Efficienza energetica dei serramenti

I serramenti sono uno degli elementi da curare maggiormente nel progetto dell’efficienza energetica di un edificio. Dai serramenti entra la luce, il calore della radiazione solare. Tuttavia in inverno sono sempre più freddi delle pareti opache.

Trasmittanze contenute, controllo degli apporti solari e gestione di schermature mobili e chiusure oscuranti. Queste caratteristiche influenzano la nostra sensazione di comfort e sono senz’altro determinanti per progettare edifici veramente efficienti.

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Involucro e serramenti: tre temperature per comfort ed efficienza

Quando riqualifichiamo un edificio è semplice ridurre al minimo le dispersioni di calore. Chiunque comprende che basta isolare molto per ottenere un involucro che richieda pochissima energia per essere riscaldato.

Ma efficienza energetica non significa consumare meno in inverno.

Più isoliamo e meno calore riusciremo ad asportare dall’edificio nella stagione estiva, calore che per gran parte entra in ambiente attraverso i serramenti. E quindi, come progettare per migliorare sia il comfort sia l’efficienza energetica?

Prima di tutto dobbiamo comprendere cosa succede al nostro corpo immerso nell’ambiente. Mentre leggiamo questo articolo siamo seduti, immersi nell’aria della nostra stanza. Questa aria ha una sua temperatura: la temperatura interna.

Se poggiamo una mano sul muro o sulla finestra al nostro fianco, riconosciamo temperature delle superfici diverse a seconda della loro temperatura media radiante. La temperatura media radiante è quella che influenza la nostra sensazione di freddo o di caldo.

E questa sensazione che percepiamo è la temperatura operante, un indice del nostro benessere, valutata come media aritmetica tra la temperatura dell’aria e la temperatura media radiante delle superfici.

Grazie al calcolo dinamico orario, TERMOLOG è in grado di evidenziare le tre temperature dei serramenti: temperatura interna dell'aria in rosso, temperatura media radiante in lilla e temperatura operante, in giallo tra le altre due.
Grazie al calcolo dinamico orario, TERMOLOG è in grado di evidenziare le tre temperature dei serramenti: temperatura interna dell’aria in rosso, temperatura media radiante in lilla e temperatura operante, in giallo tra le altre due.

Il sole che entra dai serramenti ha una grande influenza sulle tre componenti di temperatura: il controllo della radiazione solare è quindi fondamentale per il comfort interno.

Efficienza energetica dei serramenti e simulazione dinamica

Per progettare e riqualificare un edificio in Italia è necessario prestare particolare attenzione alle stagioni estive e al controllo dell’ingresso del sole negli ambienti. Questa accortezza è una prima importante differenza rispetto al progetto di edifici situati, ad esempio, nel nord Europa. Perché facciamo questa premessa? Perché la norma che usiamo attualmente per il progetto e la riqualificazione degli edifici è il set delle UNITS 11300, norme di emanazione europea ma che utilizzano un metodo di calcolo statico e non tengono conto delle evidenti differenze climatiche nell’arco di una giornata.

L’unico metodo di calcolo utilizzabile per controllare in modo realistico la radiazione solare entrante è la simulazione dinamica. Anche la simulazione dinamica fa riferimento a una norma europea, la UNI EN ISO 52016, ma presenta alcune sostanziali differenze. Solo attraverso il calcolo dinamico, infatti, è possibile considerare che il sole cambia di posizione ogni ora. Questo comportamento è reale ma non è scontato per il calcolo energetico: l’apporto solare cambia senz’altro se siamo alle ore 11 oppure alle ore 23. Allo stesso modo, in un mese ci sono significative differenze climatiche ad esempio tra il 1° e il 30 giugno.

Serramenti: controllo della radiazione solare con il calcolo dinamico

Sappiamo che nell’APE o nel progetto Legge 10, ad esempio, il bilancio di energia è mensile. Questo significa che il sole muta la sua posizione solamente 12 volte l’anno. Tutte le ore di tutti i giorni di un mese hanno la stessa radiazione solare che incide sui serramenti.

Eppure non è realmente così. Se infatti utilizziamo l’analisi dinamica le caratteristiche climatiche cambiano ogni ora. Diventa quindi più semplice progettare involucri trasparenti realmente efficienti.

Analizziamo ora la radiazione entrante dai serramenti, visibile con chiarezza su un diagramma ad heatmap prodotto da TERMOLOG. Questi diagrammi hanno un gran vantaggio: si distingue immediatamente quando il sole ha maggiore intensità e quale effetto fa la schermatura mobile sul serramento.

Per analizzare l'efficienza energetica dei serramenti osserviamo l'irradianza solare entrante dalle 0.00 alle 24.00 nel corso di un anno. In rosso le ore con potenza solare maggiore; in grigio le ore notturne. I tre serramenti hanno orientamento Sud - Ovest e Est.
Per analizzare l’efficienza energetica dei serramenti osserviamo l’irradianza solare entrante dalle 0.00 alle 24.00 nel corso di un anno. In rosso le ore con potenza solare maggiore; in grigio le ore notturne. I tre serramenti hanno orientamento Sud, Ovest e Est.

Serramenti e BACS per l’efficienza energetica

Veniamo ora a un’altra strategia che può dare ottimi risultati. Introdurre sistemi di domotica o building automation può in molti casi rivelarsi una scelta davvero efficiente.

Nella simulazione dinamica, infatti, si può tenere conto dell’effetto prodotto da diversi sistemi di controllo automatico degli schermi solari: frangisole, persiane o tende esterne. A tal proposito, ricordiamo che la norma UNI 52016-2 parla di finestre dinamiche riferendosi a quei serramenti che cambiano ogni ora le caratteristiche di trasmittanza termica e trasmittanza di energia solare del serramento.

Ma come avviene il controllo?

I sistemi di domotica consentono al serramento di reagire alla quantità di radiazione solare esterna. Una volta impostata la soglia di radiazione solare (ad esempio 200W/mq) il meccanismo è semplice. Quando all’esterno la radiazione supera la soglia, il controllo abbassa le schermature solari. Quando il sole diminuisce lo schermo si rialza per lasciar passare luce e calore.

Modello energetico di TERMOLOG - il controllo della radiazione solare entrante dai serramenti è un aspetto fondamentale per l'efficienza energetica complessiva.
Modello energetico di TERMOLOG – il controllo della radiazione solare entrante dai serramenti è un aspetto fondamentale per l’efficienza energetica complessiva.

In conclusione: isolare non significa necessariamente migliorare il comfort o l’efficienza energetica. Per ottenere efficienza energetica occorre anche controllare la radiazione solare che entra dai serramenti.

La vera progettazione dell’edificio è quella che passa attraverso la simulazione dinamica.

Con TERMOLOG puoi progettare edifici ad alta efficienza energetica adottando l’analisi dinamica oraria in modo molto più intuitivo di quanto pensi. Infatti TERMOLOG utilizza le stesse informazioni inserite nel modello per l’APE o la Legge 10, senza richieder informazioni aggiuntive. Con TERMOLOG hai già quindi tutti gli strumenti per progettare al meglio il tuo edificio.

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Annachiara Castagna

Ingegnere Edile, esperta in analisi energetica degli edifici e product manager del software TERMOLOG di Logical Soft.
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