Facciate a doppia pelle: selezionare la giusta combinazione di vetro per ottimizzarne i vantaggi

Bertrange, Lussemburgo, 14 novembre 2019 – "Nella progettazione di una facciata a doppia pelle è importante scegliere la giusta combinazione di vetro per ottimizzare i vantaggi in termini di gestione energetica, selettività dinamica, isolamento termico e miglioramento del comfort, e allo stesso tempo minimizzare eventuali problemi come la formazione di condensa", afferma Ralf Greiner, Product Application Manager di Guardian Glass per l'Europa.

Una facciata a doppia pelle è una facciata tradizionale che presenta un secondo involucro sull'esterno, normalmente in vetro. I due involucri, spesso chiamati "pelli", sono separati da uno spazio vuoto (intercapedine d'aria), la cui ampiezza può variare da qualche centimetro a svariati metri. Se nell'intercapedine d'aria sono installati dei sistemi meccanici di schermatura, la pelle esterna fornisce inoltre protezione da carichi di vento e sporco.

La facciata a doppia pelle può essere ventilata in modo meccanico o naturale, a seconda del tipo di sistema di ventilazione utilizzato nell'intercapedine. Si tratta delle facciate ventilate (interattive) attive e passive.

I sistemi attivi presentano una pelle esterna di vetro isolante ermetico davanti all'intercapedine ventilata. Il ricambio d'aria viene indotto artificialmente e si verifica all'interno dell'edificio tramite degli scambiatori di calore. In inverno si ha il vantaggio di poter risparmiare sull'energia necessaria al riscaldamento tramite il recupero del calore. Per i sistemi attivi si tende a utilizzare i tipi di vetro più tradizionali per la pelle esterna di vetro isolante.

Le facciate passive ventilate rappresentano la tipologia più comune in Europa, in particolare negli edifici commerciali. In questo caso, il ricambio d'aria ha luogo tra l'interspazio e l'ambiente circostante. Si crea dunque una convezione naturale tramite aperture definite, disposte di solito sopra e sotto il vetro esterno. Sono anche possibili delle pareti sospese in vetro davanti a un edificio convenzionale, così come facciate puntuali, e inoltre finestre squadrate o composte.

I vantaggi delle facciate a doppia pelle

A causa dell'aumento degli standard per la protezione da accumulo di calore e di conseguenza minore trasmissione di energia solare, le facciate a doppia pelle che combinano la vetratura ad alte prestazioni energetiche ai dispositivi di schermatura meccanica stanno diventando sempre più popolari. Sebbene siano state già installate negli edifici negli ultimi 20 anni circa, la tecnologia del vetro ha compiuto notevoli progressi in questo periodo, incrementando l'uso delle stesse. Oggi sono disponibili prodotti e rivestimenti innovativi in vetro per le facciate a doppia pelle, elementi che apportano numerosi vantaggi, ma solamente se si seleziona la giusta combinazione di vetro per le pelli interne ed esterne.

Al momento è disponibile un incredibile numero di combinazioni e possibilità di vetratura. Questo offre agli architetti un'intera tavolozza di opzioni per prestazioni ed estetica del vetro da prendere in considerazione; si può scegliere la vetratura più adatta in termini di prestazioni, spessore, dimensioni, resistenza (durevolezza) termica e meccanica, protezione solare, colore, ecc.

Se scelto in modo corretto, il vetro può fornire vantaggi in termini di miglioramento di gestione energetica, isolamento acustico, isolamento termico, oltre alla possibilità di ottenere aria fresca dalla cavità tramite le finestre aperte e, di conseguenza, un miglioramento del comfort per gli occupanti dell'edificio. Inoltre, possono essere installati ulteriori sistemi di schermatura tra la vetratura esterna e quella interna, favorendo la selettività dinamica (vale a dire, il rapporto tra la massima illuminazione diurna e la massima protezione solare).

I rivestimenti riflettenti la radiazione solare nella parte esterna possono ridurre la trasmissione energetica in modo significativo, quando le tende vengono retratte completamente rispetto a una soluzione convenzionale senza rivestimenti. Gli utenti possono utilizzare la schermatura meccanica in modo più intelligente (nelle posizioni aperta o intermedia) e godere di viste senza ostruzioni per tempi più lunghi senza doversi preoccupare del surriscaldamento. Si tratta, in sostanza, di trovare il giusto equilibrio per l'edificio; le soluzioni di vetratura possono aiutarti a raggiungere un equilibrio quasi perfetto.

Vetro rivestito a controllo solare
Il vetro rivestito a controllo solare avanzato, ad esempio, può ottimizzare attivamente il fattore di luce diurna (DF), oltre alla regolazione termica dell'edificio. Il vetro può contribuire a rendere l'edificio più efficiente per quanto riguarda le prestazioni energetiche, riducendo la necessità di aria condizionata, riscaldamento e illuminazione artificiale, che insieme contribuiscono a rendere l'ambiente lavorativo o di vita più comodo per chi occupa l'edificio. Il risultato è che queste soluzioni di vetratura possono anche essere strumentali nel coadiuvare il raggiungimento delle certificazioni ambientali quali LEED, BREEAM, HQE, DGNB ecc.

