Che cos'è il vetro a bassa emissività (Low-E) e quando dovrebbe essere utilizzato nelle facciate continue?
Uno strato sottilissimo di argento, invisibile a occhio nudo, che svolge la maggior parte del lavoro termico in una facciata moderna.
In poche parole, questo è il vetro a bassa emissività. Il rivestimento riflette le radiazioni infrarosse a onda lunga lasciando passare la luce visibile, il che significa che un edificio può conservare la luce naturale e disperdere molto meno calore attraverso le finestre rispetto a quanto consentirebbe la fisica del vetro normale.
La proprietà che viene modificata è l'emissività. Il vetro non rivestito ha un'emissività di circa 0,84, il che significa che irradia calore in modo efficiente. Un buon rivestimento a bassa emissività (low-E) la porta al di sotto di 0,04. Il vetro mantiene il suo aspetto originale, ma si comporta termicamente come un materiale completamente diverso.
La parte interessante, e dove le specifiche sbagliano, riguarda il tipo di rivestimento e la superficie. Queste due decisioni possono annullare completamente il beneficio. PRANCE fornisce sistemi di facciate continue in vetro con specifiche di vetratura specifiche per il progetto.
Come funzionano i vetri a bassa emissività?
Il calore si propaga attraverso un vetrocamera in tre modi: per conduzione attraverso i materiali solidi, per convezione nell'intercapedine e per irraggiamento attraverso di essa.
In un'unità sigillata, la radiazione è il fattore più importante tra i tre ed è quello a cui si applica un rivestimento. Il riempimento con argon risolve il problema della convezione. La progettazione dei distanziatori e la costruzione del telaio si occupano della conduzione.
Il rivestimento riflette i raggi infrarossi verso la loro sorgente. In inverno, ciò significa che il calore interno viene riflesso verso l'interno della stanza anziché irradiarsi verso l'esterno attraverso il vetro. In estate, con il rivestimento posizionato in modo diverso, i raggi infrarossi solari vengono riflessi verso l'esterno prima di entrare nell'edificio.
Stessa tecnologia, applicazioni opposte, a seconda della superficie su cui viene applicato il rivestimento.
Rivestimento morbido e rivestimento duro
Due processi produttivi che danno origine a prodotti realmente diversi.
Il rivestimento morbido , detto anche sputtering o MSVD, viene applicato in una camera a vuoto dopo la produzione del vetro. È costituito da più strati, tra cui uno, due o tre strati di argento. Offre un'emissività inferiore a 0,04 e un eccellente controllo solare. Il rivestimento è fragile, si ossida all'aria e deve essere posizionato all'interno di una cavità sigillata.
Il vetro a rivestimento duro , detto anche pirolitico, viene applicato mentre il vetro è ancora caldo durante la produzione, fondendosi con la superficie. L'emissività è tipicamente compresa tra 0,15 e 0,20, che è considerevolmente peggiore rispetto al vetro a rivestimento morbido. È durevole, può essere esposto all'aria, può essere maneggiato e tagliato come il vetro comune e può essere utilizzato in vetrate singole.
Per le facciate continue, il rivestimento morbido è quasi completamente dominante. Le unità sono comunque sigillate, quindi la fragilità è irrilevante e il divario prestazionale è troppo grande per essere ignorato.
Strati d'argento
Il numero di strati d'argento presenti in un manto morbido determina il suo grado di selettività.
Argento singolo: basso emissivo di base, buon valore U, controllo solare moderato
Doppio argento: lo standard commerciale, controllo solare efficace con buona trasmissione della luce
Triplo argento: massima selettività, utilizzato dove il carico solare è estremo e si desidera comunque la luce naturale.
Ogni strato aggiuntivo migliora il rapporto tra luce ammessa e calore ammesso e aumenta il costo. Il doppio strato d'argento copre la maggior parte dei lavori commerciali. Il triplo strato d'argento si guadagna il suo prezzo maggiorato nelle regioni in cui selezione dei rivestimenti nelle regioni molto calde è la questione di governo.
Selezione di VLT e SHGC per vetri a bassa emissività
Tre parametri numerici determinano se una specifica di vetratura è adatta a un edificio, e questi parametri si contrappongono tra loro.
VLT La trasmittanza della luce visibile (VLT) è la percentuale di luce visibile che attraversa il vetro, espressa su una scala da 0 a 1. Un vetrocamera trasparente a doppio strato potrebbe avere un valore intorno a 0,78. Un vetrocamera a controllo solare fortemente colorato potrebbe invece raggiungere 0,20.
SHGC Il coefficiente di guadagno di calore solare (Shot Gain Coefficient, SGC) è la proporzione di energia solare assorbita, anch'essa compresa tra 0 e 1. Un valore inferiore indica una minore quantità di calore in ingresso. In Europa si utilizza il valore g, che si basa sullo stesso concetto.
