serramenti cellai - Università degli Studi di Firenze

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serramenti cellai - Università degli Studi di Firenze
Evoluzione tecnologica
e prestazionale dei
serramenti
Gianfranco Cellai
Laboratorio di Fisica Ambientale per la Qualità Edilizia
Università di Firenze
[email protected]
COMPONENTI VETRATI E
QUADRO NORMATIVO
Riferimento
D.M.
05.07.75
e s.m.i
D.P.C.M.
5.12.97
D.Lgs.
192/05
e s.m.i
D.P.R. 52/09
Contenuti
Requisiti igienico sanitari dei
locali di abitazione
Parametro
Fattore medio di luce diurna
(FLDm)
Apertura minima di aerazione
1/8 della superficie del
pavimento
Requisiti acustici passivi
Valore minimo di isolamento
acustico di facciata (D2mnTw )
Prestazioni energetiche
invernali degli edifici
Limiti massimi di trasmittanza
del vetro Ug e del serramento
Uw
Prestazioni energetiche
Proprietà radiative ed efficacia
invernali ed estive degli edifici
della schermatura solare
2
INTERFERENZA TRA REQUISITI COGENTI
L’illuminazione naturale degli ambienti richiede valori elevati di
trasmissione luminosa τv ed una buona resa cromatica Ra dei vetri
Ciò contrasta con:
- il requisito di protezione acustica, che richiede l’uso di vetri stratificati e
di spessore maggiore;
- il risparmio energetico che impone l’uso di vetri bassoemissivi;
- il controllo dell’irraggiamento solare divenuto fondamentale per la
certificazione energetica degli edifici (sistemi schermanti esterni
sostituibili con vetrate aventi g ≤ 0,5 D.P.R. 02 aprile 2009 n° 59 );
Tutte queste azioni portano a penalizzare τv e Ra con
conseguenze sulle dimensioni dei serramenti e talora
del benessere delle persone.
3
Cosa sta accadendo attualmente?
• A partire dal marzo 1998 sono entrate in vigore le
norme in materia di requisiti acustici degli edifici
• A partire dall’ottobre 2005 sono entrate in vigore le
nuove norme in materia di requisiti termici
• A partire dal febbraio 2007 sono state aggiornate le
norme suddette con il D.lgs.311/06 poi confermate dal
DPR 59/09 in vigore dal 01/2010.
delle chiusure apribili ed assimilabili, quali
porte, finestre e vetrine anche se non apribili, comprensive degli infissi,
considerando le parti trasparenti e/o opache che le compongono, deve rispettare i
limiti riportati nelle tabelle 4.a e 4.b. Restano esclusi dal rispetto di detti requisiti
gli ingressi pedonali automatizzati.
In breve dal 2009 non è più possibile usare i
tradizionali serramenti
Prof. Gianfranco Cellai
Le chiusure trasparenti richiedono due verifiche
Ug
Uw
Ad esempio nel 2011 zona D Ug ≤ 1,9 W/m²K Uw ≤ 2,4 W/m²K
I parametri esprimenti le prestazioni
Per l’isolamento si fa riferimento alla trasmittanza
del serramento Uw (W/m²K) e del vetro Ug (W/m²K)
Per quelle energetiche in relazione all’irraggiamento
si fa riferimento alla trasmissione solare g (%) del
vetro
Per quelle ottiche si fa riferimento alla trasmissione
della luce TL (%) del vetro
Per quelle acustiche si fa riferimento al potere
fonoisolante del serramento Rw (dB) e del vetro Rwg
(dB) ed alla classe C di tenuta all’aria
L’evoluzione prestazionale termica
Fino al 1976
dal 1976 al 1998
(L.373/76)
dal 1998 al 2005
(DPCM 5.12.97)
dal 2005
(D.Lvi 192/2005
