66 Tecnologia/Il controllo del sole. Prima parte Schermature solari Alla classica suddivisione in interni, esterni ed integrati nel serramento l articolo contrappone quella tra integrati e non integrati nel sistema-finestra analizzando le rispettive caratteristiche e suggerendo i criteri di scelta. Prima parte/by arch. Ester Marino, tecnico accreditato Finestra CasaClima La sempre maggiore richiesta di edifici a basso consumo energetico e alto comfort ambientale ha determinato negli ultimi anni un crescente interesse di progettisti e committenti finali nei riguardi dei dispositivi di schermatura solare. Un sistema schermante, se adeguatamente configurato, si comporta infatti come un vero e proprio sistema passivo e può contribuire in maniera anche determinante a regolare il microclima e controllare il carico termico dell ambiente interno. Ciò ha portato l industria del settore ad una intensa attività di ricerca e sviluppo ed oggi è disponibile sul mercato una grande varietà di prodotti anche molto diversi tra loro: alcuni di essi sono una rivisitazione in chiave moderna dei tradizionali sistemi di schermatura delle finestre, altri sono dei sistemi di nuova concezione ottenuti con procedimenti molto sofisticati e con l utilizzo di tecno- 402 NUOVAFINESTRA www.guidafinestra.it 66 6/24/2014 8:44:46 AM
67 Al fine di ridurre gli apporti di calore per irraggiamento solare il Dpr 59/2009 ha imposto la presenza di sistemi schermanti esterni in tutti gli edifici di nuova costruzione, nelle ristrutturazioni integrali di edifici esistenti, nella demolizione e ricostruzione totale in manutenzione straordinaria di edifici di superficie utile... logie innovative. I sistemi schermanti non integrati includono tutti quei dispositivi che si configurano come elementi a sé rispetto al sistema-finestra. Ne fanno parte tutti i sistemi schermanti esterni fissi - cioè quei sistemi che riescono a schermare la radiazione solare e luminosa secondo un angolo prefissato e immutabile nel corso del tempo (quali i frangisole orizzontali, verticali e a pensilina, i grigliati, le lamiere stirate e microforate, i setti verticali e orizzontali, le pensiline) - e alcune tipologie di sistemi esterni mobili, cioè di quei sistemi che permettono una regolazione del grado di apertura e che consentono di rispondere in maniera dinamica alle continue variazioni delle sollecitazioni solari (in particolare i frangisole orizzontali, verticali o a pensilina, le tende a rullo in aggetto o a scorrimento verticale lungo la facciata, i pannelli scorrevoli); I sistemi schermanti integrati - di cui tratterà anche il prossimo numero di Nuova Finestra con la presentazione di alcune schedeprodotto - comprendono invece tutti quei dispositivi che si configurano come un componente del sistema-finestra, cioè ne sono parte integrante. Rientrano in questa macro-famiglia alcune tipologie di schermature esterne mobili, le schermature in vetrocamera e i sistemi filtranti. Le schermature esterne mobili integrate Tra le tipologie di schermature integrate sono le più indicate alla realizzazione di edifici a basso consumo energetico e alto comfort ambientale: proteggono adeguatamente le vetrate dall irraggiamento solare diretto nella stagione calda e, al tempo stesso, permettono la penetrazione dei raggi solari all interno degli ambienti in inverno e nelle mezze stagioni; impediscono inoltre un eccessivo raffreddamento del lato esterno del serramento nelle ore notturne quando la temperatura esterna è molto bassa; consentono infine di graduare adeguatamente l apporto luminoso, di evitare fenomeni di abbagliamento e di tutelare la privacy. Rientrano in questa macrofamiglia: - le tende frangisole o raffstore, caratterizzate da lamelle - generalmente in alluminio verniciato e con profilo di vario tipo (a zeta, a esse, arcuate, bombate ecc) - orientabili secondo diverse inclinazioni e impacchettabili a diverse altezze, fino a raccogliersi completamente in un apposito cassonetto. Le guide laterali assicurano un elevata resistenza al vento ed un ottima maneggevolezza. Consentono il massimo controllo della luminosità fino al totale oscuramento ed evitano il rischio di surriscaldamento grazie alla circolazione d aria che, instaurandosi tra le stecche, NUOVAFINESTRA 402 67 6/24/2014 8:44:46 AM
