INFISSI ESTERNI Tipologie, tecniche e nodi significativi

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1 Tecnologia dei Materiali e degli Elementi Costruttivi Corso A INFISSI ESTERNI Tipologie, tecniche e nodi significativi Prof. M.C. Torricelli Firenze, con la collaborazione di Daniele Genua

2 INFISSI ESTERNI VERTICALI: tutti i serramenti e i relativi schermi, collocati in verticale, comunque con un angolo maggiore di 60 rispetto al piano orizzontale, compr endendo elementi opachi, trasparenti e traslucidi. FINESTRA: il serramento che ha quale funzione prevalente quella di permettere la trasmissione dell energia radiante, consentendo illuminazione, visibilità e aerazione. PORTA FINESTRA: aggiunge la funzione del passaggio di persone e cose. LUCI FISSE: serramenti che permettono l illuminazione ma non l aerazione, non essendo apribili.

3 GLI INFISSI ESTERNI VERTICALI TRASPARENTI devono consentire la regolazione della luce, della ventilazione naturale degli ambienti interni, garantendo al contempo la continuità di alcune prestazioni tipiche delle chiusure, quali l isolamento termico ed acustico, la tenuta all acqua la non permeabilità all aria, la resistenza al vento Illuminazione naturale dimensionamento della superficie vetrata, in relazione alle esigenze di uso e alla superficie utile dell ambiente, alle ostruzioni esterne presenti, alla riflessione luminosa delle finiture degli spazi interni Ricambio naturale dell aria dimensionamento della superficie apribile, in relazione alle esigenze di uso (numero di persone presenti) e al volume utile dell ambiente, Trasmittanza termica U W/m 2 K (oggi da 2 a 4,6 W/m 2 K) Potere fonoisolante (indice di valutazione) Classe di permeabilità all aria A Classe di tenuta all acqua E R w db(a) classe A1 - A4 classe E1 - E9 Classe di resistenza al vento A,B,C classe A / B / C 1-5

4 TIPOLOGIE DI APERTURE E FORME La tipologia di apertura influenza le principali prestazioni dell infisso, la sua morfologia, le dimensioni massime delle ante, il tipo di battuta tra i profili del telaio accostati in chiusura, la forma della sezione dei profili

5 TIPOLOGIE DI APERTURE E FORME

6 TIPOLOGIE DI APERTURE E FORME

7 FINESTRE A BILICO ORIZZONTALE E VERTICALE

8 Trasmittanza termica La Trasmittanza termica ( U ) è il flusso di calore medio che passa, per metro quadrato di Superficie, attraverso una struttura che delimita due ambienti a temperatura diversa (per esempio da un ambiente riscaldato dall esterno a un ambiente non riscaldato) e si misura in W/m 2 K. Valutazione della trasmittanza termica Tecnologia dei materiali e degli elementi costruttivi La valutazione della trasmittanza termica dei serramenti può essere eseguita secondo la metodologia semplificata descritta dalla norma UNI EN ISO tale normativa combina la trasmittanza termica dei singoli elementi del serramento (telaio fisso, anta, vetro e/o pannello) generando un valore unico U W che dovrà essere conforme con il valore indicato per la zona climatica in cui verrà posato il serramento. Inoltre sono riportate altre formule di calcolo per le varie tipologie di serramento: es. serramenti doppi U WD 2,4 serramenti a schermi chiusi U WS trasmittanza notturna

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11 POTERE FONOISOLANTE Tecnologia dei materiali e degli elementi costruttivi Il potere fonoisolante di un serramento esterno (R w ), ossia la capacità di attenuare i suoni provenienti dall esterno espressa in db(a), dipende da: -Tipologia e numero dei vetri, e dell eventuale distanziatore -Tenuta all aria del telaio A livello pratico però la metodologia di posa, cioè di connessione del serramento con il resto dell edificio, è il fattore principale in quanto la presenza di un singolo foro può causare la decadenza dell isolamento acustico. Verifica del potere fonoisolante e dell isolamento di facciata Il potere fonoisolante di un serramento è calcolabile secondo le modalità definite dalla normativa UNI EN ISO 140. Essendo un fenomeno non circoscritto solo al serramento tale normativa prevede l esecuzione del test prima sul serramento in fase di produzione e poi direttamente sull edificio completato in corrispondenza degli infissi.