+ 311/06)
Trasmittanza Uw ≈ 6 W/m²K
Permeabilità aria non classificata
Trasmissione luminosa Tl= 0,9
Trasmittanza Uw≈ 3,3 W/m²K
Permeabilità aria C = 2 - 3
Trasmissione luminosa Tl= 0,8
Trasmittanza Uw≈ 2,8 W/m²K
Permeabilità aria C = 3 - 4
Trasmissione luminosa T = 0,7
Zone D,E,F
U = 2,0 ÷ 2,4 W/m²K (1.1.2010)
Zone A,B,C
U = 2,6 ÷ 4,6 W/m²K (1.1.2010)
Prof. Gianfranco Cellai
L’evoluzione prestazionale acustica
Fino al 1976
dal 1976 al 1998
Potere fonoisolante Rw ≈ 28 dB
Battute senza guarnizioni
Potere fonoisolante Rw≈ 32 dB
Una guarnizione di battuta
(L.373/76)
dal 1998 al 2005
(DPCM 5.12.97)
dal 2005
(Acustico+termico)
Potere fonoisolante Rw ≅ 37 dB
2 ÷ 3 guarnizioni di battuta
Potere fonoisolante
Rw ≥ 39 dB
Prof. Gianfranco Cellai
I requisiti acustici passivi di facciata
Pareti esterne composte: Muratura + finestra
Categorie
residenze, alberghi, pensioni e assimilabili
Rw = 28 dB
Rw = 54 dB
D2m,nT,w
minimo
40
scuole e simili
48
ospedali, cliniche, case di cura e simili
45
uffici, per attività ricreative, di culto, di
commercio o simili
42
Isolamento acustico di parete di 12 m² con finestra 2 m²
Rtot = 10 lg [12m²/(10 x 10 –54/10 + 2 x 10 –28/10 )]= 35,7 dB
Isolamento acustico di parete di 12 m² con finestra 2 m²
Rtot = 10 lg [12m²/(10 x 10 –54/10 + 2 x 10 –38/10 )]= 45,3 dB
L’evoluzione tecnologica
•
•
•
Uso di doppi vetri uniti al perimetro;
Uso di vetri stratificati ai fini acustici;
Incremento dell’isolamento termico
dell’intercapedine vetrata;
• Interventi sul telaio per ridurre le dispersioni
conduttive e aumentare la tenuta all’aria anche
ai fini acustici;
• Trattamento superficiale dei vetri per ridurre
l’irraggiamento.
Prof. Gianfranco Cellai
Le ultime novità
D.Lvo 311 /06+311/06 Recepimento della Dir.
All.I Norme transitorie
Valori minimi di trasmittanza per vetri e serramenti
EVOLUZIONE
TECNOLOGICA DEL
TELAIO
Prof. Gianfranco Cellai
L’evoluzione tecnologica del vetro
EVOLUZIONE
TECNOLOGICA DEL
VETRO
Cosa si richiede ai serramenti?
La questione, apparentemente semplice, in realtà presenta
numerose contraddizioni in relazione al dimensionamento:
- per assicurare una idonea aerazione; il parametro più
diffuso è 1/8 della superficie del locale;
- per assicurare una idonea illuminazione; il parametro più
diffuso è il fattore di luce diurna medio FLDm;
I suddetti parametri, ed in particolare il FLDm, d’altra parte
richiedono grandi superfici vetrate e questo contrasta,
evidentemente, con il contenimento dei consumi energetici ma
anche con la protezione acustica di legge.
L’incremento dei costi connesso al rispetto dei provvedimenti è,
pertanto, notevole (circa il 30-40% in più rispetto al passato), e
spesso appare sproporzionato rispetto agli obiettivi da
raggiungere, tanto che è ragionevole rivedere le normative.
LE NORME TECNICHE
ENERGETICHE
UNI EN 673 Vetro per edilizia
Determinazione della Trasmittanza
termica-Metodo di Calcolo (1999)
UNI EN 410, Vetro per edilizia
Determinazione delle caratteristiche
luminose e solari delle vetrate (2000)
UNI EN ISO 10077-1 Finestre, porte e
chiusure-Calcolo della trasmittanza
termica- Metodo semplificato (2002)
UNI EN 12207 Finestre e porte
Permeabilità all’aria-Classificazione.
