Quando un serramentista o un architetto seleziona il legno per una nuova linea di finestre, il primo pensiero va spesso all’estetica o alla durabilità. Tuttavia, un parametro di estrema rilevanza che aiuta a valutare le prestazioni di un serramento è rappresentato dal livello di trasmittanza termica.
La trasmittanza termica è un argomento trattato spesso in modo estremamente tecnico, tuttavia familiarizzarvi è necessario per fare il giusto acquisto e non incappare in una spesa superflua o perfino insufficiente alle proprie esigenze.
Che Cos'è la Trasmittanza Termica (Uw) e Perché è Importante
La trasmittanza termica è la quantità di calore medio per metro quadrato di superficie che passa attraverso un certo materiale. Si indica con la lettera U ed è una grandezza fisica, espressa in [W/m²K]. Per sua natura è l’inverso della capacità isolante di un corpo. Misurando la quantità di calore dispersa attraverso la superficie della parete stessa se ne ottiene il valore che descrive il materiale in termini di efficienza energetica e capacità di isolamento termico.
Durante il fenomeno di trasmissione di energia termica, la trasmittanza quantifica il calore che attraversa una superficie nell’unità di tempo, tale fenomeno è notevolmente condizionato dalla conducibilità termica del materiale attraverso cui si verifica. Quanto più elevato è il valore di trasmittanza termica, tanto minore risulta la capacità di isolamento del mezzo in questione. Pertanto, più è basso il valore e maggiore è l’isolamento del serramento.
In edilizia, la trasmittanza termica misura la capacità di un elemento costruttivo - una parete, un tetto o, in modo ancora più rilevante, un infisso - di opporsi al passaggio del calore tra l’interno e l’esterno dell’edificio. Applicata agli infissi (finestre, porte finestre e portoncini d’ingresso), la trasmittanza termica indica quanto calore viene disperso attraverso il serramento. Questo valore viene certificato dai produttori secondo rigorose normative (UNI EN ISO 10077-1 e successive).
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Trasmittanza Termica vs. Conducibilità Termica (λ)
È importante non confondere il concetto di trasmittanza termica con quello di conducibilità termica (λ). La conducibilità, espressa dal simbolo λ (lambda) o dalla lettera k, indica l'attitudine di un materiale a trasmettere il calore. Minore è il suo valore e maggiore sarà la capacità isolante del materiale preso in considerazione; al contrario, maggiore sarà il suo valore, più bassa risulterà la capacità isolante della struttura.
In presenza di superfici con spessore ridotto la conducibilità termica, e di conseguenza il valore di trasmittanza, tra loro correlati, saranno elevati: ciò significa che edifici con bassa trasmittanza hanno, invece, un’alta capacità di isolamento termico.
Infisso e Serramento: Una Distinzione Importante
Nonostante nel linguaggio comune i vocaboli “serramento” e “infisso” spesso vengano confusi, in realtà essi indicano due strutture nettamente distinte, anche se complementari nelle opere di finitura di un edificio.
- L’infisso (come specificato dal termine “in fisso”) si riferisce alla parte fissa, chiamata anche telaio, e solitamente ancorata alla struttura muraria dell’edificio.
- Il serramento rappresenta invece l’elemento mobile, costituito da un’anta, che viene fissata all’infisso mediante l’impiego di cerniere.
L’insieme dei due dispositivi è destinato a creare i sistemi di chiusura presenti su finestre e porte. Il ruolo dei serramenti è principalmente quello di consentire il movimento delle strutture ad essi collegati, per favorire il ricambio d’aria, regolare l’illuminazione e la quantità di calore, oltre che permettere il collegamento tra i vari ambienti. I compiti dei serramenti si rivelano di fondamentale importanza nella struttura dell’edificio; infatti essi devono garantire non soltanto prestazioni funzionali quanto mai sicure nel sostenere ante di vetro o legno, ma anche assicurare un efficace isolamento termico e acustico.
Fattori che Incidono sulla Trasmittanza Termica di un Infisso (Uw)
La capacità di isolamento di un serramento dipende dal vetro, dal telaio e dalle guarnizioni. Il coefficiente di trasmittanza termica (Uw) indica quanta energia disperde il serramento nel suo complesso, tenendo conto di tutti gli elementi che lo compongono. Ad incidere in modo determinante sul valore di trasmittanza termica Uw vi sono:
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1. Materiale del Profilo (Telaio)
Il materiale per antonomasia legato agli infissi è il legno, le cui caratteristiche sono il basso coefficiente di trasmittanza termica, la piacevole esteriorità e le ottime possibilità che offre alla lavorazione. Esiste una regola d’oro in termodinamica del legno: più il legno è leggero (bassa densità), più isola.