68 Tecnologia dissipa il calore; - le veneziane esterne, molto simili alle precedenti dalle quali si differenziano sostanzialmente per la mancanza di guide laterali (sostituite generalmente da cavetti in acciaio; esistono però dei modelli con guide) e per la diversa geometria (a profilo piatto o bombato) e maggiore flessibilità della lamelle (in maniera da poter sopportare anche forti sollecitazioni del vento). Quasi sempre di alluminio esistono anche nella versione perforata che permette un passaggio della luce solare controllato e a riflesso ridotto e consente allo stesso tempo la vista verso l esterno; si raccolgono interamente in un profilato superiore fissato sul telaio della finestra oppure davanti al vano finestra. Il sollevamento e l abbassamento dell intero pacchetto e la regolazione delle lamelle possono avvenire manualmente o tramite motore elettrico. - le tende tecniche a rullo, con teli in tessuto di vario tipo, con funzione filtrante o oscurante, cassonetti e guide laterali generalmente in alluminio estruso inseribili sul telaio della finestra o nella struttura muraria. In alcuni casi è anche possibile abbinare con il minimo ingombro teli con funzioni diverse (ad esempio filtrante + oscurante + zanzariera). Sono azionabili manualmente o con comandi motorizzati, programmabili anche a distanza; - le tapparelle orientabili o frangi-avvolgibili, dispositivi al tempo stesso di oscuramento e ombreggiamento: si svolgono e si avvolgono come un avvolgibile fino a scomparire interamente nel cassonetto e hanno stecche orientabili come le lamelle di un frangisole. In tal modo consentono di regolare l ingresso della luce, dell aria e del sole. Sono realizzate generalmente con profili estrusi in alluminio (anche schiumati all interno per migliorare le capacità di isolamento termo-acustico) e possono essere movimentate manualmente o tramite sistema motorizzato azionabile anche a distanza. Alcuni modelli svolgono altresì un efficace azione anti-intrusione, grazie al sistema di aggancio fra le lame e le relative guide; - le persiane orientabili, molto simili alle persiane classiche ma con in più la possibilità di poter regolare l aria e la luce (fino al totale oscuramento) e di bloccare la penetrazione dei raggi solari attraverso l orientamento delle stecche, che generalmente può andare da 0 a 125. Le schermature in vetrocamera Le schermature in vetrocamera sono dispositivi inseriti nella vetrata del serramento e azionabili manualmente o tramite un motore; possono servire sia per l ombreggiamento che per l oscuramento e consentono di migliorare i valori di trasmittanza termica della vetrata isolante e di regolare il fattore solare a seconda delle stagioni, riducendo gli apporti solari estivi non desiderati e sfruttando al massimo l apporto solare nei mesi invernali. Generalmente la schermatura è posizionata tra le lastre della ve- 402 NUOVAFINESTRA 68 6/24/2014 8:44:46 AM
69 A sinistra: tipologie di schermature solari esterne fisse. Qui a lato: tipologie di schermature solari esterne mobili. Esempi di veneziana esterna. In basso: tapparella a stecche orientabili. Esempi di raffstore. trocamera isolante (appositi studi e prove di laboratorio hanno dimostrato che non altera in alcun modo le proprietà igroscopiche dell intercapedine e neppure il livello di concentrazione e la velocità di perdita del gas contenuto al suo interno). In alcuni casi il dispositivo di schermatura è inserito in apposita anta vetrata (definita anta accoppiata ) che è parte integrante del serramento; generalmente si tratta di un anta apribile e questo facilita le eventuali operazioni di manutenzione. Si distinguono tre tipi: - tende alla veneziana, realizzate generalmentecon lamelle di alluminio (pieno o perforato) orientabili e, in alcuni casi, impacchettabili; - tende con telo impacchettabile in tessuto plissettato (anche con doppia plissettatura per garantire un oscuramento pari a quello di un avvolgibile); - tende a rullo in tessuti tecnici anche molto sofisticati, con differente capacità di modulare l intensità della luce. I sistemi filtranti I sistemi filtranti sono dei film adesivi applicabili sulle vetrate che lasciano filtrare solo la luce visibile naturale, impediscono quasi totalmente il passaggio dei raggi