(2000)
Prof. Gianfranco Cellai
LE NORME TECNICHE
ACUSTICHE
Pr EN 14351-1 Finestre, porte e
chiusure-Prodotti standard,
caratteristiche prestazionali (2004)
UNI TR 11175 Acustica in edilizia Guida
alle norme serie UNI EN 12354 per la
previsione delle prestazioni acustiche
degli edifici. Applicazione alla tipologia
costruttiva nazionale. (2005)
UNI EN 12207 Finestre e portePermeabilità all’aria-Classificazione
Prof. Gianfranco Cellai
Aspetti di scambio termico
presi in esame
radiativi
Bassa emissività
conduttivi
convettivi
Conduttivi
di telaio e
del bordo di
unione
Gas speciali e frazionamento
dell’intercapedine
Miglioramento di telai e
distanziatori
Prof. Gianfranco Cellai
Relazioni di calcolo delle
prestazioni UNI EN 10077-1
Ug = trasmittanza vetrata
UW
Ψg = trasmittanza distanziatore
Uf = trasmittanza telaio
UW = Ag Ug + Af U f + Ig Ψg /(Ag + Af )
Prof. Gianfranco Cellai
(W/m²K)
Dal singolo al doppio vetro
(UNI EN 673UNI - EN ISO 10077-1 )
vetro
λ= 1 W/mK
Ug = 6 W/m²K
Altri tipi di
gas
aria
doppio vetro
unito al
perimetro
λ= 0,025 W/mK
Ug = 3,3 W
Conduttività
termica 40 volte
inferiore !
1 2
Rs = 1/(hr + hg)
3 4
Vetri
bassoemissivi
Prof. Gianfranco Cellai
Riduzione della conduttanza del gas hg:
gas speciali
(UNI EN 673UNI - EN ISO 10077-1 )
hg = Nu λ /s
conduzione
Altri tipi di
gas
convezione
Gas
Spessori
intercapedine
in regime
conduttivo
(Nu=1)
Massa
volumica
Aria
16 mm
1,277
0,0250
Resistenza
termica
intercapedine
Rs
(m2/KW)
0,194
Argon
16 mm
1,699
0,0168
0,214
SF6
5 mm
6,360
0,0127
0,163
Kripton
10 mm
3,560
0,0090
0,225
Conduttività
termica λ
Kg/m3
Prof. Gianfranco Cellai
(W/mK)
Ulteriore riduzione della conduttanza:
frazionamento dell’intercapedine
n°
di
vetri
3
4
Spessore
s
delle
intercape
dini
(mm)
Rs1
(m²K/
W)
Rs2
(m²K/
W)
Rs3
(m²K/
W)
Rs
(m²K/
W)
6+6
0,131
0,124
-
0,255
2,36
12+12
0,180
0,168
-
0,348
1,94
6+6+6
0,133
0,128
0,122
0,383
1,81
12+12+12
0,181
0,174
0,165
0,520
1,45
* gas aria, con le intercapedini 1, 2 e 3 numerate
dall’esterno verso l’interno
NB. hi = 8 W/m²K - he = 23 W/m²K
Prof. Gianfranco Cellai
Ug
(W/
m²K)
Frazionamento dell’intercapedine con
films tipo Teflon
Si ottengono le stesse prestazioni ma con
maggior leggerezza , minor spessore e
meno problemi di tenuta
coating
coating
Due intercapedini
sigillate a diversa
pressione e
temperatura
Film plastico
Vetro standard
spesso e pesante
4 punti critici di tenuta del
gas con due distanziatori
Prof. Gianfranco Cellai
Distanziatore unico
2 soli punti critici di
tenuta del gas
La riduzione della conduttanza radiativa hr
UNI EN 1096-1
spess.24 mm
trattamenti
bassoemissivi
spess.30 mm
Doppio vetro 6-12-6e0.4 = triplo vetro 6-6-6-6-6
Doppio vetro 6-15-6e0.2 = triplo vetro 6-12-6-12-6
spess.27 mm
Doppio vetro
0.500
0.450
0.400
Rs (m²/KW)
spess.40 mm
0.350
0.300
0.250
0.200
0.150
0.837
0.4
0.2
0.1
0.100
0.050
0.000
6
9
12
spessore intercapedine (mm)
15
Prof. Gianfranco Cellai
Resistenza termica dell’intercapedine
hg = conduttanza termica convettiva del gas (W/m²K)
hr = conduttanza termica radiativa tra le superfici
dell’intercapedine (W/m²K)
Tabella valori di Rs con una sola superficie trattata
Prof. Gianfranco Cellai
Irraggiamento solare
A livello del suolo il 99%
dell’energia solare è emessa
nello spettro tra 0,3 e 2,5 μm
La diversità tra radiazione
extratmosferica e radiazione al suolo
è dovuta all’assorbimento
dall’atmosfera esercitato dai gas che
la compongono (H2O, CO2 , O2 , O3 )
e pertanto lo spettro di emissione a
livello terrestre presenta delle
“finestre” in corrispondenza delle
lunghezze d’onda sensibili ai
fenomeni di assorbimento.