Per capire quale legno scegliere, dobbiamo guardare il valore Lambda (λ), che indica la conducibilità termica.
- Legni teneri (softwood): Hanno una struttura cellulare più “vuota”, piena di aria. L’aria ferma è il miglior isolante.
- Legni duri (hardwood): Hanno fibre compatte e dense. C’è meno aria e più cellulosa.
Il legno è un materiale naturalmente isolante, grazie alla sua struttura cellulare che intrappola l'aria. Questa caratteristica lo rende un eccellente isolante termico, capace di ridurre il trasferimento di calore dall'esterno verso l'interno. Inoltre, il legno ha una bassa conduttività termica, il che significa che si riscalda lentamente e trattiene il calore per un tempo relativamente breve.
Legno Massello vs. Legno Lamellare
Un aspetto cruciale nella scelta del materiale ligneo per gli infissi è la differenza tra legno massello e legno lamellare.
- Il legno massello (detto anche massiccio) è ricavato dalla parte più interna e densa del tronco dell’albero, il cosiddetto “durame”. Il legno massello tende a muoversi, torcersi e creare micro-fessure nel tempo. Un’anta che si imbarca anche solo di 1 millimetro lascia passare aria (spifferi).
- Il legno lamellare è composto da tre strati di listelli, o lamelle, di legno massello, incollati sotto pressione. L’uso di legni lamellari negli infissi è consigliabile per diversi motivi tecnici e pratici. Grazie a questo tipo di lavorazione, il legno lamellare risulta indeformabile, assicurando un'ottima resistenza alle varie sollecitazioni meccaniche e un notevole isolamento termico.
La produzione del legno lamellare
Il Pino Lamellare negli Infissi
Il Pino è uno dei legni più utilizzati per gli infissi, spesso sotto forma di legno lamellare sia “a lista intera - rigatino” che “giuntato a pettine - finger joint”. Con un coefficiente di trasmittanza termica (U) medio-alto e un peso specifico di circa 450-550 kg/m³, il Pino si distingue per la sua leggerezza e relativa morbidezza. Tuttavia, la sua durezza moderata richiede trattamenti protettivi per aumentare la resistenza agli agenti atmosferici e agli insetti.
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Oltre al Pino, esistono altre essenze legnose con diverse caratteristiche di isolamento e durabilità:
- L'Abete cresce nell’emisfero boreale, in zone fredde e temperate. La qualità più pregiata è l’abete rosso, tipico dell’Europa settentrionale o delle regioni alpine. Per massimizzare le prestazioni, è consigliato l'Abete in versione Lamellare fingercount (giuntato).
- L'Hemlock, insieme all'abete, è consigliato per un obiettivo di risparmio energetico alto (Passive House), usandolo con profili spessi (92mm) e triplo vetro.
- Il Larice, originario dell’Europa centrale, è un legno simile all’abete rosso, ma più pregiato. È molto resinoso e poco deformabile. È ideale per un obiettivo di durabilità/estetica rustica ed è stato ampiamente utilizzato, ad esempio, per la costruzione di Venezia.
- Il Rovere è il legno più richiesto per lusso ed estetica. Tuttavia, dal punto di vista termico, è il meno performante tra i classici, avendo fibre compatte e dense. Il suo coefficiente di trasmittanza termica (U) è medio-alto. Nonostante ciò, non significa che non si possa usare il Rovere per case ad alta efficienza, ma richiederà una progettazione accurata degli altri componenti dell'infisso.
- Il Red Grandis, con un coefficiente di trasmittanza termica (U) medio-basso e un peso specifico di circa 600-700 kg/m³, offre una maggiore durezza rispetto al Pino. Esteticamente si presenta con il poro a vista che ricrea sia visivamente che a livello tattile, un’esperienza sobria ed elegante.
- Il Castagno, con un coefficiente di trasmittanza termica (U) medio-basso e un peso specifico di circa 600-700 kg/m³, si distingue per la sua elevata resistenza naturale agli agenti atmosferici e agli attacchi biologici. Ha una fortissima storicità nel nostro paese; basti pensare che la stragrande maggioranza delle finestre prodotte sono state realizzate con questo legno.
