Isolamento termico (trasmittanza termica)

Una parete vetrata separa generalmente due ambienti di diversa temperatura. Come per qualsiasi altro tipo di parete, anche attraverso il vetro ha luogo uno scambio termico dall'ambiente più caldo a quello più freddo, tuttavia, una parete vetrata presenta anche la particolarità di essere trasparente all'irraggiamento solare che apporta gratuitamente calore.

Lo scambio termico attraverso una parete può avvenire secondo tre modi di propagazione:

- La conduzione è un trasferimento di calore attraverso un corpo o tra due corpi a contatto diretto tra loro e si verifica senza alcuno spostamento di materia.

Il flusso di calore tra le due facce di un vetro dipende dallo scarto di temperatura esistente tra di esse e dalla conduttività termica del materiale.

La conduttività termica del vetro è λ = 1,0 W/ (mq K)

- La convezione è un trasferimento di calore che avviene tra la superficie di un corpo solido e un fluido liquido o gassoso.

Tale trasferimento è accompagnato da uno spostamento di materia.

- L'irraggiamento è un trasferimento di calore che avviene attraverso onde elettromagnetiche tra due corpi a temperature diverse.

Gli scambi termici che si verificano attraverso una parete per conduzione, convezione e irraggiamento sono espressi dal valore U (in passato era noto come "coefficiente K"; ha assunto questa nuova denominazione U con l'entrata in vigore delle norme europee) che rappresenta la perdita di calore per unità di tempo attraverso un metro quadro di componente edilizio (nel nostro caso vetro), alla differenza di temperatura di 1 KELVIN (1 grado centigrado), tra l'ambiente interno e quello esterno.

Questa è la TRASMITTANZA TERMICA, la cui unità di misura è W/ (mq K).

 Vetrata isolante tradizionale

Il valore U della vetrata può essere calcolato secondo la norma UNI EN 673 o misurato secondo la norma UNI EN 674.

Più basso è il valore U del vetro, minore è la perdita di calore e di conseguenza migliore l'isolamento termico.

- Il vetro camera

La produzione del vetro camera (vetro doppio) si realizza mediante l'assemblaggio di 2 o più lastre di vetro intervallate da uno o più distanziatori (generalmente in alluminio) riempiti da sali disidratanti e isolate dall'esterno mediante l'impiego di un sigillante primario e di uno secondario..

Gli spessori di intercapedine generalmente utilizzati sono 6 - 9 - 12 - 15 - 16 - 19 millimetri. Fino allo spessore di 16 mm, mantenendo immutati tutti gli altri elementi della vetrata isolante, maggiore è l'intercapedine d'aria e minore risulta la Trasmittanza Termica.

L'ulteriore aumento dello spessore del distanziatore, innesca nell'aria all'interno dell'intercapedine, moti convettivi che annullano i miglioramenti ottenuti.

I sali disidratanti hanno doppia funzione:

• assorbire l'umidità contenuta nell'intercapedine al momento della sigillatura finale della vetrata isolante;
• eliminare quella piccola quantità di umidità che, nel tempo, potrebbe infiltrarsi, attraverso il sigillante, all'interno della vetrata.

Il sigillante primario (butilico) è la prima barriera alla penetrazione dell'umidità all'interno dell'intercapedine. Assicura inoltre l'adesione delle lastre al distanziatore sia durante la fabbricazione del pannello sia durante tutto il tempo necessario al sigillante secondario per sviluppare le proprie caratteristiche.

Il sigillante secondario (polisolfuro, poliuretano, silicone) compie due azioni fondamentali:

• aderire perfettamente ai vetri ed al canalino distanziatore evitando le sacche di ristagno d'aria
• assicurare che il sigillante primario sia in grado di esercitare al meglio la propria funzione di barriera al vapore.

Per migliorare il valore della trasmittanza termica della vetrata, è necessario ridurre gli scambi termici per conduzione, convezione ed irraggiamento.

 Gli scambi per irraggiamento possono essere ridotti utilizzando lastre con depositi metallici selettivi (basso emissivi).

Per sfruttare a pieno questa possibilità, l'industria vetraria ha messo a punto vetri con deposito basso emissivo che consentono di ottenere un "isolamento termico rinforzato".

Questi depositi operano sulla radiazione puramente termica (infrarosso di onda lunga) riflettendo all'interno del locale il calore emesso dall'ambiente medesimo.

Gli scambi per conduzione e convezione possono essere ridotti sostituendo l'aria racchiusa tra le due lastre con un gas più pesante a conduttività termica inferiore (in genere Argon).

Un componente vetrato tradizionale, vetro camera non basso emissivo con aria all'interno della intercapedine, arriva ad un valore Ug (U glazing = trasmittanza termica del vetro) di 2.7 W/ (mq K).

Questo comporta un dimezzamento delle perdite rispetto al vetro semplice, di trasmittanza 5.8 W/ (mq K), ma un valore ancora troppo elevato rispetto ai componenti di costruzione opachi (muri perimetrali), il cui valore U è ben al di sotto di 1 W/ (mq K).

Un vetro isolante con coating (basso emissivo), può raggiungere senza l'utilizzo di gas all'interno della camera un valore Ug di circa 1.4 W/ (mq K), dimezzando di fatto le perdite rispetto a un vetro camera tradizionale.

Con l'iniezione di gas Argon all'interno dell'intercapedine, nella misura di almeno un 90%, questo valore viene ridotto ulteriormente arrivando a 1.1 W/ (mq K).

Il Decreto Legislativo 192/05, modificato dal D.lgs 311/06, pubblicato sulla Gazzetta Ufficiale n. 26 del 1° febbraio 2007 ed entrato in vigore il 2 febbraio, detta quali devono essere i valori limite della trasmittanza termica U delle chiusure trasparenti comprensive di infissi espressa in W/mq K, nonché quelli relativi alla trasmittanza termica U dei vetri espressa in W/mq K.

Di seguito vengono riportate entrambe le tabelle.