Vetro e isolamento termico

Vetro e isolamento termico

Il vetro nel serramento rappresenta quella parte dell’involucro edilizio trasparente. Come per una parete, il vetro, è soggetto ad uno scambio termico con l’esterno della nostra abitazione. Allo stesso modo, come per le pareti, lo scambio di calore attraverso il vetro avviene attraverso tre modi di propagazione:

– Conduzione: Il trasferimento avviene attraverso un corpo, oppure attraverso due corpi a contatto tra loro. Non c’è alcun trasferimento di materia.

– Convezione: Il trasferimento avviene attraverso un corpo solido e un fluido, sia esso liquido o gassoso. Il trasferimento per convezione è accompagnato da un trasferimento di materia.

– Irraggiamento: Il trasferimento per irraggiamento avviene attraverso onde elettromagnetiche tra due corpi a temperature diverse.

Gli scambi di calore che si verificano per conduzione, convezione e irraggiamento attraverso una superficie vetrata sono espressi dal valore di trasmittanza termica della vetrata U_g. Maggiore è l’U_g della vetrata, maggiori saranno gli scambi di calore!

Come già detto nel precedente articolo  il vetro singolo da 4 mm non ha alcun potere termoisolante. Proprio per questo motivo nel tempo si è pensato di migliorare l’isolamento delle superfici vetrate racchiudendo tra due lastre di vetro un’intercapedine di aria, al fine di limitare gli scambi termici per convezione. Con quest’accortezza la trasmittanza termica di una vetrata è passata da un U_g di 5,8 W/m²K a 2,7 W/m²K. Sfruttando la scarsa conduttività termica dell’aria si è riusciti a diminuire le dispersioni di calore per convezione, arrivando quasi a dimezzarle!

Nel tempo però ci si è resi conto che riducendo l’emissività di una superficie si riuscivano a ridurre le perdite per irraggiamento, motivo per cui sono nate le prime vetrate basso-emissive (Low-E in inglese). Un vetro basso emissivo è un vetro su cui è stata posata una pellicola di ossidi di metallo che ne migliora notevolmente le prestazioni di isolamento termico. Il rivestimento permette di passare all’energia ad onde corte, ma riflette, verso l’interno dell’abitazione, l’energia infrarossa delle onde lunghe.

Il rivestimento non compromette significativamente la trasmissione luminosa e grazie al trattamento basso-emissivo le dispersioni si riducono ulteriormente, passando da un U_g di 2,7 W/m²K per un vetro camera normale, a 1,4 W/m²K per un vetro camera basso emissivo.

Gli scambi per convezione e conduzione possono essere ridotti ulteriormente inserendo un canalino distanziatore in materiale termo isolante e sostituendo l’aria racchiusa tra le due lastre con gas Argon.

Per esigenze particolari, in determinate Zone Climatiche, un valore di trasmittanza termica U_g di 1,1 W/m²K, raggiungibile inserendo gas argon nella camera, potrebbe non essere sufficiente, motivo per cui, si vanno a dimezzare ulteriolmente le dispersioni mediante una terza lastra che forma un’altra camera riempita con gas Argon, si arriva in questo modo a un U_g di 0,6 W/m²K per un triplo vetro basso-emissivo con argon.

Un altro aspetto molto importante è il così detto effetto “parete fredda”.  In pratica è quella sensazione di freddo che si prova quando, in prossimità di una superficie vetrata molto ampia, la temperatura risulta più bassa della temperatura ambiente, generando dei moti convettivi che danno quella sensazione di vento a chi si trova nelle vicinanze. L’unico modo per aumentare la temperatura superficiale interna è quello di ridurre il valore di trasmittanza termica della vetrata U_g . Così facendo si può sostare in prossimità della superficie vetrata senza gli spiacevoli brividi di freddo, e riducendo inoltre il rischio condensa superficiale.

In breve i valori di trasmittanza termica a seconda del tipo di superficie vetrata.

Piccoli accorgimenti per migliorare la trasmittanza termica di una superficie vetrata:

– Eliminare ponte termico finestra con un distanziatore a bordo caldo. I guadagni sono del 10% in termini di trasmittanza termica del serramento Uw (per valori di Uw inferiori a 2,0 W/m2K). E’ un investimento di qualche Euro al metro quadro;

– Optare per canalini distanziatori con dimensioni non inferiori a 16 mm e non superiori a 20 mm.

Quello che occorre fare, a questo punto, è stabilire quale sia la migliore soluzione per ogni caso specifico.