Prof. Gianfranco Cellai
Grandezze spettrofotometriche ed
energetiche
TL = trasmissione luminosa
g = trasmissione energetica
Energia riflessa + Energia ritrasmessa + Energia entrante = 100%
Prof. Gianfranco Cellai
Prestazioni di tipici vetri
Prof. Gianfranco Cellai
TRASMISSIONE SOLARE E LUMINOSA
SONO STRETTAMENTE CORRELATE
Valori τv e g per vetri tipici
1
0.9
0.8
0.7
0.6
fattore Tv
0.5
fattore g
0.4
0.3
0.2
0.1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18
27
Prof. Gianfranco Cellai
RELAZIONE TRA FATTORE DI LUCE DIURNA E
TRASMISSIONE LUMINOSA DEL VETRO
Caso di studio
Locale di 14 m² alto 2,7 m
Superficie finestra: 1,75 m² (1/8 sup. pianta)
Pareti e pavimento chiari (rm = 0,7)
Vetro pulito (M = 0,9);
Muratura spessa 35 cm (Ψ = 0,85)
Due ipotesi con diversa ostruzione ε
•senza ostruzioni esterne (ε = 0,5)
•con una piccola ostruzione a 10 metri dalla
facciata (ε = 0,4)
28
Prof. Gianfranco Cellai
ASPETTI FISICI E PSICOLOGICI
DELLA LUCE NATURALE
Anche se non c’è una stretta relazione tra τv e indice di
resa cromatica Ra dei vetri, le persone apprezzano
l’illuminazione naturale attraverso vetri che non alterano la
percezione dei colori delle superfici e dell’arredo.
Per questo dobbiamo avere l’indice Ra ≥ 80, con valori
consigliati per uffici e residenze Ra ≥ 90.
Ciò rappresenta un problema quando si vuole
controllare l’irraggiamento solare mediante il
trattamento cromatico dei vetri
29
Prof. Gianfranco Cellai
RELAZIONE TRA TIPOLOGIA VETRO E
RESA CROMATICA
0.20
Blu Ra 66
Bronzo Ra 94
0.15
Oro Ra 97
Grigio Ra 86
verde Ra 65
0.10
nero Ra 51
0.05
Prof. Gianfranco Cellai
750
720
690
660
630
600
570
540
510
480
450
420
395
0.00
380
τλ,
vetri con film riflettenti
0.25
0,08 < τv < 0,13
0,099 < g < 0,11
λ(µm) 65 < Ra < 97
Vetri colorati
Andamento spettrale τλ e indice di resa cromatica Ra
0,43 < τv < 0,73
0,37 < g < 0,48
(82< Ra < 98).
0.90
0.80
0.70
Bronzo Ra 94
0.60
Grigio Ra 95
0.50
Verde Ra 88
0.40
Blu Ra 82
0.30
Chiaro Ra 98
0.20
0.10
λ(µm)
780
750
720
690
660
630
600
570
540
510
480
450
420
395
0.00
380
τλ,
1.00
I vetri blu e verde sono
preferiti rispetto ai colori
bronzo e grigio, poiché
hanno valori τv e g
rispettivamente maggiori e
minori.
Assenza di schermature: la limitazione
dell’apporto energetico e luminoso
Vetrata
antisolare
riflettente
TL = 18 %
g = 22 %
SC = g/0,87 = 25 %
Ug = 2,4 W/m²K
Trattamento in faccia 2 Prof. Gianfranco Cellai
La limitazione dell’apporto energetico
e luminoso: vetri selettivi
Vetrata
selettiva
antisolare
bassoemissiva
TL = 49 %
g = 36 %
SC = 41 %
Ug = 1,4 W/m²K
Trattamento in faccia 2
Prof. Gianfranco Cellai
La limitazione dell’apporto energetico
e luminoso: vetri selettivi
Vetrata
selettiva
antisolare
basso-emissiva
e riflettente
TL = 33 %
g = 30 %
SC = 34 %
Ug = 1,3 W/m²K
Trattamento in faccia 2 e 3
Prof. Gianfranco Cellai
Selettività delle superfici
a, ε
a, ε
0.9
0.9
Superficie
assorbente
a, ε
Superficie
assorbente
selettiva
0.1
λ
a, ε
3 μm
λ
0.9
0.1
Superficie
riflettente
0.1
λ
Superficie
riflettente
selettiva
3 μm
λ
Vetri chiari e selettivi
Zona opaca alla
trasmissione
Il vetro chiaro presenta una buona trasmissione dell’energia solare
fino a circa 3 μm e conseguentemente una scarsa riflessione
Il vetro selettivo riduce la trasmissione e aumenta la riflessione.