Valore U , coperto da la visione olistica del trasferimento di calore misura la perdita per conduzione piuttosto che il guadagno solare.
Il rapporto tra luce e guadagno solare
LSG è il valore di VLT diviso per SHGC, ed è l'indice singolo più utile per confrontare i rivestimenti.
Un rapporto superiore a 1,25 indica un rivestimento selettivo spettralmente che lascia passare la luce del giorno respingendo il calore. Un valore inferiore a 1,0 significa che il vetro blocca la luce almeno con la stessa efficacia con cui blocca il calore, il che di solito indica che la funzione principale è svolta dalla colorazione del vetro piuttosto che da un rivestimento.
Doppi vetri trasparenti: VLT circa 0,78, SHGC circa 0,70, LSG circa 1,1
Lampada a bassa emissività in argento singolo: VLT 0,70, SHGC 0,55, LSG circa 1,3
Doppio vetro basso emissivo argento: VLT 0,65, SHGC 0,35, LSG circa 1,9
Triplo argento basso emissivo: VLT 0,60, SHGC 0,27, LSG circa 2,2
Colorazione a bassa emissività: VLT 0,35, SHGC 0,25, LSG circa 1,4
Dati indicativi a scopo comparativo. I valori effettivi variano a seconda del produttore e del prodotto e devono essere ricavati dai dati del fornitore del vetro.
Un elevato LSG è particolarmente importante negli edifici commerciali illuminati dalla luce naturale situati in climi caldi, dove la progettazione richiede interni luminosi e al contempo un basso carico termico per il raffreddamento.
Su quale superficie va applicato il rivestimento?
Le superfici sono numerate dall'esterno verso l'interno. In un'unità a doppio vetro, la superficie 1 è rivolta verso l'esterno, la superficie 2 è la faccia interna del vetro esterno, la superficie 3 è la faccia esterna del vetro interno e la superficie 4 è rivolta verso l'interno.
Questa decisione inverte la funzione del rivestimento, e commettere un errore in tal senso rappresenta un vero e proprio errore di specifica, non una semplice preferenza.
| Clima | Superficie di rivestimento | Cosa fa |
|---|---|---|
| Dominante il raffreddamento, caldo | Superficie 2 | Riflette i raggi infrarossi solari prima che entrino nella cavità |
| Dominata dal riscaldamento, fredda | Superficie 3 | Riflette il calore interno nella stanza |
| Clima misto | Superficie 2, di solito | Il carico termico per il raffreddamento è generalmente determinante negli edifici commerciali. |
| triplo vetro | Superfici 2 e 5 | Due rivestimenti, uno per cavità |
In un clima freddo, un rivestimento sulla superficie 3 migliora comunque il valore U, ma lascia passare l'energia solare prima nell'intercapedine, dove riscalda il vetro interno e si irradia nell'ambiente. L'edificio ottiene quindi un valore U migliore, ma un carico termico di raffreddamento maggiore.
Gli edifici commerciali generano una notevole quantità di calore interno a causa delle persone, dell'illuminazione e delle attrezzature, motivo per cui l'aria condizionata è spesso necessaria anche nelle regioni temperate.
Quando è opportuno specificare la tecnologia Low-E?
Quasi sempre, in qualsiasi facciata continua commerciale. I casi in cui aggiunge poco sono rari.
Specificare dove:
L'edificio è climatizzato, riscaldato o raffreddato
Il comfort degli occupanti in prossimità della facciata è importante
Un codice energetico stabilisce i limiti del valore U o SHGC, che la maggior parte ora fa
In inverno sussiste il rischio di condensa.
L'abbagliamento e il surriscaldamento solare influiscono sulla superficie calpestabile utilizzabile in prossimità del perimetro.
Aggiunge meno dove:
Lo spazio non è climatizzato, come ad esempio un parcheggio multipiano o un magazzino.
Le vetrate costituiscono una piccola parte di una facciata in gran parte opaca.
La facciata è permanentemente ombreggiata dalle strutture adiacenti, il che riduce ma non elimina il beneficio
Le zone di tamponamento costituiscono un caso a parte. Essendo opache, il rivestimento non svolge alcuna funzione di illuminazione naturale, sebbene il vetro a bassa emissività (low-E) applicato al vetro di tamponamento contribuisca comunque alle prestazioni termiche di tale pannello.
Requisiti per vetri a bassa emissività e altri requisiti specifici
I rivestimenti devono coesistere con tutte le altre funzioni del vetro.
Sicurezza. I rivestimenti Low-E sono compatibili sia con la tempra che con la laminazione, sebbene i rivestimenti morbidi applicati prima della tempra richiedano una formulazione di rivestimento termotrattabile. Vetri di sicurezza e come si rompono i vari tipi copre la selezione.
Acustica. I rivestimenti non hanno praticamente alcun effetto sulla riduzione del suono, che dipende dalla massa, dallo spessore asimmetrico dei pannelli, dalla larghezza della cavità e dal tipo di strato intermedio. Strati di vetro che bloccano anche il rumore sono progettati in base a diverse variabili.
