La facciata a doppia pelle presenta un secondo involucro sull´esterno, normalmente in vetro.
I due involucri sono separati da uno spazio vuoto, che crea un’intercapedine d´aria, la cui ampiezza può variare da qualche centimetro a diversi metri. Se nell´intercapedine sono installati sistemi meccanici di schermatura, la pelle esterna li protegge da carichi di vento e dallo sporco.
La facciata a doppia pelle può essere ventilata in modo meccanico (facciata attiva) o naturale (facciata passiva).
I sistemi attivi presentano una pelle esterna di vetro isolante ermetico davanti all´intercapedine ventilata. Il ricambio d´aria viene indotto artificialmente tramite scambiatori di calore. In inverno si ha il vantaggio di poter risparmiare sull´energia necessaria al riscaldamento tramite il recupero del calore. Per la pelle esterna isolante dei sistemi attivi si tende a utilizzare i tipi di vetro più tradizionali.
Le facciate ventilate passive 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.
Sempre più spesso, per ridurre l’apporto energetico solare negli ambienti interni, le facciate a doppia pelle combinano vetrature ad alte prestazioni energetiche a dispositivi di schermatura meccanica.
Negli ultimi 20 anni la tecnologia del vetro ha compiuto notevoli progressi rendendo disponibile per i progettisti un’ampia gamma di opzioni e di combinazioni per prestazioni e estetica della facciata: si può scegliere la vetratura più adatta in termini di prestazioni, spessore, dimensioni, resistenza (durevolezza) termica e meccanica, protezione solare, colore, ecc.
«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.
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 dall´intercapedine tramite le finestre aperte e, di conseguenza, un miglioramento del comfort per gli occupanti. Inoltre, possono essere installati ulteriori sistemi di schermatura tra la vetratura esterna e quella interna, favorendo la selettività dinamica (ovvero il rapporto tra la massima illuminazione diurna e la massima protezione solare).
I rivestimenti riflettenti nella pelle esterna possono ridurre la trasmissione energetica in modo significativo. 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.
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, 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. Queste soluzioni di vetratura inoltre contribuiscono al raggiungimento delle certificazioni ambientali.
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 o intermedia. La selettività dinamica 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.
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| Atelier Zundel & Cristea, complesso per uffici Le Cristallin, Boulogne-Billancourt, riqualificazione, 2012-2016 (ph courtesy Guardian Glass) |
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.
Le facciate a doppia pelle presentano però anche potenziali svantaggi.
Una combinazione errata di vetri per il rivestimento interno e quello esterno potrebbe ridurre la quantità di luce naturale che entra nell’edificio, o aumentare la temperatura dell´intercapedine d´aria e creare condensa sul lato interno della pelle esterna, in particolare nelle ore del mattino in primavera e in autunno, quando può impedire in modo significativo una vista chiara dall´interno dell´edificio.
Attualmente sono disponibili soluzioni in vetro che prevengono il fenomeno della condensa. Si tratta di speciali rivestimenti antiappannamento per il vetro 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 in test comparativi la vetratura non ricoperta presenta condensa nell´arco di molte ore, nelle medesime condizioni il vetro ricoperto rimane sempre trasparente e non presenta goccioline d´acqua.
È però essenziale considerare l´uso di vetro con rivestimento antiappannante n 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. Un involucro aggiuntivo pone esigenze più elevate (carico/peso) sulla superficie. Anche 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.
Guardian Glass dispone di un team di esperti in grado di consigliare l’architetto sulla migliore combinazione di vetri nella progettazione di una facciata a doppia pelle. 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.