Le superfici vetrate hanno assunto, in questi ultimi anni, un ruolo sempre più importante nella progettazione edilizia, in quanto la luce non è soltanto necessaria per vedere, ma influisce in larga misura sull'attività fisiologica del nostro organismo, sull'attività fisica, sulla capacità di concentrazione e di pensare. Attraverso queste superfici avvengono, in ogni momento del giorno e della notte, importanti scambi energetici, denominati "apporti e disperdimenti", che incidono sul condizionamento e sul riscaldamento degli edifici.
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Gli Apporti Energetici rappresentano il flusso di calore esterno portato dai raggi solari che, dopo aver attraversato il vetro, penetra all'interno dell'ambiente. A tal riguardo, assurge a notevole importanza il valore denominato "Fattore Solare" (FS), che indica la percentuale complessiva dell'energia che attraversa il vetro.
A titolo di esempio, riportiamo qui a lato, i valori FS relativi a 3 tipi di vetrate della Saint Gobain.
I Disperdimenti Energetici, al contrario, sono costituiti dal flusso di calore che, attraverso il vetro, và dall'ambiente riscaldato interno, a temperatura più elevata, verso quello esterno a temperatura più bassa. Questo trasferimento di calore può avvenire per:
- conduzione: attraverso i corpi solidi;
- convezione: attraverso i fluidi (aria, gas, liquidi) a contatto con un corpo solido;
- irraggiamento: per mezzo delle onde elettromagnetiche (quindi anche attraverso il vuoto).
Nella trasmissione del calore attraverso un elemento di separazione (nel nostro caso il vetro) le tre forme viste coesistono sempre, assumendo il termine di Trasmittanza Termica (Coefficiente Globale di Trasmissione Termica). Per isolamento termico si intende la resistenza che un materiale oppone alla trasmissione del calore, pertanto Trasmittanza e Resistenza Termica sono l'una il reciproco dell'altra. Un materiale è tanto più isolante quanto più bassa è la Trasmittanza e, di conseguenza, più elevata la sua Resistenza Termica. Per ridurre la trasmittanza è quindi necessario utilizzare un'opportuna vetrata isolante, che, essendo caratterizzata da una bassa trasmittanza U, permette di ridurre la dispersione del calore. Ulteriori informazioni e metodi di calcolo della trasmittanza termica di vetri ed infissi sono disponibili CLICCANDO QUI.
Per effettuare un'adeguata scelta delle superfici vetrate, ottenendo così una riduzione dei consumi di riscaldamento in inverno e di condizionamento in estate, è, dunque, necessario ben valutare il Bilancio Energetico (somma algebrica tra Apporti e Disperdimenti).
La vetrata isolante
Le norme UNI 10593/1-2-3-4, definiscono lo vetrata isolante come un pannello formato da almeno due lastre di vetro piano separate da uno o più distanziatori lungo il perimetro, assemblato in fabbrica con l'impiego di diversi procedimenti di sigillatura dei bordi.
Una vetrata isolante è, dunque, costituita da:
- Due o più lastre di vetro;
- Uno o più intercapedini, riempite con aria secca o altri tipi di gas (Argon, kripton, SFG);
- Uno o più intercalari (distanziatori) cavi con profilo di permeabilizzazione metallico:
- Un sigillante butilico di prima barriera;
- Sali disidratanti del tipo a setaccio molecolare inseriti all'interno dell'intercalare;
- Un sigillante di seconda barriera (polisolfuro, poliuretano, silicone).
Intercapedine
Rappresenta lo spazio tra i due vetri riempito con aria secca (ottimo coibente). Gli spessori usualmente utilizzati sono di 6 - 9 - 12 - 15 - 17 - 19 millimetri.
Fino ai 19 mm di spessore, maggiore é l'intercapedine d'aria, mantenendo immutati tutti gli altri elementi della vetrata isolante, minore risulta la Trasmittanza Termica. L'ulteriore aumento dell' intercapedine innesca, nell'aria contenuta all'interno, dei moti convettivi che annullano i miglioramenti ottenuti.
