Ecco lo Speciale di BibLus-net con la guida definitiva ai serramenti: trasmittanza infissi, taglio termico, trattamento basso emissivo… Tutto quello che c’è da sapere

La scelta di serramenti opportuni è un’operazione di fondamentale importanza nella progettazione termica degli edifici, sia in caso di realizzazione di nuovi edifici che in quello di riqualificazione energetica.

Attraverso le finestre avvengono durante tutto l’arco dell’intera giornata importanti scambi energetici, che consistono in apporti e dispersioni in grado di influenzare il bilancio energetico dei fabbricati. La progettazione termotecnica dell’edificio implica la scelta dei serramenti esterni con l’obiettivo, a seconda dell’ubicazione del fabbricato, dell’esposizione e della latitudine, di ridurre i consumi globali derivanti dall’esercizio durante tutto il periodo dell’anno.

Scegliere la tipologia di infissi da installare comporta l’individuazione del giusto compromesso tra alcuni fattori quali:

• isolamento termico
• isolamento acustico
• sicurezza
• estetica
• durata

La funzione dei serramenti

I serramenti svolgono un ruolo fondamentale per quanto riguarda il comfort degli ambienti interni; essi infatti devono soddisfare una serie di requisiti legati a varie esigenze, quali:

• illuminazione: i vetri dei serramenti permettono alla luce di entrare nei nostri ambienti per consentirci di sfruttarla secondo le nostre esigenze; è compito del progettista definire la giusta superficie vetrata in funzione della dimensione del vano e della sua destinazione d’uso, al fine di garantire il corretto rapporto aeroilluminante luce/superficie del vano
• tenuta alle intemperie: il serramento deve proteggere gli interni da intemperie, vento, pioggia e neve; la protezione dagli agenti atmosferici è la funzione fondamentale per contenere i costi di riscaldamento e condizionamento e per proteggere l’ambiente interno da impurità e sostanze inquinanti, rendendolo così pulito, vivibile e sano
• resistenza meccanica: i serramenti devono avere una buona resistenza meccanica e resistere alle varie sollecitazioni, in particolare a quelle dovute al vento e agli agenti esterni
• isolamento termico: devono fornire buone prestazioni energetiche al fine di garantire comfort termico all’interno dell’unità immobiliare, contenendo i costi per il riscaldamento e il condizionamento
• ventilazione: ogni locale occupato da persone deve essere costantemente areato; la finestra ha lo scopo di assicurare i giusti ricambi d’aria per il benessere di chi occupa i locali. In particolare gli infissi devono soddisfare esigenze di ventilazione o di microventilazione con l’obiettivo di garantire:
  • il ricambio d’aria per riossigenare e rendere efficiente la respirazione delle persone
  • l’allontanamento dell’anidride carbonica emessa dall’uomo e dell’eventuale ossido di carbonio generato dalle fiamme
  • la diluizione di odori generati dalle persone, dal fumo prodotto dalle sigarette o dai contaminanti che derivano dalla cottura, dal lavaggio e dalle altre attività domestiche
  • la diminuzione dell’umidità dell’aria per evitare la condensa e la formazione delle muffe
• sicurezza: i serramenti devono garantire la giusta sicurezza nei confronti dell’eventuale ingresso da parte di malintenzionati e/o animali
• estetica: gli infissi devono soddisfare anche esigenze estetiche, per garantire il decoro e la bellezza dei locali interni; esiste una vasta gamma di colori e finiture in grado di coprire qualsiasi richiesta
• isolamento acustico: gli infissi devono proteggere gli occupanti dai rumori proveniente dall’ambiente esterno

Materiali

Esistono in commercio svariate tipologie di serramenti. I principali materiali utilizzati per i telai sono i seguenti:

• legno
• alluminio
• PVC
• acciaio
• materiali misti

Ciascuna tipologia offre caratteristiche differenti. Di seguito si analizzano in dettaglio i materiali, con particolare attenzione a vantaggi e svantaggi di ciascuno di essi.

Legno

Il legno è il materiale tradizionalmente più usato per la produzione di serramenti. Esso è caratterizzato da un basso coefficiente di trasmittanza termica, da un aspetto gradevole, dall’attitudine ad essere lavorato e dal soddisfacente comportamento in esercizio del serramento.

Infisso in legno

Le proprietà naturali del materiale sono:

• durabilità naturale
• adeguata massa volumetrica
• stabilità dimensionale in fase di esercizio
• resistenza meccanica e rigidezza
• durezza superficiale

Le essenze più utilizzate sono:

• larice
• abete
• pino
• castagno
• rovere
• iroko
• hemlock
• douglas
• pitch-pine
• legni lamellari

Di seguito è proposta una galleria con le immagini (texture) dei principali legni utilizzati per i telai dei serramenti (prelevate dal catalogo del software Edificius).

Per migliorare la durata dell’infisso ed evitare l’insorgere di deformazioni e di fenomeni d’imbarcamento, il legno deve essere opportunamente essiccato. Inoltre, se il legno non presenta una sufficiente durabilità naturale, è indispensabile un trattamento preservante che abbia un’efficace azione contro funghi ed insetti.

I profili di legno sono gli elementi caratterizzanti le parti strutturali di un infisso e, per garantire una durata nel tempo del serramento, è necessario un corretto dimensionamento dello spessore, della larghezza media e della loro lunghezza.

