Infissi

Il settore edilizio utilizza circa il 40% dell’energia consumata in Italia (residenziale e terziario). La maggior parte di questa energia viene utilizzata per il riscaldamento e per il condizionamento e fino addirittura al 20% viene dispersa attraverso i componenti finestrati.
Attraverso gli infissi (se obsoleti o posati male) avvengono le maggiori dispersioni di calore verso l'esterno. Allo stesso tempo gli infissi (involucro trasparente) permettono di sfruttare gli apporti gratuiti dovuti alla radiazione solare (se ben posizionati e ben dimensionati in fase di progettazione).

Progettare correttamente le chiusure trasparenti o serramenti dal punto di vista delle prestazioni termiche risulta quindi fondamentale per:

• assicurare ottimali condizioni di benessere igrotermico all’interno degli ambienti abitativi da definire in funzione dell’utenza e delle attività previste;
• garantire il contenimento energetico rispondendo così al quadro legislativo vigente in materia di risparmio energetico in edilizia

Per le regioni più soggette al clima mediterraneo invece occorre fare considerazioni di carattere diverso, ovvero predisporre sistemi schermanti o vetri selettivi, diminuendo gli apporti solari.

Sistemi filtranti e schermanti sono previsti dallo stesso DGR 8745 della regione lombardia sia per gli edifici di nuova costruzione sia per le ristrutturazioni importanti.

Lo spettro solare è composto da tre tipi di radiazione:

• gli ultravioletti, invisibili all’occhio umano (rappresenta il 3% circa dell'energia solare totale)
• la parte “visibile” (luce, il 54% circa dell'energia solare)
• i raggi infrarossi, invisibili all’occhio umano (il 43% circa dell'energia solare)

La tecnologia moderna ha permesso di realizzare vetri in grado di controllare il flusso di energia entrante e uscente dalle superfici vetrate di un edificio. Tra le differenti tipologie di vetri per infissi presenti sul mercato, ad oggi troviamo:

• Vetri selettivi: si lasciano attraversare dalla componente visibile della radiazione solare riflettendo però buona parte della componente calda, respingendo circa il 50% della radiazione solare, il vetro selettivo riesce in estate ad mantenere gli ambienti interni a una temperatura più bassa. I vetri selettivi riducono quindi i guadagni solari nei mesi estivi (riducendo i consumi del condizionatore). Progettando i vetri selettivi ai lati est ed ovest dell’edificio, si riducono gli apporti solari estivi (alba e tramonto con il sole basso all’orizzonte) e al tempo stesso non si riducono gli apporti solari invernali a sud.
• Vetri basso-emissivi: esaltano la trasmissione della luce diurna all'interno dell'edificio, ostacolando contemporaneamente la fuoriuscita della radiazione dell'infrarosso dall'interno dell’edificio stesso. I vetri basso-emissivi sono quindi molto efficaci nel ridurre le dispersioni di calore da un edificio nel periodo invernale.
• Vetri ibridi: utilizzano entrambe le tipologie, combinando le proprietà dei vetri selettivi con quelle dei vetri a bassa emissività. I vetri ibridi riducono sia gli apporti solari estivi (riducendo la temperatura nell’edificio), sia le dispersioni termiche in inverno (mantenendo più alta la temperatura interna).
  
• Vetri fotocromatici: a composizione chimica modificata con l’aggiunta di sensibilizzatori ottici (alogenuri o materie plastiche). Operano il controllo dinamico dell’energia solare modificando autonomamente le proprietà cromatiche in funzione dell’intensità della radiazione solare. L’intensità della colorazione, proporzionale alla temperatura, è provocata dalla differenza di assorbimento spettrale tra vetro e sostanze aggiuntive. Il fenomeno è attivato direttamente dall’esposizione alla radiazione solare, e il passaggio da trasparenza a opacità impiega da 10” a 1’ 30”. Più lento il processo inverso.
• Vetri termocromici: hanno struttura composta. Il fenomeno si basa sul controllo selettivo dell’energia solare mediante il cambiamento di fase degli stratibasso-emissivi. Un vetro ad alto coefficiente di riflessione luminosa è rivestito da più strati di deposito basso-emissivo che consentono di regolare la temperatura di cambiamento di fase (solitamente tra 10 e 19 °C). Il materiale è trasparente a temperature inferiori, mentre a temperature superiori il ridotto flusso di energia radiante opacizza il materiale. Il sistema è autoregolante, il tempo di reazione è dell’ordine di 10-9 s.
• Vetri elettrocromici: le proprietà ottiche del vetro variano gradualmente in funzione di un segnale elettrico comandato da un operatore esterno. Il comando elettrico può essere manuale o programmato nelle 24 ore. Consumo: c.ca 2 W·m-2. Una volta raggiunto, lo stato viene conservato anche mantenendo inattivo il campo elettrico. Per tornare alla condizione iniziale, è necessario produrre un impulso elettrico di segnale opposto.

In regime stazionario gli scambi di calore attraverso una frontiera (quali possono essere  i serramenti) avvengono per conduzione, convezione ed irraggiamento e possono essere rappresentati matematicamente dalla seguente equazione:

dove,

Q: è la quantità di calore che attraversa la frontiera [Joule oppure Kcal].
ΔT: la differenza di temperatura tra ambiente interno ed esterno [gradi Kelvin]
S: l'area della superficie attraverso cui avviene lo scambio termico
U: la trasmittanza termica della superficie di separazione [W/m2K oppure Kcal/m2h°C]


Le caratteristiche energetiche che il Costruttore di serramenti deve certificare ai sensi del decreto 2 aprile 1998 sono:

• La trasmittanza termica complessiva (cioè di tutto il serramento: telaio + vetrazione)
• La permeabilità all’aria (è definita come la quantità di aria che attraversa una finestra chiusa per effetto di una differenza di pressione fra superficie esterna ed interna. Si misura in m3/hm2 di superficie totale del serramento oppure in m3/hm di giunto apribile
• La trasmissione luminosa

Per i vetri, le caratteristiche energetiche che il produttore di vetri deve certificare ai sensi del decreto 2 aprile 1998 sono:

• La trasmittanza termica
• La trasmissione luminosa
• Il fattore solare