vetro

11 Evoluzione del vetrocamera

12 Vetro isolante selettivo

13 Tipici valori di riferimento Consultare TABELLA C.2 della UNI EN ISO

14 Gas diversi dall aria aria Sono a pressione atmosferica Se il giunto del vetrocamera è stato realizzato a regola d arte non permette al vapor acqueo di entrare né al gas di uscire La UNI EN impone una perdita di gas inferiore all 1% annuo Possibile perdita dell effetto utile in 20 anni Esistono delle intercapedini ottimali:

15 Vetri futuribili

16 Vetri futuribili

17 Il ponte termico del distanziale

18 Con warm-edge si indica un distanziale termicamente migliorato rispetto al classico in alluminio Tipicamente realizzati in acciaio o acciaio + PVC Warmedge

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20 Effetto del warm-edge

21 Miglioramento di 2-5 C sul bordo del vetro Drastica riduzione del rischio di condensa sul bordo della vetro Conseguente riduzione del rischio di muffe (soprattutto se il telaio è il legno) L utilizzo del warm-edge migliora la trasmittanza del vetro del 10% circa. Un miglioramento analogo agendo sul telaio richiederebbe un incremento del 30%

22 Il Telaio È diventato l elemento debole del serramento!

23 PVC

24 Legno

25 Alluminio

26 Esempi

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28 I telai delle finestre sono costruiti in legno, alluminio, acciaio o in PVC (cloruro di polivinile) e hanno una trasmittanzau compresa tra 1,5 e 2,0 W/m2K, troppo alta per essere adatta ad edifici a basso consumo energetico. Per soddisfare le esigenze di un edificio a basso consumo energetico, i telai devono essere a taglio termico. Oggi l industria produce numerosi tipi di telai con alte prestazioni termiche che soddisfano le esigenze. \

29 Gli aspetti da considerare sono molti

30 Posa del serramento

31 Senza cappotto

32 Con cappotto U w,eff = 1,19 W/(m 2 K)

33 Con cappotto U w,eff =0,78 W/(m 2 K)

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36 Sormonto del telaio

37 Coibentazione interna

38 Coibentazione interna

39 Sistemi di ombreggiamento Sistemi mobili di ombreggiamento e oscuramento Elementi socrrevoli orientabili Veneziane Screen di tessuto Lamelle verticali/ verticali orientabili Sistemi di solo oscuramento Elementi scorrevoli ciechi Scuri Tapparelle Sistemi statici Balconi Brise soleil Aggetti

40 Sistemi fissi Le "brise soleil", orizzontali o verticali, ombreggiano le finestre solo quando il sole occupa una determinata posizione al cielo. La loro progettazione esige pertanto delle considerazioni astronomiche, ma adeguatamente progettate possono schermare efficacemente la luce diretta in estate, nelle ore in cui il sole si trova nella posizione più alta (zenit), mentre la lasciano passare in inverno quando il sole è più basso. Il vantaggio dei sistemi fissi è la loro robustezza e l'assenza di elementi meccanici; quindi non hanno bisogno di molta manutenzione. Lo svantaggio consiste invece nel fatto che non sono adattabili alle variazioni della posizione del sole. Le schermatureorizzontalisonopiùindicatesullato Sud, mentre quelle verticalisuilatiest e Ovest.

41 Sistemi fissi Le schermature fisse convenzionali sono costruite in cemento armato, ma oggi sono in voga le facciate metalliche continue e così si utilizzano sempre di più anche schermature metalliche. L industria offre sistemi a lamelle o a tubi in alluminio, acciaio e vetro, prodotti in serie, vi sono inoltre delle carpenterie metalliche che producono, a richiesta e su disegno dell architetto, anche forme particolari. L architetto ha quindi a disposizione una vasta scelta tra vari profilati, superfici e colori. Gli elementi metallici hanno una lunga vita, abbisognano di poca manutenzione e possono essere facilmente puliti.

42 esempi

43 Le schermature mobili quali tende, persiane, tapparelle, tende a banda e alla veneziana, tende a lamelle, ecc. - consentono una riduzione della luce fino al 90 % secondo la disposizione, il materiale e il colore. Queste schermature devono resistere al vento e alla pioggia e quindi essere di buona qualità. Essendo elementi meccanici richiedono una periodica manutenzione e pulizia. Le più adatte per edifici residenziali sono ancora le persiane alla veneziana e le tapparelle. Quando sono anche inclinabili non oscurano totalmente gli ambienti. Molto efficaci sono le tende a lamelle orizzontali e inclinabili che possono essere regolate secondo l'angolo d'incidenza della luce diretta. In giorni molto soleggiati e luminosi, molti le tengono chiuse e accendono quindi l'illuminazione artificiale. Per questo motivo sono state sviluppate delle tende con lamelle perforate che conferiscono agli ambienti interni una luce smorzata anche quando sono chiuse. Negli edifici amministrativi sono in uso anche tende bipartite. Le lamelle della parte superiore riflettono la luce al soffitto degli uffici e quello la riflette nella profondità dell'ambiente. Le lamelle della parte inferiore sono invece regolabili individualmente secondo le esigenze degli utilizzatori.

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45 Tende tessili

46 Negli ultimi anni sono state impiegate anche lamelle di vetro di elevate dimensioni. Questi sistemi avanzati trovano applicazione soprattutto in edifici amministrativi. Sono anche stati sviluppati dei tessuti per tende parasole con caratteristiche ottiche e meccaniche molto superiori rispetto a quelle vecchie; a seconda del tipo di fibra, di filo, di trama e di colore permettono di ottenere diversi gradi di traslucidità. Esistono anche schermature integrate nelle finestre, poste cioè tra due lastre di vetro, ma il guasto di un elemento meccanico può rendere necessaria la sostituzione di una intera lastra.