12 Indice di valutazione del potere fonoisolante Il test consiste nel sottoporre la superficie in esame a un onda di frequenza variabile tramite un apposito apparecchio. dato che il potere fonoisolante dipende dalla frequenza, per poterlo esprimere con un solo numero viene ricavata una media ponderata R w (espressa in db) sulle frequenze in esame, ottenendo l INDICE DI VALUTAZIONE ISO a 500H Z il VETRO (o il PANNELLO), in quanto rappresenta l elemento che copre la superficie maggiore nel serramento, è il fattore più incidente nel calcolo del potere fonoisolante.

13 Classe di permeabilità all aria A La normativa europea UNI EN riferisce la permeabilità all aria, sia rispetto all intera area dei serramenti (m 3 /hm 2 ), sia rispetto alla lunghezza dei giunti apribili dei serramenti (m 3 /hm), ed indica che le prove in laboratorio devono essere eseguite secondo la metodologia prevista dalla UNI EN Il confronto tra i risultati dei test in laboratorio ei il diagramma sotto riportato porta all attribuzione di 4 classi di prestazione: A1, A2, A3, A4.

14 Classi A1-A4

15 Tenuta all acqua E La normativa europea UNI EN definisce 10 classi di tenuta all acqua. La classificazione è definita a seguito di un test che prevede l irrorazione di un getto d acqua (2 l/min), a una data pressione per un certo periodo di tempo (5 min), direttamente sui giunti del serramento. La pressione del getto varia di 50 Pa fino a un massimo di 600 per la classe E-9. L ultima classe è riservate a test con getti a pressioni superiori a 600 Pa.

16 CLASSI TENUTA ALL ACQUA

17 Resistenza al vento è la capacità di un infisso sottoposto a forti pressioni e/o depressioni, come quelle causate dal vento, di mantenere una deformazione ammissibile, di conservare le sue proprietà e di salvaguardare la sicurezza degli utenti. La prestazione di resistenza al vento deve essere misurata secondo la metodologia di prova della UNI EN 12211, ovvero creando delle specifiche condizioni di pressione (P1,P2,P3) sul serramento in modo da simulare l azione del vento.

18 La UNI EN classifica l infisso a seconda delle pressioni (Pa) del vento in cinque classi (1,2,3,4,5) e P1: pressione statica del vento, ovvero il carico di vento di progetto. P2: pressione pulsante pari a 0,5 P1 ripetuta per 50 volte. P3: pressione di sicurezza pari a 1,5 P1. Exxxx: test eseguito con pressioni maggiori della classe 5, viene riportata solo il valore della pressione P1.

19 tre classi per le deformazioni permanenti subite (A,B,C) le quali indicano i valori della freccia massima di inflessione della lunghezza dell elemento del telaio considerato. le due classi andranno poi combinate creando una classificazione unica globale.

20 TERMINOLOGIA DELLE DIVERSE PARTI Infisso monoblocco con finestra e persiana ad anta

21 TIPI DI BATTUTE LATERALI infissi in legno Nodo laterale non complanare, a battuta semplice e camera d aria Nodo laterale non complanare, a 3 battute e camera d aria Nodo laterale non complanare, a 5 battute e camera d aria

22 TIPI DI BATTUTE CENTRALI infissi in legno Nodo centrale a doppia battuta Nodo centrale a bocca di lupo Nodo centrale a tripla battuta

23 Tecnologia dei materiali e degli elementi costruttivi FINESTRE IN LEGNO

24 FINESTRE IN LEGNO E ALLUMINIO

25 FINESTRE IN ALLUMINIO E LEGNO Questi profili di alluminio a taglio termico presentano sul lato interno un canale che consente la connessione di un profilo speciale in legno massello tramite degli appositi blocchetti di collegamento. Oltre a una finitura di tipo estetico il rivestimento in legno aumenta la capacità di isolamento termico del serramento.

26 FINESTRE IN ACCIAIO-PROFILI LAMINATI A CALDO ferrofinestra Queste soluzioni di profili non sono più utilizzabili per la scarsa tenuta all acqua e all aria, per il ponte termico al telaio.

