Finestre in legno: la loro influenza sull'efficienza energetica della casa

L'altro giorno ho scritto di case ad alta efficienza energetica e pareti in pannelli CLT che permettono di trattenere il calore all'interno, utilizzati negli edifici case passive. Ma l'efficienza energetica non si limita all'isolamento delle pareti. La perdita di calore può avvenire anche in altri punti. Le aree di gran lunga più sensibili sono quelle vetrate. Le finestre e le porte in vetro, mobili o fisse, sono tutti punti sensibili. Il problema può essere risolto utilizzando finestre che fanno uscire il calore in inverno e lo trattengono in estate. Tali finestre sono note come finestre a doppi vetri e possono avere telai di vari materiali. Poiché possono essere anche finestre in legno, ovviamente si tratta di termopane in legno, come siamo abituati a chiamarle.

Il termine "thermopane" è in realtà la versione rumena di un marchio registrato. "Thermopane" è il nome con cui è stata registrata nel 1941 la prima finestra con una lastra composta da due strati di vetro montati in un unico telaio dalla LOF Glass Company, Ohio, USA. Il sistema era stato inventato nel 1930, sempre negli Stati Uniti, da C.D. Haven, ma la necessità che il vetro fosse di spessore uniforme e completamente diritto ne rendeva impossibile la produzione all'epoca, con conseguenti costi di produzione molto elevati.

Nel corso del tempo questo sistema ha dimostrato di essere molto efficiente dal punto di vista energetico. Oggi è difficile credere che una nuova casa possa essere costruita senza doppi vetri e i proprietari di vecchie case scelgono sempre più spesso di sostituire le vecchie finestre in legno con quelle a doppi vetri.

Come determinare l'efficienza delle finestre in legno a doppio vetro

Molto importante nel caso delle finestre con doppi vetri è il coefficiente di trasferimento del calore che, come per l'isolamento termico, si misura in W/m²K. Più basso è il coefficiente, più efficiente dal punto di vista termico è la finestra. Ad esempio, nelle case passive il coefficiente dovrebbe essere inferiore a 0,85.

La finestra termopane è composta dal telaio e dal vetro sandwich. Il calcolo del coefficiente di trasferimento del calore viene effettuato per entrambi i componenti, poiché il calore può passare attraverso entrambi. Inoltre, il calore può fuoriuscire dall'abitazione anche attraverso l'area in cui la finestra è montata nella parete, per cui è importante anche il coefficiente di trasferimento del calore per la finestra montata. Per le case passive tutti e tre i coefficienti devono essere inferiori a 0,85.

Come costruire infissi in legno

I telai delle finestre sono realizzati in legno e possono essere utilizzate diverse specie di legno: abete, abete rosso, pino, quercia. A differenza della falegnameria classica, in cui il telaio è costituito da un unico pezzo di legno, le finestre con doppi vetri sono costituite da diversi strati di legno incollati tra loro. Gli strati sono disposti lungo le venature, non perpendicolarmente l'uno all'altro.

I telai più efficaci sono quelli in cui la fibra degli strati è disposta a specchio. Il calore passa attraverso il telaio sotto forma di onda. Quando incontra lo strato di legno rivolto nella direzione sbagliata, l'ampiezza dell'onda diminuisce, riducendo la quantità di calore trasferita. Più il telaio è spesso, più sarà efficiente dal punto di vista energetico. Va da sé che lo spessore del telaio non può essere esagerato per ottenere la migliore efficienza possibile. Tutto è calcolato per ottenere il miglior risultato, quindi anche lo spessore è scelto per essere efficiente, ma anche resistente, leggero, facile da usare ed estetico.

Spesso l'efficienza del telaio viene migliorata realizzando dei profili o dei fori all'interno di uno degli strati di legno. L'aria contenuta in questi profili funge da isolante. Per aumentare le prestazioni si utilizzano anche combinazioni di legno e materiali compositi.

Un tipo di telaio molto efficiente, solitamente utilizzato nelle case passive, è quello rivestito in alluminio all'esterno. Tra il legno e il metallo c'è uno spazio libero e l'aria in questo spazio è un ottimo isolante. Il vantaggio è che il metallo è molto resistente alle intemperie e non c'è pericolo di marciume, come può accadere con il legno se la soluzione costruttiva non è ben scelta.

Requisiti per vetrate ad alta efficienza energetica

I vetri delle finestre sono in realtà pannelli composti da 2 o 3 strati di vetro. Tra questi strati c'è aria secca o gas inerti che riducono il trasferimento di calore e la lastra è sigillata. I gas utilizzati sono l'argon o il kripton. Il krypton è più efficiente dell'argon, ma anche più costoso. Viene utilizzato quando il modello richiede una distanza minore tra gli strati di vetro. A volte si utilizza una miscela dei due gas per aumentare l'efficienza senza un enorme aumento di prezzo.

