Finestre in legno nel 2012
di: Ing. Benno Bliemetsrieder, ift Rosenheim
09.05.2012
Nota
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Le specifiche, attuali e future, imposte dalle disposizioni tedesche sul risparmio energetico (EnEV),1), oltre ai costi in continuo rialzo dell’energia, spingono alla costante ricerca di tecniche costruttive in grado di offrire una maggiore efficienza energetica. Ulteriori incentivi sono previsti inoltre dalle misure promosse dai governi 2). Poiché ciò comporta un crescente irrigidimento dei requisiti imposti sui singoli prodotti da costruzione, siano essi utilizzati per costruzioni nuove o per la ristrutturazione energetica di edifici già esistenti, anche i componenti impiegati per la fabbricazione di finestre e porte esterne devono essere adeguati a tale evoluzione: diventa quindi necessario migliorare i coefficienti di trasmissione termica (valori Uw) di queste strutture (vedi fig. 1). I requisiti sempre più severi 4) 5) richiederanno in futuro un significativo miglioramento dei coefficienti di trasmissione termica dei telai delle finestre (valori Uf), oltre a una serie di miglioramenti per quanto riguarda l’area vetrata. Sempre più diffuso risulta l’impiego di materiali innovativi e di strutture composite, al fine di ottimizzare la protezione termica dei profili in legno per finestre.
Verso l’ottimizzazione termica
Le opzioni e le soluzioni proposte per la costruzione di finestre a elevato isolamento termico risultano, nella maggior parte dei casi, ingombranti e rigide, oltre a essere finalizzate esclusivamente alla protezione termica. Di conseguenza, è necessario elaborare concetti in grado di ottimizzare l’isolamento termico dei profili per finestre in legno, e proporre idee atte a soddisfare i requisiti sempre più severi. Vanno inoltre
analizzati i requisiti relativi non solo alle caratteristiche tecniche delle finestre, ma anche ai dettagli costruttivi e agli aspetti progettuali, così da poter ricavare le specifiche per il progetto “Timber Windows 2012” (“Finestre in legno 2012”).
Le limitazioni imposte dalle strutture in legno massello (vedi fig. 2) e le opportunità offerte all’integrazione di materiali isolanti sono state evidenziate ricorrendo a un’ampia varietà di calcoli e alla variazione dei parametri critici. In questa sede vengono analizzate le caratteristiche prestazionali dei sistemi in legno attualmente in fase di sviluppo, sia all’inizio del loro ciclo di vita, sia dopo essere stati sottoposti a invecchiamento artificiale. Inoltre, vengono esaminati nel dettaglio alcuni concetti e strategie volti a conseguire risultati migliori in termini di isolamento termico. Al contempo, vengono presi in considerazione anche i miglioramenti ottenuti, tra l’altro, grazie all’uso di tipologie di legno modificate, accanto a proposte e raccomandazioni riguardanti l’integrazione dei materiali isolanti. A tale scopo, si analizza infine anche l’impatto ambientale derivante dall’impiego e dalle caratteristiche prestazionali dei telai, nonché le proprietà critiche ai fini dell’utilizzo, di cui è necessario tener conto in sede di produzione. Oltre ai miglioramenti che potranno essere ottenuti sui modelli di finestre ormai diffusi e collaudati, il futuro riserva un ruolo importante anche ad alcune varianti costruttive innovative. A tale proposito, sono disponibili i valori Uf forniti dalle analisi e dai calcoli formulati riguardo a un prototipo di finestra integrata con vetrature speciali.