Vetro verde di 6 mm con coating
selettivo - Andamento spettrale di τλ e ρλ
τv = 72,3 %
g = 39,3 %
Ra = 91
0.8
0.7
0.6
0.5
Trasmissione
0.4
Riflessione
0.3
0.2
0.1
2.2
1.8
1.4
1
0.92
0.84
0.76
0.68
0.6
0.52
0.44
0.38
0.34
0
0.3
τλ,
ρλ
0.9
λ(µm)
Vetri con coating selettivo - Andamento
spettrale di τλ e indice di resa cromatica Ra
0,51 < τv < 0,72
0,33 < g < 0,39
0.8
81< Ra < 95
0.7
acquamarina Ra 81
0.6
bronzo Ra 93
0.5
verde Ra 91
0.4
grigio Ra 91
0.3
blu Ra 86
chiaro Ra 98
0.2
0.1
780
750
720
690
660
630
600
570
540
510
480
450
420
395
0
380
τλ
0.9
λ(µm)
Legge di Wien e effetto serra
La seguente relazione di Wien ,
detta anche legge del regresso :
λmax. T = costante = 2898 (K μm)
Legge di Wien
il valore 2898 della costante vale
per valori di T e λ espressi
rispettivamente in K e in μm
(1 μm = 10-6 m).
In pratica all’aumentare della
temperatura T la lunghezza d’onda
λmax = 2898/T diminuisce.
Si osserva anche che il massimo
dell’emissione del sole (5800 K) è
centrato nel campo del visibile.
Esercizio sull’effetto serra
Dimostrare mediante la legge di Wien l’effetto serra, per una
stanza con finestra avente le pareti interne a temperatura pari a
circa 20 °C .
Posto λmax = 2898/T si ha : T = 20 + 273 = 293 K
λmax = 2898/293 = 9,9 μm
a tale lunghezza d’onda il vetro è opaco alla trasmissione che
termina a circa 3 μm
Zona opaca alla
trasmissione
Scambi termici per irraggiamento in intercapedini
L’energia scambiata per irraggiamento Q12 in
intercapedini è influenzata dall’emissività delle superfici
Q12 = E12 – E21 = Fε S1 σ (T41 - T42 )
Ε = energia emessa dalla superficie (W)
ε = emissività della superficie (-)
T1
σ = costante di Stefan –Boltzman
5,67
T = temperatura assoluta della superficie (K)
S = superficie di scambio termico (m²)
.
10-8
E21
E12
W/m²K4
1
ε1
ε2
T2
2
fattore di emissività Fε = 1/(1/ε1 +1/ε2 –1)
emissività del vetro comune ε = 0,837 λvetro = 1 W/mK
Esercizio fattore di emissività delle
intercapedini vetrate
E21
T1
E12
1
ε1
ε2
T2
ε = 0,837
pertanto Fε = 1/(1/ε1 +1/ε2 –1) =
2
a 0,2 si avrebbe:
ε
= 1/[2 x (1/0,2 ) –1) = 0,11
Ovvero riduco circa 7 volte lo scambio per irraggiamento
UNI EN ISO 10077-1:2002
Prestazione termica di finestre, porte e chiusure –
Calcolo della trasmittanza termica - Metodo semplificato
Af
lg = perimetro totale della vetrata
Af = area del telaio
Ag = area della vetrata
Aw = Ag + Af
Calcolo delle trasmittanze
Dal produttore o da
tabella
Dal produttore o da
tabella
Dal produttore o da
grafico
Trasmittanza Ug
di vetrate doppie
e triple con
differenti gas
sono idonei per la
protezione acustica
che richiede vetri
stratificati
Trasmittanza Ug di vetri tripli con differenti gas
NB.I tripli vetri con intercapedini ≥ 12 mm e spessori ≥ 6 mm sono
efficaci per una protezione acustica
Calcolo trasmittanza telaio Uf
Uf
Uf = 2,2 W/m²K
Spess. telaio df (mm)
Valori della trasmittanza termica
lineare per distanziatori ψ
Calcolo trasmittanza di vetrata tripla con aria
nell’intercapedine
emissività del vetro comune ε = 0,837
λvetro = 1 W/mK
= 8 W/m²K
4 9
4
9 4
Per sp.9 mm e aria Rsi = 0.15 m²K/W
