Oggi la tendenza è quella di realizzare edifici con superfici vetrate sempre più estese. Questa caratteristica aumenta il pregio estetico dell’involucro edilizio e la luminosità degli ambienti interni. D’altro canto però bisogna porre attenzione al controllo dell’apporto di energia termica ed evitare il surriscaldamento estivo. In questo senso le normative hanno previsto appositi obblighi e sistemi di incentivazioni, che tratteremo nello specifico nel prossimo post.
Panoramica sulle schermature solari
Nel caso di edifici caratterizzati da ampie superfici vetrate (maggiori del 40% della superficie totale costituente l’involucro del fabbricato), il complesso serramento/facciata ha il compito di regolare sia il flusso energetico sia il flusso luminoso, in funzione delle condizioni climatiche variabili nel tempo.
Per determinare il comportamento di una schermatura solare è importante comprendere il legame fra le proprietà ottico-radiative del materiale che compone la schermatura e le prestazioni offerte dal sistema.
Le proprietà ottico-radiativeprincipali sono:
• trasmittanza luminosa;
• riflettanza luminosa;
• trasmittanza solare;
• riflettanza solare;
e dipendono dal materiale, dal colore, dalla rugosità e dal grado di permeabilità all’aria al grado di trasparenza.
La prestazione offerta dal sistema dipende strettamente:
• dal tipo di schermatura (tende, pellicole, lamelle, ecc..);
• dalla geometria del sistema (elementi piani oppure sagomati piani o con rilievi);
• dal posizionamento (esterno alla superficie trasparente, interno o interposto nella specchiatura);
• dalla tipologia di vetro, in particolare dal fattore solare (g).
Per attuare il controllo dei flussi energetici e luminosi, si può intervenire direttamente sulla superficie vetrata mediante specifici depositi di materiali o mediante accoppiamento di pellicole oppure tramite elementi interni o esterni attivabili in modo manualmente o automatico in rapporto alle condizioni climatiche.
La schermatura solare che opera direttamente sulla vetrata (vetri selettivi, riflettenti, basso-emissivi) risulta efficiente ma statica.
Inoltre è importate tener presente che le schermature solari non servono solo a controllare i flussi energetici per evitare il surriscaldamento estivo, ma devono garantire anche un’adeguata visibilità verso l’esterno e ventilazione naturale, senza costituire un ostacolo inaspettato da questo punto di vista.
In alternativa si può adottare un sistema di controllo solare dinamico che dovrebbe consentire un adeguato livello di libertà nell’attivazione da parte dell’utente. Le tipologie di schermature aventi una tecnologia consolidata sono ad esempio le veneziane, gli elementi tessili e lamelle.
Nuove schermature a comportamento dinamico
La dinamicità di comportamento della componente trasparente può essere demandata alle protezioni solari e alla variazione di assetto nel tempo di queste. Tale variazione può essere controllata mediante meccanismi soggetti ad elevati costi di manutenzione e sostituzione o attraverso l’integrazione di nuove tipologie di attuatori (integrazione di smart materials come ad esempio i materiali a memoria di forma).
Quando invece si impiegano nuovi materiali, soprattutto se permeabili all’aria, a geometria variabile, o a geometria 3D la determinazione della prestazione è più complessa per la forte dipendenza angolare della prestazione (con curve ad andamento variabile e irregolare in funzione dell’angolo d’incidenza).
La schermatura delle torri gemelle di Abu Dhab, ovvero l’AbuDhabi Investment Council (ADIC), rappresenta una tipologia innovativa di schermatura solare, costituita da una maglia poligonale a sei lati agganciata alla superficie laterale delle torri ad una distanza di due metri. Ogni poligono supporta sei triangoli equilateri, all’interno dei quali,grazie ad un sistema di cinematismo assistito da un computer si aprono e si chiudono –come degli origami tridimensionali– sei pannelli a forma di triangolo rettangolo realizzati in fibre di vetro.Il sistema intelligente di schermatura permette un doppio risparmio energetico: in primo luogo richiede meno luce artificiale dato che il tessuto lascia filtrare i raggi del sole, e in secondo luogo dimezza il consumo di aria condizionata perché il tessuto riesce a ombreggiare, a facilitare i moti convettivi dell’aria e quindi abbassa la temperatura superficiale delle facciate.
L’utilizzo di nuove tipologie di materiali e forme, come reti, tele, lamiere e tessuti ad alte prestazioni, bidirezionali o tridimensionali, richiedono una fase accurata di modellazione ed in particolare di sperimentazione, per garantire una buona corrispondenza fra i dati rilevati in laboratorio e quelli rilevati in esercizio.