E' possibile diminuire ulteriormente la Trasmittanza sostituendo l'aria, presente nell'intercapedine, con gas nobili (Argon, Kripton). L'Esafluoruro di Zolfo (SF6), altro gas spesso utilizzato nelle vetrate isolanti, migliora le prestazioni acustiche.
Distanziatore o intercalare
Il distanziatore o intercalare mantiene una distanza uniforme tra le lastre di vetro, contiene al proprio interno il disidratante e costituisce il supporto per il mastice butilico. Normalmente l'intercalare, di materiale non permeabile al vapore acqueo, è cavo e di colore naturale ma, per assolvere specifiche esigenze estetiche, può avere differenti colorazioni.
Disidradante
Il disidratante ha due funzioni:
- Assorbire selettivamente l'umidità ambientale contenuta nell'intercapedine al momento della sigillatura finale della vetrata isolante;
- Eliminare quella minima quantità di umidità che, nel tempo, tende ad infiltrarsi, attraverso il sigillante, all'interno della vetrata. Questo accade perché il vetrocamera è un sistema chiuso, che contiene aria secca, dove il sigillante, sotto l'azione degli agenti atmosferici, non è in grado di assicurare l'assoluta ermeticità ali' aria naturale esterna umida.
Il disidratante è l'unico elemento della vetrata isolante che, essendo contenuto all'interno del distanziatore, risulta invisibile e quindi non controllabile, sebbene la vita della vetrata dipenda in modo sostanziale da esso (sarà tanto più lunga quanto maggiore è la sua quantità e migliore la sua qualità).
Quando il disidratante si esaurisce e, quindi, non è più in grado di eliminare l'ulteriore umidità che entra all'interno dell'intercapedine, compare sui vetri la condensa. Alcuni disidratanti possono provocare l'adsorbimento e il deadsorbimento dell' azoto (che, unitamente all'ossigeno è uno dei principali componenti dell'aria che respiriamo) generando la variazione della pressione interna della vetrata isolante con conseguenti distorsioni. evidenti e talvolta vistose sulla stessa e sul sigillante.
Sigillante primario
Le vetrate isolanti a doppia barriera vengono costruite con un primo sigillante butilico "detto primario" che svolge l'importantissima funzione di principale barriera alla penetrazione del vapore acqueo all'interno dell'intercapedine ed, inoltre, assicura l'adesione delle lastre al distanziatore sia durante la fabbricazione del pannello sia durante tutto il tempo necessario al sigillante secondario per sviluppare le proprie caratteristiche.
Spessore butile
0,5 mm ca.
Larghezza butile
3 mm ca.
Bordo intercalare
3 mm ca.
Sigillante secondario
Intercapedine
Il cordolo di butile viene applicato, senza alcun punto di interruzione, su tutto il profilo intercalare. Qualora il profilo sia del tipo con giunti angolari viene assicurata anche la chiusura con butile dell'interstizio del canalino in prossimità dell'angolare stesso.
Sigillante secondario
Le funzioni del sigillante secondario (polisolfuro, poliuretano, silicone) sono principalmente due:
- Adesiva: aderire perfettamente ai vetri ed al canalino distanziatore evitando le sacche di ristagno d'aria (fiale o bolle);
- Meccanica: assicurare che il butile sia in grado di esercitare al meglio la propria funzione di barriera al vapore e quindi non venga sottoposto sotto l'azione dei carichi statici e dinamici del vetrocamera, a movimenti superiori alle proprie capacità.
La ricerca e lo sviluppo tecnologico in campo vetrario hanno permesso di raggiungere livelli di isolamento elevatissimi, abbassando la Trasmittanza Termica a valori attorno ad 1 W/m2°K, adoprando le cosiddette "Vetrate isolanti evolute" (basso-emissive, riflettenti, assorbenti... ecc).
Consigliamo, quindi, anche di leggere la pagina "Vetrate isolanti evolute", disponibile CLICCANDO QUI.
3: Le vetrate isolanti delle finestre
Gli infissi
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fonte: Saint Gobain Vetro
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