27 Profili laminati a caldo attuali

28 Wohnungsbau KNSM-Eiland, Hans Kollhoff (Amsterdam)

29 FINESTRE IN ACCIAIO CON LAMIERA PIEGATA I profili in lamiera piegata tradizionali producono ponte termico al telaio

30 FINESTRE IN ACCIAIO CON taglio termico

31 Sistema Palladio acciaio taglio termico

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34 Restauro dell ippodromo Zarzuela prog. Torroya Madrid

35 FINESTRE IN ALLUMINIO A TAGLIO TERMICO L alluminio a taglio termico è composto da due profilati di alluminio (uno per interno e uno per esterno ottenuti entrambi tramite estrusione per pressofusione) uniti da uno strato di materiale isolante (in genere poliammide). L utilizzo di questo materiale ibrido fa diminuire di molto la trasmittanza termica del serramento e la permeabilità all aria, migliora la tenuta all acqua e il potere fonoassorbente e, inoltre, elimina completamente il fenomeno della condensa. Il sistema di chiusura delle ante nei serramenti a taglio termico è a giunto aperto, un sistema che sigilla il serramento grazie ad una guarnizione centrale posta sul telaio. Questo sistema consente la circolazione dell aria e dell acqua solo attraverso le camere del profilo esterno garantendo un completo isolamento del profilo interno.

36 FINESTRE IN ALLUMINIO A TAGLIO TERMICO 1- Profilati conformi alle norme europee 2- Vetro e/o pannello da 4 mm a 42 mm 3- Guarnizioni vetro in EPDM coestruso, si possono montare senza taglio negli angoli con metodo "tournant" 4- Fermavetri, a scatto ed a infilare, con altezza utile 22 mm 5- Quota di sormonto 10/12 mm 6- Con speciali accessori è possibile raggiungere le classi di sicurezza: WK1 o WK2 o WK3 7- Giunto aperto posizionato per una migliore tenuta all'acqua ed all'aria 8- Camera di equalizzazione ottimizzata, elimina il ristagno dell'acqua 9- Guarnizione fonoisolante di finitura in EPDM coestruso 10- Squadrette di unione d'angolo in alluminio con metodo a spinare o cianfrinare che assicurano un'ottima tenuta ed eliminano fenomeni di tipo galvanico 11- Drenaggio diretto non a vista 12- Drenaggio esterno con cappetta copri lavorazione 13- Aerazione vetro che elimina il ristagno dell'acqua (i fori di aerazione passano attraverso una specifica camera tubolare) 14- Barrette a sezione piena e multitubolare in poliammide 6.6 rinforzata con fibre di vetro e a bassa conducibilità termica.

37 Sormonto di 2,38mm Poliammide (in rosso nella figura) Guarnizione centrale estrusa con EPDM a doppia densità Sottovetro isolante in FOAM

38 Il Reichstag 1945 dopo i bombardamenti alleati Il Reichstag ricostruito e la cupola vetrata di Foster 1992 Le finestre del Reichstag ricostruito sono in alluminio a taglio termico

39 FINESTRE IN PVC serramenti in PVC a 5 camere, con 70 mm di larghezza e 2 guarnizioni esterne in EPDM Lattari serramenti

40 FINESTRE IN PVC Il PVC è un materiale che ha elevate proprietà di isolamento termico dovute sia alle proprietà stesse del materiale sia alla struttura multicamera dei profili. L anima d acciaio è posta all interno della camera centrale la quale è ben isolata da quelle laterali così da non creare alcun ponte termico. La tipologia di chiusura è a giunto aperto.

41 Casa e atelier Rooftecture M, Shuhei Endo (Maruoka) Wohnungsbau KNSM-Eiland, Hans Kollhoff (Amsterdam)

42 TIPOLOGIE FINESTRE A SOFFITTO

43 1) Vetro camera 2) IPE 3) Lamiera di colmo 4) Fermavetro a scatto 5) Lamiera d angolo isolata 6) Profilo di alluminio a taglio termico

44 FINESTRA A TETTO SECONDO LA PENDENZA Apertura a bilico Apertura a visiera

45 LUCERNARI PREFABBRICATI A CUPOLINA Materiale plastico traslucido o trasparente (policarbonato)

46 Tecnologia dei materiali e degli elementi costruttivi LUCERNARI PREFABBRICATI A CUPOLINA