Sommario e previsioni
Le più recenti scoperte e opinioni rivelano come le specifiche richieste dal livello successivo stabilito dalle disposizioni sul risparmio energetico (EnEV) e i requisiti attualmente imposti dall’ente tedesco KfW (che eroga prestiti a tassi agevolati, ndr) possano essere soddisfatti installando finestre in legno. Un telaio spesso almeno 90 mm, unito a un triplo vetro isolante, può essere considerato il nuovo standard destinato a imporsi nel prossimo futuro. Durante l’elaborazione di questi sistemi è fondamentale garantire, fin dalla fase di progettazione, un costante coordinamento con i produttori di ferramenta, profili di tenuta e utensili, oltre che con tutti gli altri fornitori coinvolti. L’integrazione di materiali isolanti nel telaio della finestra rappresenta una soluzione semplice ma efficace, oltre a richiedere uno sforzo relativamente modesto in sede di fabbricazione, per migliorare le caratteristiche termiche delle sezioni trasversali di legno massello. Se necessario, inoltre, i materiali isolanti possono essere introdotti dall’esterno attraverso un’apposita scanalatura, a prescindere dalla forma della finestra (obliqua, rotonda ecc.). Si tratta di un metodo estremamente flessibile, che può essere applicato anche da costruttori che impiegano sistemi di produzione manuali.
L’impiego di tipologie di legno modificate, così come di tipi di legno a bassa densità o conduttività termica, apre prospettive promettenti per il miglioramento delle caratteristiche termiche delle finestre in legno. Queste tipologie di legno potrebbero, ad esempio, venire inserite nella sezione mediana dei bordi esterni della finestra, così da migliorarne le proprietà termiche.
L’abbandono delle materie plastiche o di altri materiali isolanti, in questo caso, offre una serie di vantaggi a livello costruttivo, produttivo e di smaltimento, oltre, soprattutto, a consentire di apportare miglioramenti a ciascuno dei singoli elementi che compongono la finestra (stipite, catenaccio ecc.). In base agli esiti delle prime analisi, le proprietà del legno termicamente modificato (ad es. il pioppo termicamente modificato) sono molto promettenti. Un potenziale successo potrebbe inoltre essere associato, nonostante alcune riserve, da altre tipologie di legno modificate. Al fine di verificare e stabilire in maniera definitiva l’idoneità del materiale alla costruzione di finestre, tuttavia, è necessario eseguire test e analisi ancora più approfonditi al fine di verificare che sia effettivamente possibile utilizzare con
successo questi materiali. Un ampio potenziale di sviluppo è offerto anche dai nuovi sistemi vetrati, o dalla costruzione di finestre integrali. Queste soluzioni, infatti, rendono più semplice ridurre al minimo lo spessore visibile, il che comporta una serie di vantaggi a livello sia estetico che di prestazioni termiche.
La conferenza dal titolo “Timber windows 2012 (Finestre in legno 2012)”, proposta nell’ambito del Convegno internazionale di Rosenheim sulle finestre e le facciate 2011, si basa su un progetto di ricerca condotto e completato da ift Rosenheim su questo argomento3). I risultati di questo progetto, insieme a considerazioni e attività aggiuntive, hanno decretato l’idoneità di alcuni concetti per la costruzione di profili in legno a isolamento termico elevato, o della “Finestra in legno 2012”. Questi concetti possono essere applicati dai costruttori di finestre in legno, al fine di adeguare il proprio portafoglio prodotti ai futuri requisiti in materia di risparmio energetico.
Nota: Il progetto di ricerca basato su questo rapporto è stato patrocinato dall’iniziativa di ricerca “Zukunft Bau” del Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (Ufficio federale tedesco per l’edilizia e la programmazione regionale). Un
ringraziamento speciale va ai seguenti partner industriali, che hanno sostenuto l’intero progetto dal punto di vista sia ideale che finanziario e, così facendo, hanno contribuito al suo successo: FLG Fenster-Leistungsgemeinschaft GmbH, rappresentata da Huber & Sohn GmbH & Co. KG, Menck Fenster GmbH, rekord-fenster+türen, GmbH & Co. KG, Schillinger GmbH, Stöckel GmbH, Süd-Fensterwerk GmbH & Co. KG.
Bibliografia
1] Energy Savings Ordinance
2] Energy-efficient Refurbishment Programme
3] Bliemetsrieder Benno, Sack Norbert Final
report of the research project “Sustainable optimisation
of timber window profiles to achieve
compliance with the requirements of EnEV
2012" .
4] Guideline 2010/31/EU of the European Parlament
and of the Council 9 May 2010; European
directive Energy performance of buildings
EPBD (new version)
5] Energy Savings Ordinance (EnEV);
Amendments of the Energy Savings Ordinance
(EnEV 2009)
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