Sempre più spesso si usano i legni lamellari, che garantiscono buona stabilità all’infisso, ottenuti per incollaggio di sottili elementi uniti tra loro in modo da sfalsare i nodi per controbilanciare la tendenza all’imbarcamento di ciascun elemento.

L’infisso in legno deve essere opportunamente protetto dagli agenti esterni (umidità e radiazioni ultraviolette) mediante l’uso di vernici; recentemente si stanno diffondendo materiali protettivi provenienti dalle nano-tecnologie.

Gli infissi, realizzati con cura e precisione, conservano un’ottima tenuta nel tempo e resistenza meccanica, tuttavia richiedono operazioni di manutenzione, come ad esempio il trattamento con particolari vernici o impregnanti, da effettuare mediamente ogni 5 anni.

Di seguito si riporta una tabella di riepilogo con le caratteristiche principali, i vantaggi e i limiti dei serramenti con telaio in legno.

Alluminio

L’allumino utilizzato per la fabbricazione dei profili dei serramenti è costituito da leghe di silicio e magnesio, con basse percentuali di rame. Infatti, legare l’alluminio con un altro materiale significa migliorarne le caratteristiche fisiche, di finitura e di lavorazione.

Infisso in alluminio

Altri metalli che possono formare leghe con l’alluminio sono lo zinco e il manganese.

I serramenti in alluminio possono presentarsi al naturale, ossia con l’aspetto e il colore che derivano dal processo di ossidazione anodica, oppure possono essere colorati per elettrocolorazione o verniciati con resine sintetiche.

L’alluminio ha numerose proprietà qual:

• resistenza
• leggerezza
• buone proprietà meccaniche
• buona tenuta agli agenti atmosferici

Quest’ultima proprietà fa si che i serramenti in alluminio abbiano una buona durabilità nel tempo; tuttavia l’alluminio è un buon conduttore di calore, proprietà che non è molto utile alla realizzazione di serramenti.

Per ridurre i valori di trasmittanza dei profili si realizza il cosiddetto “taglio termico”. I profilati a taglio termico si basano sul principio dell’interruzione della continuità del metallo attraverso l’inserimento di un opportuno materiale a bassa conducibilità termica in corrispondenza di una camera interna al profilato.

Il sistema più diffuso consiste nell’iniettare una schiuma poliuretanica all’interno del profilato estruso e provvedere alla successiva asportazione meccanica di strisce dell’estruso.

Relativamente alla tenuta agli agenti atmosferici la produzione attuale si avvale di infissi a “giunto aperto”. Infatti, la guarnizione esterna utilizzata nei serramenti normali non è sufficiente ad evitare infiltrazioni di aria ed acqua all’interno del serramento quando, ad esempio, in presenza di elevata pressione esterna il profilo dell’anta tende ad inflettersi determinando il distacco della guarnizione dal controtelaio.

Nel caso di infissi “a giunto aperto” l’acqua, eventualmente penetrata all’interno, viene drenata attraverso fori di scarico grazie ad un fenomeno di equilibrio della pressione interna al profilato con quella esterna, che rende noto questo tipo di giunto anche con il nome di “giunto a compensazione di pressione”. La ricerca degli ultimi anni agisce sull’assottigliamento dei setti, per ridurre la conduttività, su una compartizione più evoluta della camera del telaio per minimizzare le dispersioni termiche e sull’aumento dello spessore del taglio termico.

PVC

Il PVC, polivinilcloruro, è stato introdotto nel marcato negli anni ‘50 e si è fortemente sviluppato grazie ai costi particolarmente contenuti e alle caratteristiche di isolamento, stabilità agli urti, resistenza agli agenti atmosferici.

Infisso in PVC

Infisso in PVC

Il PVC si presenta sottoforma di polvere composta per il 57% da sale e il 43% da petrolio che, miscelata con vari additivi, viene trasformata in prodotto finito.

In base al tipo e alla percentuale di tali sostanze aggiunte, si ottengono differenti formulazioni di PVC, dai materiali flessibili (simili alla gomma) ai materiali rigidi.

I profili sono ottenuti attraverso un processo di estrusione a caldo. La produzione è molto vasta e consente di avere profili di diverse dimensioni, complanari all’esterno, a gradino ecc. La camera centrale è spesso rinforzata con un profilo di acciaio zincato.

Nei serramenti in PVC l’evoluzione è consistita soprattutto nell’aumentare il numero di camere in modo da massimizzare la stabilità finale del profilo.

Acciaio

In questa tipologia di serramenti l’acciaio è impiegato sotto forma di profilati o estrusi speciali per telai e di lamiere di vario spessore per i tamponamenti. I profilati di acciaio sono adatti a ricoprire luci elevate: sono indeformabili e, se muniti di opportune guarnizioni, assicurano una buona tenuta all’aria.

Infisso in acciaio

Infisso in acciaio taglio termico

Il maggiore inconveniente è dato dall’ossidazione del metallo, per cui necessitano di opportuni trattamenti di protezione superficiale (protezione galvanica, cataforesi e zincatura).

Anche per i serramenti in acciaio “a risparmio energetico”, come per quelli in alluminio, la produzione punta su profili a taglio termico.