Il serramento fino a pochi anni fa veniva considerato un componente per “tappare un buco”. Oggi grazie alla nuova sensibilità di tutti noi utilizzatori è diventato il primo elemento di risparmio energetico in una abitazione, e, come una volta all’atto di acquistare una nuova auto guardavamo i cavalli e la velocità di punta, ora valutiamo il consumo e l’inquinamento. In parole semplici è cambiata la propensione all’acquisto.
L’esigenza degli ultimi anni in merito al contenimento delle emissioni inquinanti, del quale si ricorda che, in Italia, oltre il 40% dell’energia è consumato in edilizia (residenziale e terziario), circa un terzo è disperso attraverso gli infissi (riscaldamento invernale e raffrescamento estivo), il che significa che più del 10% dell’energia Italiana è dispersa dai serramenti.
A fronte di questa analisi è emersa una nuova necessità: la prestazione termica dei serramenti. Questo nuovo requisito ha portato il mercato verso una grande sensibilizzazione relativamente al miglioramento delle prestazioni termiche dei singoli manufatti.
Per calcolare la quantità di calore che passa attraverso un serramento, è necessario conoscere il valore di termotrasmittanza Uw, coefficiente convenzionale che tiene conto delle tre componenti di trasmissione del calore: conduzione, convezione e irraggiamento. La termotrasmittanza è, infatti, definita come la quantità di calore nell’unità di tempo (W) che passa attraverso una superficie unitaria (m2), per una differenza unitaria di temperatura tra gli ambienti (K): la sua unità di misura è pertanto W/(m2K).
Ad oggi i metodi riconosciuti ed accettati per le analisi termiche Uw sono due: una misura della trasmittanza termica in camera calda UNI EN ISO 12567-1 oppure tramite calcolo teorico della trasmittanza termica UNI EN ISO 10077-1.
Il primo test in “Camera Calda” consta in un test effettuato su di un intero serramento; tale metodologia, seppur valida dal punto di vista tecnico, è estremamente limitante perché il valore Uw risultante non può essere utilizzato se non per serramenti aventi le stesse dimensioni e caratteristiche tecniche (telaio, vetro, intercalare) del campione provato. Da tale prova, inoltre, non si ottengono i valori Uf, Ug, ψ (“psi”) che sono le informazioni chiave per il calcolo di Uw di qualunque finestra realizzata con quel sistema.
Il secondo test, tramite calcolo teorico semplificato, stabilisce le modalità di calcolo della conduttanza termica ed è il valore medio ponderato (rispetto all’area) dei valori Uf del telaio e Ug del vetro, media che deve essere corretta considerando l’effetto di bordo ψ (“psi”) dovuto al ponte termico dell’intercalare del vetro isolante. Per poter applicare la norma UNI EN ISO 10077-1 è necessario possedere i valori di Uf ed Ug. Il valore di Ug viene rilasciato dal produttore di vetri, mentre il valore di Uf viene calcolato tramite la UNI EN ISO 10077-2.
Visto il panorama italiano l’Uncsaal ha creato un gruppo di lavoro per la stesura di una linea guida, di natura volontaria, atta a fornire indicazioni utili alla determinazione della trasmittanza termica dei profili Uf.
Per poter ricavare questi valori di Uf è necessario operare con software di calcolo che siano stati validati secondo la procedura stabilita nell’allegato D della UNI EN ISO 10077-2. Prima del rilascio della norma UNI EN ISO 10077-2, con le relative tabelle di conduttività dei materiali, sono stati effettuati svariati esperimenti, col fine di far convergere i risultati ottenuti, in forma teorica, tramite il calcolo semplificato, con quelli ottenuti in “camera calda”. Per soddisfare a questa esigenza, sono stati presi per convenzione, dalla norma, valori di conduttività termica dei materiali diversi da quelli reali. Per fare un esempio: la conduttività termica dell’alluminio, in realtà, corrisponde a 200 W/mK, per convenzione è stato preso il valore di 160 W/mK.
Questo sistema di calcolo ha portato ad un errore molto limitato il calcolo teorico rispetto al test in camera calda. Per riuscire a comprendere bene cosa sia la trasmittanza termica, dobbiamo conoscere bene tutto il “meccanismo”: la trasmissione del calore avviene attraverso un corpo quando esso è sottoposto ad una differenza di temperatura.
L’energia si trasferisce dal punto a temperatura maggiore al punto a temperatura minore. In parole povere la trasmittanza non è niente altro che la definizione di capacità isolante di un elemento.
Questo è il punto fondamentale del nostro settore; poiché i serramenti risultano essere gli elementi deboli del sistema di risparmio energetico in un edificio, questi devono possedere una trasmittanza termica adeguata. In inverno impediscono la dispersione del calore verso l’esterno, rendendo più omogenea la temperatura degli ambienti, riducendo la formazione di condensa ed evitando la sensazione di freddo in prossimità di finestre e porte-finestre. Contribuiscono di conseguenza a ridurre i consumi per il riscaldamento.
Per mantenere questo requisito, il serramento deve essere opportunamente progettato. La prima parte riguarda l’infisso: gli aspetti termici sono molto importanti, deve essere scelto il profilo adeguato alle necessità.
Dopo di che deve essere vista la parte dell’elemento vetro: per evidenti ragioni di superficie maggiore, deve essere un vetro con capacità di trasmittanza termica relativamente basso.
Teniamo presente che un'apertura vetrata trasparente costituisce il passaggio privilegiato del flusso energetico solare, il quale determina diverse modifiche della temperatura all'interno dei locali. Per attenuare queste variabili energetiche, è consigliato l'uso di vetrate a controllo solare. Queste vetrate consentono: di limitare le spese di riscaldamento invernale, di climatizzazione estiva, di diminuire il fastidio legato alle variazioni della temperatura, di migliorare il comfort visivo prevenendo il fenomeno dell'abbagliamento.
La protezione termica in estate è inversamente proporzionale al Fattore solare (g) e al valore di U, la quantità di energia solare che penetra in un locale può essere limitata mediante l'utilizzo di vetrate ad elevato assorbimento energetico o ad elevata riflessione energetica.
Per cui entra in gioco l’effetto serra, cioè il riscaldamento incontrollato dei locali. Per ovviare a questo problema dobbiamo intervenire andando ad aumentare i consumi di energia per la relativa climatizzazione.
Questo breve articolo ha lo scopo di dare un po’ di chiarezza in merito al sistema di analisi energetica che sta “dietro il semplice serramento”, e che i valori di trasmittanza NON sono numeri vuoti, ma sono elementi che contribuiscono, nel suo insieme, a dare un RISPARMIO reale non solo al riscaldamento invernale, ma anche al procedimento contrario d’estate, e come dice il vecchio proverbio dei nostri vecchi “chi più spende, MENO SPENDE!”.