Fotovoltaico. Dove una facciata incorpora vetri fotovoltaici La scelta del rivestimento interagisce con la tecnologia delle celle e richiede coordinamento con il fornitore di pannelli fotovoltaici.
Aspetto. I rivestimenti presentano una tonalità di colore e un livello di riflettanza. I prodotti a triplo argento, in particolare, possono apparire notevolmente più riflettenti dall'esterno, una scelta tanto architettonica quanto tecnica.
Verificare ciò che ti viene fornito
Quattro cose da verificare in ogni richiesta di installazione di vetri.
Il nome specifico del prodotto e il produttore , poiché le prestazioni variano considerevolmente tra rivestimenti nominalmente simili
VLT, SHGC e valore U per l'intera unità, non solo per il centro del vetro laddove la normativa richiede valori per l'intero assemblaggio.
La superficie del rivestimento , dichiarata esplicitamente nella documentazione presentata
La fonte dei dati , idealmente cifre pubblicate dal produttore o certificate dalla NFRC, piuttosto che un intervallo di catalogo generico.
È opportuno verificare anche la riflettività esterna. Una facciata che dalla strada appare come uno specchio può costituire un problema urbanistico in alcune giurisdizioni, ed è più facile risolverlo in fase di presentazione della documentazione che dopo l'installazione.
Domande frequenti
1. Vale la pena investire in un vetro a bassa emissività per una facciata continua in un edificio commerciale?
Sì, praticamente in ogni edificio climatizzato. È l'intervento di miglioramento del vetro più vantaggioso in assoluto, in grado di migliorare sia il valore U che il controllo solare a un costo leggermente superiore rispetto al vetro trasparente, e la maggior parte dei regolamenti in materia di efficienza energetica lo richiede ormai di fatto attraverso i limiti imposti al valore U e al coefficiente di scambio termico verticale (SHGC).
2. Su quale superficie deve essere applicato il rivestimento a bassa emissività?
La superficie 2 è ideale nei climi a prevalenza di raffreddamento, in modo che i raggi infrarossi solari vengano riflessi prima di entrare nell'intercapedine, mentre la superficie 3 è preferibile nei climi a prevalenza di riscaldamento, in modo che il calore interno venga riflesso all'interno dell'ambiente. Gli edifici commerciali spesso prediligono la superficie 2 anche nelle regioni temperate, poiché il carico termico principale è rappresentato dal raffreddamento.
3. Qual è la differenza tra rivestimento morbido e rivestimento duro a bassa emissività (low-E)?
Il rivestimento morbido viene applicato sottovuoto dopo la produzione, raggiungendo un'emissività inferiore a 0,04 con un eccellente controllo solare, ma è fragile e deve essere installato all'interno di una cavità sigillata. Il rivestimento duro viene fuso nel vetro durante la produzione, è sufficientemente resistente per l'uso all'aperto e offre prestazioni considerevolmente inferiori con un'emissività intorno a 0,15-0,20.
4. Il vetro a bassa emissività rende gli interni più scuri?
Non necessariamente. Un doppio rivestimento d'argento a selettività spettrale in genere mantiene la trasmissione luminosa (VLT) intorno a 0,65, riducendo al contempo il guadagno solare (SHGC) a circa 0,35. L'oscuramento deriva principalmente dalla colorazione piuttosto che dal rivestimento, motivo per cui il rapporto tra luce e guadagno solare è un parametro di confronto più utile del solo SHGC.
5. Il vetro a bassa emissività può essere temperato o laminato?
Sì, con il prodotto giusto. I rivestimenti morbidi destinati al trattamento termico sono formulati come tali, mentre i rivestimenti morbidi standard che non lo sono devono essere applicati dopo la tempra. La laminazione è compatibile in entrambi i casi e il fornitore del vetro dovrebbe confermare il processo di lavorazione al momento della presentazione della richiesta.
Specificare correttamente il vetro rivestito
Stabilisci se l'edificio è prevalentemente destinato al raffreddamento o al riscaldamento, perché questo determina la superficie di rivestimento. Scegli il valore di argento in base al carico solare e alla luce naturale desiderata dal progetto. Confronta i prodotti in base al guadagno di luce e al guadagno solare, piuttosto che basandoti solo sul SHGC (Short-Hartenberg Guadagno di Energia). Infine, conferma esplicitamente la superficie di rivestimento nella documentazione di progetto, perché è il dettaglio che più spesso viene omesso e il cui errore può costare di più.
PRANCE fornisce sistemi di facciate continue con specifiche di vetratura coordinate che coprono il tipo di rivestimento, la posizione della superficie e i dati prestazionali certificati. Invia la tua zona climatica, i requisiti del codice energetico e gli obiettivi di luce naturale e richiedi un consiglio sulla vetratura .