ultravioletti e respingono un alta percentuale di raggi infrarossi consentendo così di limitare gli apporti energetici. Generalmente sono composti da pellicole polimeriche in più strati (che partono da un film di base in poliestere), da un adesivo e da una pellicola protettiva (da rimuovere al momento della posa). Trattati antigraffio, sono adatti a qualsiasi tipo di vetrata esposta al sole. Ne esistono di vari tipi (riflettenti, riflettenti neutre, sputtered, sunscape) con una maggiore o minore azione di controllo solare, un effetto specchio più o meno accentuato e diverse colorazioni. La normativa sui sistemi schermanti Al fine di ridurre gli apporti di calore per irraggiamento solare il Dpr 59/2009 ha imposto la presenza di sistemi schermanti esterni in tutti gli edifici di nuova costruzione, nelle ristrutturazioni integrali di edifici esistenti, nella demolizione e ricostruzione totale in manutenzione straordinaria di edifici di superficie utile superiore a 1000 mq e negli ampliamenti di edifici con una volumetria aggiuntiva superiore al 20% di quella esistente (art. 4 punto 19). Nei casi invece di ristrutturazione parziale, manutenzione straordinaria di involucri edilizi, ampliamenti volumetrici inferiori al 20% della volumetria esistente e nuova installazione di impianti termici in edifici esistenti o ristrutturazione degli stessi impianti è consentito - in alternativa ai sistemi schermanti esterni - l uso di sistemi filtranti, con obbligo di valutarne e documentarne puntualmente l efficacia al fine di limitare i fabbisogni energetici per la climatizzazione estiva e di contenere la temperatura interna degli ambienti. (art. 4, punto 20). E possibile fare a meno di un sistema schermante o filtrante solo nei casi in cui se ne dimostri la non convenienza NUOVAFINESTRA 402 69 6/24/2014 8:44:47 AM
70 Tecnologia Da sinistra verso destra: Esempio di tenda a rullo ad incasso. Esempio di persiana a stecche orientabili. Esempio di schermatura integrata in anta accoppiata apribile. La sempre maggiore richiesta di edifici a basso consumo energetico e alto comfort ambientale ha determinato negli ultimi anni un crescente interesse di progettisti e committenti finali nei riguardi dei dispositivi di schermatura solare in termini tecnico-economici e in presenza di superfici vetrate con fattore solare 0,5. C è comunque da evidenziare che alcune regioni hanno esteso la possibilità di utilizzo di sistemi filtranti anche agli interventi per i quali la normativa nazionale impone il solo utilizzo di sistemi schermanti esterni. I criteri di scelta Per essere realmente efficace un sistema schermante deve: - consentire l incidenza dei raggi solari sulle vetrate durante l inverno (per ottimizzare i guadagni termici) ed impedirla in estate (per evitare fenomeni di surriscaldamento); - saper gestire l irraggiamento solare diretto sulle vetrate nelle mezze stagioni, periodi molto critici per il controllo climatico ambientale in quanto caratterizzati da una alternanza di giornate molto fredde a giornate molto calde; - creare condizioni di benessere visivo all interno degli ambienti garantendo adeguati livelli di illuminamento ed evitando fenomeni di abbagliamento; - svolgere una funzione di protezione della privacy ma al tempo stesso permettere il contatto visivo con il mondo esterno; - essere in grado di assecondare le scelte del progettista e avere un costo complessivo (inteso come somma dei costi del prodotto, della posa in opera e della manutenzione) che rientri nel tetto massimo di spesa ammissibile o sostenibile per il soggetto che deve sostenerlo. Individuare il tipo di schermatura solare più adatto per uno specifico edificio non è per nulla semplice in quanto bisognerà tener conto di questa molteplicità di requisiti, spesso anche in contrasto tra loro. Sicuramente non si potrà prescindere da uno studio attento e rigoroso dei parametri bioclimatici della località e del sito in cui si interviene, ricorrendo eventualmente all ausilio di maschere di ombreggiamento abbinate ai diagrammi solari, che consentono di 402 NUOVAFINESTRA 70 6/24/2014 8:44:47 AM