Il vetro utilizzato deve essere di ottima qualità, resistente e di spessore uniforme. Può contenere assorbitori di raggi UV, essere leggermente colorato e avere pellicole protettive molto sottili applicate sulla superficie per riflettere i raggi solari o aumentare la resistenza meccanica.

Tra gli strati di vetro sono collocate delle strisce che mantengono costante la distanza tra di essi anche in presenza di variazioni della pressione atmosferica. Le strisce impediscono l'accumulo di umidità - sono anticondensa - o la fuoriuscita di gas inerte dall'interno.

Le case passive utilizzano finestre a 3 vetri. Il pannello di vetro a 3 strati ha uno spessore di 40-50 mm ed è molto efficiente dal punto di vista energetico. Le lastre di vetro di copertura possono accumulare calore e rilasciarlo quando la temperatura interna si abbassa.

Come installare per ottenere la massima efficienza termica

Il montaggio delle finestre è molto importante e influisce sull'efficienza termica e acustica delle finestre. Il montaggio avviene direttamente nella fessura lasciata dal costruttore nella parete della casa o in un telaio di legno che viene poi fissato nello spazio della finestra. Le finestre sono fissate con schiuma poliuretanica che riempie completamente lo spazio tra la parete e il telaio della finestra.

Le pareti in cui vengono inserite le finestre sono molto più spesse del telaio della finestra e sono pareti portanti. Esistono tre modi per inserire le finestre nell'intercapedine lasciata dal costruttore a questo scopo:

• all'esterno, con la finestra a filo della facciata,
• all'interno, con la finestra a filo con la faccia interna della parete, oppure
• a metà strada tra le posizioni sopra indicate. Gli studi hanno dimostrato che questo è il modo più efficace di montare o il più vicino possibile.

Quando vengono montate, all'interno della schiuma poliuretanica si formano dei piccoli canali attraverso i quali il calore può essere disperso. Nelle case passive, le finestre sono fissate alla parete con fogli sottili incollati sia all'interno che all'esterno. Queste lastre sono incollate al contorno della finestra (che sarà ricoperta dall'intonaco) e continuano l'isolamento della parete, evitando la formazione di ponti energetici. In questo modo si evita la fuoriuscita di calore attraverso i canali della schiuma. Le pellicole si presentano sotto forma di rotoli di nastro adesivo che vengono incollati sia al telaio che alla parete.

Ferramenta, accessori, finiture di finestre in legno

La qualità e l'efficienza della finestra sono garantite anche dalla ferramenta, dalla ferramenta utilizzata e dalla finitura scelta. La ferramenta deve garantire una tenuta perfetta e le cerniere devono essere in grado di sostenere il peso della finestra. Una cerniera debole cederà gradualmente, la finestra non si adatterà più perfettamente e si potrà verificare una perdita di calore.

Le guarnizioni devono essere di buona qualità e resistere sia alle basse temperature invernali che a quelle estive. Un materiale di scarsa qualità diventerà più rigido, persino fragile, in inverno e la tenuta non sarà più perfetta. In estate, un materiale di scarsa qualità può diventare troppo morbido, persino appiccicoso, perdendo le sue qualità.

Finitura delle finestre è realizzato con materiali resistenti all'esterno. Le vernici sono le più resistenti nel tempo, mentre le vernici lucide sono le meno resistenti. Una vernice perfettamente trasparente non protegge la finestra dai raggi UV. Per questo motivo le vernici per esterni sono leggermente colorate con pigmenti. Se il legno viene tinto, i coloranti utilizzati devono essere resistenti all'esterno.

L'efficienza energetica della casa può essere migliorata semplicemente sostituendo le finestre.

Nel caso della costruzione di case passive, le prestazioni di finestre e pareti sono calcolate in base alle condizioni climatiche della zona. Sebbene siano costruite secondo regole rigorose e standard chiari, ogni casa passiva costruita è unica a modo suo. L'intera casa viene progettata nei minimi dettagli e la scelta delle finestre viene fatta in fase di progettazione.

Per le case già costruite, la sostituzione delle finestre ordinarie con finestre a doppi vetri può aumentare l'efficienza energetica della casa, riducendo così i costi energetici. È possibile trovare numerosi calcoli sul risparmio energetico, alcuni di essi sono stati realizzati anche per 20 anni da quando le finestre sono state cambiate.

In questo caso il montaggio della finestra è importante quanto la finestra stessa. Se decidete di fare un passo del genere, valutate attentamente le possibilità e rivolgetevi a un'azienda di montaggio specializzata. Non cercate di risparmiare sulla qualità, non fate tagli in questa fase. I risparmi si vedranno in seguito, ma solo se la scelta della finestra e la sua sostituzione saranno effettuate correttamente.