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48 Schermature interne Le più comuni schermature nelle case sono le tende di stoffa che si possono aprire e chiudere a mano secondo le necessità, anche per ragioni di privacy; sono inoltre più leggere e meno costose delle schermature esterne. Le tende sono molto efficaci contro l abbagliamento della luce diretta, ma non per prevenire il surriscaldamento, perché la luce che ha attraversato i vetri delle finestre si trasforma inevitabilmente in calore. Negli uffici si usano spesso tende a lamelle verticali che sono appese ad un binario d alluminio, sono quindi scorrevoli e possono essere aperte e chiuse mediante un cordoncino che consente anche di regolarne l inclinazione. Per ragioni igieniche, queste tende sono di solito fatte con materiale sintetico o metallico.

49 schermature Schermature Naturali Le schermature parasole più naturali sono alberi, arbusti con foglie caduche e piante rampicanti su pergolati davanti alla casa. Il loro folto fogliame conferisce ombra in estate, e, in inverno, quando sono spogli, permettono il passaggio dei raggi solari.

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52 Determinazione delle proiezioni d'ombra dell' edificio Determinazione delle proiezioni d'ombra delle piante e schermature esterne Sisovrapponeallapianta la cartasolarerelativa

53 Carte Solari

54 Carte Solari La soluzione proposta consiste nel garantire l'ombra,nel corso di tutta la giornata, davanti all'ingresso dell'edificio rivolto a Sud-Ovest. La costruzione di una pergola, con prevalente sviluppo longitudinale lungo l'asse Nord-Sud, appoggiata alla parete esterna rivolta ad Sud-Ovest porta ombra durante le ore antimeridiane e sino alle ore 15 davanti all'ingresso principale. Due alberi di Eucalipto, orientati ad Est di altezza media 20 m, consentono di avere ombra portata davanti all'ingresso principale dalle ore 15 fino alla sera. Un gruppo di alberi da frutta, orientati a Sud e di cui i due estremi in noce, costituiscono una spazio sempre in ombra da usare come attività strettamente legate alla masseria e da svolgere all'aperto. Un ulteriore gruppo di alberi da frutta, con foglie non caduche, orientati ad Nord-Est e vicini all'edificio, creano uno spazio d'ombra da utilizzare per attività prettamente agricola Dei filari di cipressi disposti lungo i margini della strada fungono da frangivento La pavimentazione in ghiaia incorniciata con riquadri di pietra squadrata ricalcano, a somiglianza di una meridiana, le immagini delle linee d'ombra degli alberi nelle diverse ore del giorno 1 Agosto. Un gazebo posizionato in modo asimmetrico rispetto al perimetro dell'area di intervento rafforza, assieme ai disegni della pavimentazione, al pozzo e ad una aiuola situata in prossimità dell'ingresso, la sensazione che la planimetria sia governata da leggi celesti.

55 Altri tipi di schermature Sono da considerare schermature parasole anche i pannelli prismatici, olografici e translucidi, nonché i vetri riflettenti e fotoreattivi. I pannelli prismatici sono coperti da prismi su un lato, mentre l altro è piano. I prismi respingono la luce diretta per riflessione verso l esterno e, all interno, diffondono luce diffusa per rifrazione. I pannelli sono disponibili con quattro differenti prismi che si differenziano per gli angoli di rifrazione. Essi sono prevalentemente realizzati in materiale acrilico o poliestere e i prismi si ottengono per incisione o per modellazione che consiste nell impressione dei prismi nel materiale. L incisione consente la produzione di pellicole con minuscoli prismi distanziati di un solo millimetro. Alcuni pannelli possiedono anche prismi di cui una delle superfici è rivestita con un foglio d alluminio dotato d'elevata riflettanza speculare. Le pellicole prismatiche sono molto sottili e leggere e, per proteggerle dai graffi o dalla polvere, devono essere racchiuse tra due lastre di vetro normale. Così confezionate possono essere impiegate in finestre e vetrate.

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57 PELLICOLE OLOGRAFICHE Si tratta di pellicole trasparenti sulle quali sono stati stampati sottili disegni geometrici che diffrangono la luce e la indirizzano in una direzione precisa; quindi non trasmettono la luce diretta. Un unica pellicola può contenere delle istruzioni per quattro angoli d incidenza diversi. Come i pannelli prismatici, anche le pellicole olografiche, devono essere protette tra due lastre di vetro. I pannelli traslucidi sono stati sviluppati in riguardo all isolamento termico, ma poiché sono traslucidi, di recente sono usati anche per conferire agli interni luce diffusa che non causa abbagliamenti. In pratica si tratta di vetri a due lastre tra le quali è inserito un materiale traslucido che, di solito, non essendo molto resistente, deve essere adeguatamente protetto. I pannelli traslucidi non consentono la vista dall interno all esterno, perciò bisogna disporre anche di altre finestre che invece la consentono, ma in compenso hanno una resistenza termica maggiore rispetto ai normali vetri usati in edilizia. Le caratteristiche termiche e ottiche dei pannelli translucidi sono molto diverse e, per avere informazioni più precise al riguardo si devono consultare le schede tecniche dei produttori. Lana di vetro tra due lastre di vetro Tubi di vetro tra due lastre di vetro

58 Le pellicole prismatiche sono molto sottili e leggere e, per proteggerle dai graffi o dalla polvere, devono essere racchiuse tra due lastre di vetro normale. Così confezionate possono essere impiegate in finestre e vetrate.

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