Nelle facciate passive ventilate lo scopo è di norma quello di riflettere una parte dell'energia solare a onde corte direttamente dal vetro esterno in modo da ridurre l'accumularsi di calore nello spazio interno e, a sua volta, il carico termico. L'uso di rivestimenti sul vetro viene rinforzato in modo significativo se abbinato a ulteriore protezione solare e antiriflesso nello spazio interno. Vengono raggiunti eccellenti valori "g" anche quando le tende sono azionate in posizione completamente ritratta oppure intermedia. La selettività dinamica, che può essere raggiunta in questo modo, rende il sistema ventilato particolarmente interessante.

Un altro vantaggio dell'utilizzo di rivestimenti nella vetratura esterna è rappresentato dalla possibilità di giocare con varie gradazioni di riflesso della luce. Ciò consente all'architetto di progettare edifici molto trasparenti e all'apparenza "leggeri" o utilizzare riflessi maggiori per la creazione di un aspetto uniforme e nascondere l'insieme di dispositivi di schermatura regolati individualmente.

La sfida dei rivestimenti a lunga durata
Se la vetratura interna di un sistema passivo è in vetro isolante convenzionale doppio o triplo, per la vetratura esterna singola si usa di solito un vetro laminato di sicurezza (che consiste spesso in vetro temperato termicamente). La relativa capacità residua di carico assicura la massima sicurezza in caso di rottura. La sfida nell'uso di vetro rivestito ad alte prestazioni è data dal fatto che il rivestimento deve essere sia durevole che adatto all'uso monolitico o alle facciate laminate per lo strato intermedio. La maggior parte dei rivestimenti sul mercato sono molto sensibili all'umidità e agli elementi climatici esterni, vale a dire che spesso richiedono un sigillo ermetico, fattore che ovviamente ne limita la flessibilità.

La combinazione di rivestimenti a controllo solare dotati di elevata durevolezza per riflettere parte della radiazione solare e speciali strati intermedi in PVB che assorbono energia migliorano ulteriormente l'efficienza energetica. In particolare, alla selettività spettrale (rapporto tra luce diurna ed energia solare) si possono apportare miglioramenti significativi.

Potenziali problematiche

Sebbene gli architetti possano ben conoscere i vantaggi delle facciate a doppia pelle, vi sono anche dei potenziali svantaggi che richiedono un'attenta considerazione. Ancora una volta, è importante selezionare la giusta combinazione di vetro che minimizzi queste potenziali problematiche, e, al tempo stesso, ne ottimizzi i vantaggi.

Una facciata a doppia pelle con la combinazione sbagliata di vetro può anche diminuire la quantità di luce naturale che entra in un edificio, aumentando allo stesso tempo la temperatura dell'intercapedine d'aria (che potrebbe portare a una durata inferiore di motori elettrici, sistemi di scambio di calore, ecc.) e creando condensa sulla pelle esterna.

Condensa
Nella facciate passive ventilate, a seconda della posizione dell'edificio e delle avverse condizioni climatiche, può crearsi della condensa sul lato interno del vetro esterno. Le ore mattutine in primavera e in autunno sono quelle a cui prestare maggiore attenzione: l'eventuale condensa può impedire in modo significativo una vista chiara dall'interno dell'edificio. Ancora una volta, questo non deve essere un problema, poiché attualmente sono disponibili soluzioni in vetro che prevengono questo fenomeno naturale.

Si progettano degli speciali rivestimenti antiappannamento per il vetro, rivestimenti di maggiore durata applicati sul vetro esterno, che riducono in modo significativo la probabilità della formazione di condensa. I test eseguiti in condizioni reali sugli edifici hanno mostrato che questi rivestimenti antiappannamento forniscono temperature superficiali leggermente più alte rispetto alle superfici esterne non rivestite. Tale differenza di temperatura riduce notevolmente la comparsa di condensa. Mentre la vetratura non ricoperta in test comparativi presenta condensa nell'arco di molte ore, nelle stesse condizioni, il vetro ricoperto rimane sempre trasparente e non presenta goccioline d'acqua. Attenzione però: rimane essenziale considerare l'uso di vetro con rivestimento antiappannante quando si è in fase di progettazione, poiché l'applicazione di tali rivestimenti dopo l'installazzione non è possibile.

Altre problematiche potenziali delle facciate a doppia pelle comprendono maggiori investimenti e spese operative. Una pelle aggiuntiva attorno a un edificio pone esigenze più elevate (carico/peso) sulla superficie. Tale fattore va preso in considerazione in fase di progettazione. Si potrebbe inoltre verificare una maggiore trasmissione sonora tra stanze contigue dell'edificio se le finestre vengono lasciate aperte.

La nostra consulenza

Per darti consigli sulla scelta della giusta combinazione di vetro per la tua facciata a doppia pelle, Guardian Glass dispone di un team di esperti in grado di aiutarti. La gamma Guardian SunGuard^®, vetro rivestito a controllo solare, offre una varietà di prodotti dall'estetica attraente e con proprietà tecniche che aiutano a ottimizzare le prestazioni delle facciate a doppia pelle e a minimizzare le problematiche che queste talvolta sollevano.