71 Sicuramente il progettista non potrà prescindere da uno studio attento e rigoroso dei parametri bioclimatici della località e del sito in cui si interviene In alto: applicazione di pellicola solare. A sinistra: esempio di diagramma solare. Qui a lato: percorso del sole. conoscere ad una certa latitudine e per ciascuna esposizione quale sia l effetto di un certo sistema schermante durante le diverse ore della giornata nei vari periodi dell anno. Molto probabilmente occorrerà individuare un particolare sistema per ciascuna delle facciate sottoposte ad irraggiamento solare diretto in quanto diversamente esposte. In ogni caso potranno essere di aiuto le seguenti considerazioni ed indicazioni di massima: - i sistemi schermanti posizionati all interno del serramento rispondono essenzialmente all esigenza di graduare i flussi luminosi naturali, impedire fenomeni di abbagliamento e proteggere la privacy; sono però davvero poco efficaci dal punto di vista termico. In presenza di serramenti esposti all irraggiamento solare diretto meglio dunque orientarsi verso altri tipi di schermature; - i sistemi schermanti posizionati all esterno del serramento sono teoricamente i più efficaci in quanto intercettano la radiazione solare prima che raggiunga la vetrata e ne bloccano una quota maggiore; essi agiscono sia sulla radiazione diretta sia su quella diffusa e inoltre, trovandosi in un ambiente esterno, riescono anche a dissipare meglio l energia assorbita. Tutti i sistemi esterni richiedono però una periodica manutenzione e pulizia, in quanto esposti agli agenti atmosferici; - i sistemi esterni fissi sono validi solo quando il sole occupa una determinata posizione nella sfera celeste e vanno attentamente progettati in funzione della latitudine, della zona climatica e dell orientamento delle facciate. Ad esempio, alle nostre latitudini le schermature orizzontali sono efficaci se di dimensioni opportune e collocate sulla facciata sud dell edificio poiché impediscono la penetrazione della radiazione diretta nelle ore centrali delle giornate estive (quando i raggi del sole sono molto alti sull orizzonte), consentendo l apporto solare invernale (quando i raggi sono più inclinati); invece le schermature verticali sono generalmente più indicate per le facciate esposte a est o ovest; - le schermature esterne mobili riescono ad essere efficaci per diverse posizioni del sole nella volta celeste grazie alla possibilità di regolare l inclinazione delle lamelle secondo l angolo di incidenza dei raggi solari; al tempo stesso garantiscono il controllo e la gradazione del livello di illuminazione naturale, la rifrazione e la diffusione all interno dell edificio. Sono quindi indicate per varie esposizioni ma in linea generale sono più delicate e più costose di quelle fisse; - i dispositivi in vetrocamera agiscono efficacemente sulle radiazioni dirette e riflesse ma meno su quelle diffuse per la doppia riflessione dovuta alla posizione tra i due vetri (orientativamente se ne può stimare la prestazione globale nell ordine del 40% di quella di un dispositivo esterno). Sono adatti a varie esposizioni e, non essendo direttamente esposti agli agenti atmosferici, hanno generalmente una maggiore durata e si sporcano anche molto meno rispetto alle schermature esterne; le operazioni di manutenzione sono però poco agevoli, a meno che non siano dotati di apposita anta apribile. Sono da preferire ai sistemi esterni in caso di particolari esigenze di tipo architettonico o di condizioni microclimatiche ostative (ad esempio frequenti nevicate o forti venti); - i sistemi filtranti lasciano filtrare la luce visibile naturale e consentono di limitare considerevolmente gli apporti energetici impedendo quasi totalmente il passaggio dei raggi ultravioletti e respingendo un alta percentuale di raggi infrarossi; sono facili da pulire, in generale non richiedono manutenzione e garantiscono un ottima resistenza e durata nel tempo; vanno bene per qualunque esposizione e sono molto indicati per la schermatura solare di vetrate esistenti; per altri tipi di utilizzi - e laddove la normativa nazionale o regionale lo consenta - possono costituire una scelta corretta, in alternativa ad altri tipi di sistemi schermanti integrati. Nel prossimo numero di Nuova Finestra verranno proposte le schede-prodotto dei principali sistemi di schermatura solare integrati disponibili in commercio. >> continua NUOVAFINESTRA 402 71 6/24/2014 8:44:47 AM