SCHERMATURE

L'apporto solare può determinare aspetti positivi (contenimento dei consumi energetici per riscaldamento e illuminazione artificiale), ma può anche generare situazioni di malessere igrotermico o pregiudicare le condizioni di benessere ottico-luminoso.

Per ridurre efficacemente i consumi, conseguire risparmio economico e determinare un effettivo e completo comfort, la schermatura va considerata quale  componente fondamentale della regolazione bioclimatica dell’irraggiamento  solare.

Qualsiasi elemento costruttivo o “accessorio” che limiti l’irraggiamento diretto di un edificio può definirsi schermatura, si tratti di un frangisole, brise soleil, balcone, aggetti, persiana, veneziana o tende.

Le schermature, per contribuire in maniera determinate all’efficienza energetica e diventare un fattore fondamentale del comfort, devono essere concepite in maniera che d’estate possano regolare l’irraggiamento del sole e ridurre l’abbagliamento, senza precludere un’adeguata illuminazione e,  d’inverno, produrre all’interno dell’ambiente un guadagno termico.

Le schermature solari vanno progettate considerando:

- caratteristiche della zona climatica (continentale, marina, mediterranea, subtropicale, selva, savana, steppa, desertica);
- esposizione;
- materiale impiegato;
- posizione;
- adattabilità al variare della luce e dell’irraggiamento solare.

Tenendo presente le caratteristiche delle zone climatiche si possono ottimizzare sistemi schermanti validi per ogni stagione; in zone climatiche come quelle italiane si ha la necessità di ripararsi dal sole d’estate e guadagnare calore d’inverno.
Una schermatura orizzontale, collocata in facciata sud, può impedire la penetrazione diretta quando il sole è molto alto, garantendo ombreggiatura all’ambiente interno. La stessa protezione, d’inverno, quando la radiazione solare presenta un angolo notevolmente più basso, permette che i raggi penetrino all’interno tramite le aperture trasparenti e che il calore venga assorbito dall’involucro. E’ molto importante risolvere queste problematiche anche per le parti vetrate esposte a est e a ovest.

CONTROLLO DEGLI APPORTI ENERGETICI E LUMINOSI

In sede di progetto è necessario controllare l’apporto energetico e luminoso dovuto al sole.

Si possono impiegare vetri selettivi che però, pur in grado di assorbire una parte di radiazione solare senza ridurre eccessivamente la trasmissione nel campo del visibile, possono fornire solo un’attenuazione dell’eccessivo irraggiamento, non rappresentano quindi la migliore soluzione.

Per ridurre efficacemente il carico termico della radiazione solare, bisogna utilizzare sistemi schermanti esterni che permettono di respingere la radiazione solare prima del suo contatto con il vetro, impedendo che questo si riscaldi e inneschi il fenomeno dell’effetto serra all’interno dell’edificio.

Le schermature solari esterne possono regolare il fattore solare, in base alle loro proprietà spettrofotometriche di riflessione, trasmissione e assorbimento, alla propria geometria (forma, angolazione delle lame) e all'angolazione del sole.

      Il flusso solare radiante incidente fe (UNI EN 410) viene diviso nelle seguenti tre parti :

-     la parte trasmessa, te fe;

-     la parte riflessa, re fe;

-     la parte assorbita, ae fe.

dove:

-     te è il fattore di trasmissione solare diretta;

-     re è il fattore di riflessione solare diretta;

-     ae è il fattore di assorbimento solare diretto.

La relazione fra le tre caratteristiche è appunto:

• te + re + ae = 1

La parte assorbita ae fe viene poi a sua volta separata in due parti qife e qefe che esprimono rispettivamente l’energia trasferita all'interno e all'esterno:

• ae = qi + qe

dove:

-     qi è il fattore di scambio termico secondario della vetrata verso l'interno;

-     qe è il fattore di scambio termico secondario della vetrata verso l'esterno.

Il fattore che influenza maggiormente la prestazione di uno schermo è la riflessione; altrettanto importanti sono il colore e la finitura superficiale (materiale opaco o traslucido).

Le lame frangisole impediscono il passaggio del flusso incidente diretto e lo riflettono, sotto forma di radiazione diffusa, verso il soffitto dell'ambiente interno. Quando le lame sono parzialmente aperte, le proprietà spettrofotometriche dello schermo vengono modificate a causa di un fenomeno di inter-riflessione tra le lame stesse.  

L'inclinazione delle lame dipende fondamentalmente dall'esposizione della facciata. Un’inclinazione dei frangisole utile per aumentare adeguatamente la componente di riflessione, alla latitudine italiana, è compresa tra i 45° ed i 60° rispetto alla normale al piano del vetro.