Introduzione alle Schermature Solari come Strategia di Raffrescamento e Riscaldamento Passivo

Il riscaldamento e il raffrescamento passivo sono metodi della progettazione sostenibile che permettono il controllo delle condizioni di comfort interne utilizzando le risorse climatiche disponibili.

L’architettura contemporanea si avvale del vetro come strumento espressivo ed è quindi soggetta ad alterazioni in termini di comfort termico e luminoso.

Proteggere l’edificio e le superfici vetrate dall’irraggiamento in estate con schermature solari e beneficiare il più possibile della radiazione solare in inverno, sono alcuni dei principali accorgimenti che permettono di controllare il comfort interno minimizzando l’utilizzo di energia primaria.

Influenza delle Superfici Vetrate sul Comfort e sui Consumi Energetici di un Edificio

L’orientamento dell’edificio e le dimensioni dell’involucro trasparente sono fondamentali per lo sfruttamento dell’irraggiamento solare. Nei climi temperati dell’emisfero settentrionale, l’orientamento da preferire è quello con sviluppo dell’edificio lungo la direzione Est-Ovest (asse eliotermico), con la disposizione di superfici vetrate a Sud e superfici piene a Nord.

Un fattore molto importante da tenere in considerazione è la “trasparenza” del vetro alla luce e alla radiazione solare. La trasparenza è espressa tramite il fattore solare (g) e la trasmissione luminosa (TL): il primo rappresenta la frazione di energia solare che entra in ambiente rispetto a quella totale incidente sul vetro, la seconda corrisponde alla percentuale di luce che attraversa una superficie vetrata all’interno di uno spazio.



Il vetro lascia filtrare solo lunghezze d’onda che rientrano nel campo del visibile (380 nm < λ < 780 nm). Una parte dell’energia incidente sulla superficie vetrata viene riflessa, una parte assorbita e una parte penetra all’interno dell’ambiente. La radiazione solare che attraversa il vetro surriscalda le superfici e gli oggetti interni, mentre quella assorbita fa innalzare la temperatura del vetro. A loro volta, le superfici irradiate riemettono energia sotto forma di onde infrarosse (λ > 780 nm).

Questo fenomeno contribuisce ad innalzare la temperatura indoor, in quanto l’energia ri-emessa, costituita da lunghezze d’onda elevate, non riesce ad uscire attraverso le finestre: si genera in questo modo l’effetto serra.

L’effetto serra porta un enorme beneficio nella stagione invernale, primaverile e autunnale contribuendo a mantenere l’equilibrio termico e a ridurre l’utilizzo di energia primaria per il riscaldamento, ma crea un forte discomfort nella stagione estiva.

I carichi termici estivi dovuti all’irraggiamento solare possono essere controllati attraverso l’utilizzo di schermature solari che possono svolgere altresì le seguenti funzioni:

• regolazione e distribuzione del flusso luminoso
• protezione anti-abbagliamento
• integrazione con la ventilazione naturale
• oscuramento parziale o totale dei locali
• protezione della Privacy
• design della facciata

Le schermature solari possono essere costituite da schermi fissi o schermi mobili che attraverso un’accurata progettazione possono regolare e distribuire il flusso luminoso ed energetico. Le schermature fisse risultano meno adattabili alle diverse condizioni esterne, mentre quelle mobili possono seguire il percorso solare.

Un’altra importante distinzione delle schermature è quella inerente al posizionamento rispetto alla vetrata: possono essere poste esternamente, internamente o integrate nel vetrocamera.



Le schermature esterne sono molto più efficienti rispetto alle altre perché consentono di intercettare i raggi solari prima che attraversino il vetro. Quelle interne, al contrario, intercettano le radiazioni dall’interno, quando una percentuale di energia solare è penetrata nell’ambiente indoor, generando variazioni del microclima locale che potrebbero creare condizioni di discomfort durante la fase estiva.

La scelta e il dimensionamento delle schermature sono effettuate in base ai requisiti di prestazione termica e luminosa, al concetto di privacy e al progetto della facciata, nonché all’opportunità di integrazione con sistemi di gestione domotici.

Nel prossimo articolo vedremo come progettare una schermatura solare ad aggetto orizzontale mediante goniometro solare e carta del sole.

Con la collaborazione di Alessandro Vitali

Photo credit: unfoldedorigami