Finestre contro muri: sfatare il mito energetico

Di Bruce Lang Il clima del Canada è uno dei più diversificati del pianeta. Varia in base alla geografia, da inverni lunghi e freddi e giornate senza sole nell'estremo nord a quattro stagioni distinte lungo il confine con gli Stati Uniti, e inverni tipicamente miti nella Bassa Terraferma BC. Le temperature possono salire fino a oltre 40 C (104 F) in estate e scendere sotto i -50 C (-58 F) in inverno. Questo clima diverso ed estremo può avere conseguenze significative per la progettazione di edifici commerciali, soprattutto quando si tratta di efficienza energetica, benessere e produttività degli occupanti.

L'involucro dell'edificio (tetto, pareti e finestre) è l'interfaccia tra l'edificio e il suo ambiente e la prima linea di difesa di una struttura contro gli elementi. La progettazione dell’involucro e le scelte dei prodotti hanno un impatto significativo sull’efficienza energetica e sul benessere degli occupanti. Pareti "solide" ben isolate sono in genere la priorità per un progettista quando si progetta per climi freddi, ma non offrono l'aspetto estetico e i vantaggi dell'illuminazione naturale del vetro. E se il vetro potesse offrire l’isolamento e l’efficienza energetica simili richiesti alle pareti?

Informazioni generali sul vetro ad alte prestazioni Il segreto meglio custodito per migliorare l'efficienza energetica degli edifici commerciali è il vetro per finestre ad alte prestazioni. In effetti, l’uso del vetro come percentuale dell’involucro dell’edificio è in aumento poiché gli architetti cercano di sfruttarne l’aspetto estetico e i vantaggi derivanti dall’illuminazione naturale. Gran parte di questo aumento è stato reso possibile dai progressi nella tecnologia dei rivestimenti a bassa emissività (low-e) negli ultimi due decenni.

Tuttavia, rispetto alle pareti e ai soffitti coibentati, le tipiche finestre perdono seriamente energia. L'isolamento viene misurato in termini di resistenza al flusso di calore o valore R: maggiore è il valore R, migliore è la prestazione isolante. Muri con una prestazione isolante di R-30 (cioè RSI-5.3) sono considerati normali per la maggior parte degli edifici canadesi oggi, mentre la prestazione isolante delle finestre in genere raggiunge solo R-4 (cioè RSI-0.7). Perché accontentarsi di finestre R-4 in case ed edifici con pareti isolate R-30? Questo doppio standard di risparmio energetico esiste perché è più facile essere un muro che una finestra. I muri devono solo isolare bene, mentre le finestre devono fare molto di più.

Le finestre (in particolare i vetri delle finestre) devono:

Inoltre, molte finestre devono aprirsi per fornire ventilazione e uscita in caso di emergenza. Poiché le finestre rappresentano fino al 30% della perdita di calore degli edifici e delle case convenzionali, rappresentano un frutto a portata di mano che può avere un impatto drammatico – e immediato – sull’efficienza energetica.

Una soluzione radicale potrebbe essere quella di chiudere con assi molte delle finestre esistenti. Ciò potrebbe far risparmiare energia, ma ostacola la trasmissione della luce naturale all’interno di un edificio. I vantaggi sempre più riconosciuti derivanti dall’introduzione della luce del giorno includono:

Esiste chiaramente un incentivo a migliorare le prestazioni delle finestre. Ridurre semplicemente le loro dimensioni e il loro numero non è fattibile, soprattutto nei climi freddi canadesi, dove la “febbre da cabina” può essere una realtà.

Opzioni di vetro ad alte prestazioni Poiché il vetro è il cuore di una finestra, i progettisti dovrebbero conoscere le opzioni ad alte prestazioni. Il vetro a pannello singolo può proteggere dalle intemperie, ma fa ben poco per isolare dalla perdita di calore o riflettere il calore del sole: le sue prestazioni sono circa R-1 (ovvero RSI-0,18). Lo spazio d'aria all'interno del vetro isolante a doppia lastra (ovvero due lastre di vetro con rivestimento basso emissivo separati da uno spazio d'aria sigillato), in particolare se riempito con un gas inerte come l'argon, migliora l'isolamento e il rivestimento riflette il calore del sole ––prestazioni massime fino a circa R-4.

Sfortunatamente, poiché la tecnologia di rivestimento ha ormai raggiunto limiti pratici con un’emissività pari a 0,003, le persone non possono più fare affidamento su rivestimenti a bassa emissività migliori per migliorare le prestazioni del vetro come è avvenuto negli ultimi due decenni. Per superare la barriera prestazionale del vetro, è ora necessario passare dai rivestimenti alle "cavità", che sono spazi d'aria che impediscono il calore all'interno di un'unità di vetro isolante (IG). A differenza del vetro a doppia lastra (che è limitato a una singola cavità), il vetro a più cavità utilizza più spazi d'aria isolanti per raggiungere un nuovo livello di efficienza energetica.