Ug = 1/[1/25 + 3 · (0.004/1 ) + 2 · (0.15) + 1/8]= 1/0,477= 2.1 W/m²K
Calcolare la trasmittanza di un
serramento con le seguenti caratteristiche
Risultati di Uw
UW = Ag Ug + Af U f + Ig Ψg /(Ag + Af )
(W/m²K)
UW = 1,01 x 1,7 + 0,73 x 2,2 + 6,52 x 0,06 /(1,01+ 0,73)
UW = (1,717 + 1,606 + 0,391) /(1,74) = 2,1 (W/m²K)
Trasmittanze precalcolate Uw di finestre con telaio pari al
30% del serramento
Ug
Uf
La tenuta all’aria dei serramenti
UNI EN 12207
Il telaio metallico a
taglio termico
Telaio senza taglio termico
Uf = 6 W/m²K
Telaio con taglio termico
(listelli di poliammide)
Uf ≈ 2,7 ÷ 3 W/m²K
NB. il taglio può essere
considerato tale solo se
separa completamente le
sezioni del profilo metallico
esterne da quelle interne
Prof. Gianfranco Cellai
Telaio in legno
La trasmittanza Uf varia tra
1,9 e 2,3 W/m²K, e quindi è
generalmente inferiore a
quella dei telai metallici con
taglio termico.
L
30
L1
L2
Tripla
guarnizione
70
55
Aumento delle battute per
aumentare la tenuta
all’aria e le prestazioni
acustiche
67
80
PROIEZIONE DAVANZALE
interno
Prof. Gianfranco Cellai
Telaio in materie plastiche
Il valore della trasmittanza del telaio Uf varia tra 2,0 (PVC
con profilo vuoto, simile a quella del legno) e 2,8 W/m²K
(poliuretano con anima di metallo, simile all’alluminio).
Serramento in PVC con doppia guarnizione
ione e telaio di rinforzo in
tubolare d'acciaio
Prof. Gianfranco Cellai
Telaio misto legno-alluminio
Trasmittanza 0,7 W/m²K
Potere fonoisolante
Rw = 43 dB
Schermatura a lamelle
regolabili incorporata
Tenuta all’aria e isolamento acustico
UNI EN 12207
Classe
Portata aria
di infiltrazione (m3/h m²)
Penalizzazione acustica*
(dB)
1
27-50
Fino al 1976
5-8
2
9-27
Dal 1976
2-5
3
3-9
4
1-3
al
1998
dal 1998
1-2
≤1
* Correzione da applicare al potere fonoisolante Rw del
serramento
Prof. Gianfranco Cellai
DL.vo 311 Valori di trasmittanza Uw e Ug
dal 1.1.2010
serramenti con 30% di telaio
Ug
Telaio in legno, PVC,
o con Taglio termico
Uf
doppia
Vetri
normali
B
Vetri
C
D
E
F
Basso
emissivi
1,3
(UNI EN ISO 10077-1)
Prof. Gianfranco Cellai
Le prestazioni acustiche:
Vetri stratificati
UNI EN ISO 12543-1/6
vetri normali
vetri stratificati
L’accoppiamento dei vetri avviene con resine o
polivinilbutirrale (semplice e doppio strato):
consentono un incremento fonoisolante da 2 a 5 dB
Prof. Gianfranco Cellai
Vetri stratificati
Vetro acustico
Vetro stratificato
Vetro normale
Confronto prestazioni acustiche e termiche
Spessori vetrate da 24 a 42 mm
Tipo di
vetro* (mm)
6-12-33.1
6-12-44.1
8-12-44.1
10-12-44.1
6-16a-44.1e
10-12-44.2
44.2-12-64.2
10-16-88.2
44.2-20-64.2
Rw
vetro
dB
37
38
40
41
41
42
43
45
47
Correzione
prEN
14351
(dB)
-1
-1
-1
-1
-2
-3
-3
Rw
finestra
dB
37
38
39
40
40
41
41
42
44
TL
%
79
78
77
76
66
76
76
72
76
Trasmittanza
Ug
W/m²K
2,8
2,8
2,8
2,8
1,5
2,8
2,8
2,6
2,7
* il primo numero indica lo spessore del vetro esterno, il secondo lo spessore dell’intercapedine, il terzo lo
spessore del vetro stratificato e dello strato elastico, a = argon, e= vetro basso emissivo
Prof. Gianfranco Cellai
Che spessore di vetrata usare?
Finestre in legno acustiche
70
31
55
6767
Comuni finestre in legno
60
Prof. Gianfranco Cellai
25
Aspetti acustici e aeroilluminanti
nella progettazione delle finestre
Categoria edificio
Rw appropriato
Illuminazione
naturale
Valore di TL per un
Ventilazione
naturale
Af ≥ 1/8 della superficie
in pianta del locale
FLDm ≥ 2% (residenze)
Prof. Gianfranco Cellai
Aspetti energetici (dal 1.1.2010)
Contenimento
delle dispersioni
Zone A-B
Comanda Rw – doppi vetri normali
Taglio termico
Zone C-D
Comanda Ug - Taglio termico 1vetro selettivo
Zone E-F
Comanda Ug e Uf con Taglio
termico maggiorato – 2 vetri
selettivi o 1 selettivo + gas speciale
Controllo
irraggiamento solare
Vetri riflettenti selettivi
Prof. Gianfranco Cellai
Esempio di soluzioni per zona D dal
gennaio 2010
Vetrata 6-12-33.1 sp. 24 mm UW = 2,4 W/m²K
Rw = 37 dB valore minimo per D m2,nTW = 40 dB
Vetro esterno spessore 6 mm normale
intercapedine : aria 12 mm
Vetrata interna stratificata 33.1 basso-emissiva
ε = 0,3
Vetrata 8 - 6 - 33.1 sp.20 mm UW = 2,4 W/m²K
Rw = 38 dB valore minimo per D m2,nTW = 40 dB
Vetro esterno spessore 8 mm normale
intercapedine : SF6 6 mm
Vetrata interna stratificata 33.1 basso-emissiva
Prof. Gianfranco Cellai
ε = 0,1
Quali sono i limiti raggiungibili ?
Se si usa un vetro con:
• due lastre con emissività < 0,05;
• doppia intercapedine 12 mm, sp. totale 36 mm;
• Gas Kripton con concentrazione > 90%;
Si può arrivare a vetri con trasmittanza Uw = 0,5 W/m²K
ovvero confrontabili con una parete ben isolata.
CONCLUSIONI
¾ fino al gennaio 2010 il soddisfacimento dei requisiti
acustici comporta implicitamente il rispetto di quelli termici
per le zone A-B-C-D, ma non per le zone E-F per le quali
occorre almeno un vetro selettivo o gas ≠ aria.
¾ Dal gennaio 2010 per le zone C,D,E,F occorre utilizzare
serramenti dalle elevate prestazioni termiche, oltre che
acustiche, con 1-2 vetri altamente selettivi e gas ≠ aria se si
vuole contenere gli spessori della vetrata entro 20 mm.
¾ Purtroppo la trasmissione luminosa dei vetri acustici è
ridotta rispetto ai doppi vetri comuni, con valori
particolarmente bassi per i vetri trattati e ciò penalizza il
fattore di luce diurna (occorrono vetrate più grandi).
¾ In sintesi le prestazioni dei serramenti sono destinate a
monopolizzare l’attenzione nel settore edile sotto tutti i
punti di vista: termici, acustici, luminosi (FDLm) e dei costi.
Prof. Gianfranco Cellai
Sintesi dei requisiti prestazionali
Sintetizzando i dati illustrati, e tenendo
presente il quadro legislativo, si possono
suggerire i seguenti valori prestazionali di
riferimento :
trasmissione solare g ≤ 0,50;
trasmissione luminosa 0,38 < τv < 0,65;
indice resa cromatica Ra ≥ 90;
trasmittanza termica Ug ≤ 1,3 W/m²K;
potere fonoisolante del vetro Rw ≥ 40 .
Grazie per l’attenzione
Prof. Gianfranco Cellai