È importante notare che tutti i legni menzionati sono lamellari, con incollaggi certificati CATAS, garantendo la resistenza delle giunzioni nel tempo. FSC (Forest Stewardship Council) è un’organizzazione internazionale che promuove la gestione responsabile e sostenibile delle foreste a livello globale, assicurando che l'utilizzo del legno sia sostenibile.
Altri Materiali: PVC e Alluminio
- L’Alluminio è un metallo duttile, morbido, leggero e resistente all’ossidazione. È però un metallo e quindi un buon conduttore di calore, qualità che non giova nel momento in cui lo si applichi per la realizzazione di infissi. Per ovviare a questo problema si utilizza il cosiddetto taglio termico: la continuità del metallo viene interrotta inserendo un materiale a bassa conducibilità termica (solitamente poliuretano in schiuma) in corrispondenza di una camera interna al profilato. Così facendo la capacità isolante del serramento viene notevolmente incrementata (fino al 300%).
- Il PVC (Cloruro di Polivinile) è un materiale termoplastico derivante da materie prime di origine naturale. Dal punto di vista della conduttività termica, il PVC è caratterizzato da un basso valore di trasmittanza e pertanto garantisce elevate performance d’isolamento. Per massimizzare il risparmio energetico è opportuno utilizzare materiali con un basso indice di conducibilità, che nel caso dei serramenti in PVC è uguale a 2,0 W/m²K (a differenza di quelli in alluminio che hanno un indice di 3,8 W/m²K). Il telaio in PVC è un’opzione altamente efficiente dal punto di vista termico per le finestre e le porte.
Nel caso di serramenti misti, ottenuti dall’abbinamento legno/alluminio oppure alluminio/PVC, è possibile ottenere prestazioni ottimali in quanto le caratteristiche termo-isolanti vengono decisamente potenziate. Di solito i telai sono avvitati uno sull’altro, con quello in alluminio posizionato esternamente e quello in legno internamente, oppure con PVC esterno e alluminio interno. Per diminuire l’indice di trasmittanza è opportuno, quando le condizioni lo consentono, inserire un profilo di polistirene, che consente di raggiungere valori pari a 0,80 Wm/²K.
2. Tipologia e Stratigrafia del Vetro (Ug)
Il vetro può essere uno dei componenti dei serramenti utilizzati in ambito edilizio. Un vetro a camera è costituito da lastre del detto materiale separate tra loro da un’intercapedine riempita da aria o gas particolari. La struttura viene generalmente indicata con tre numeri, di cui il primo e il terzo significano lo spessore della lastra interna ed esterna, mentre il secondo l’ampiezza dell’intercapedine, la cui presenza è un fattore fondamentale per determinare e migliorare il flusso termico tra interno ed esterno.
Scegliere un vetro doppio o triplo, con trattamento basso emissivo e riempimento con gas nobili, può ridurre drasticamente le dispersioni termiche rispetto ad un infisso con vetro singolo. Vale la pena considerare come l’impiego di vetri doppi o tripli sia un intervento assai preferibile rispetto all’ispessimento del vetro stesso.
- Doppie vetrate: Dimensioni 4 - 6 - 4 (senza impiego di gas) = da 3,3 a 2,5 W/m²K.
- Triple vetrate: Dimensioni 4 - 6 - 4 - 6 - 4 (senza impiego di gas) = da 2,3 a 1,6 W/m²K.
Nei sistemi di finestre con doppio vetro, i due vetri sono separati da uno spazio d’aria o gas inerte, come l’argon, che agisce come isolante termico aggiuntivo. Questo spazio crea un’efficace barriera contro la conduzione del calore attraverso il vetro, riducendo la quantità di calore che può passare dall’interno all’esterno o viceversa. Il principio è simile a quello delle coperte termiche: lo spazio d’aria intrappolato tra i due strati funge da barriera termica, rallentando il trasferimento di calore attraverso il materiale.
3. Qualità della Posa in Opera
Anche il miglior serramento, se installato male, non potrà garantire le prestazioni promesse. Una posa in opera professionale è indispensabile per evitare la formazione di ponti termici e infiltrazioni d’aria. La trasmittanza globale di un sistema di chiusura dipende sia da quella dei serramenti e degli infissi sia da quella del materiale della struttura in essi contenuta e sia infine dal tipo di alloggiamento realizzato a livello della struttura muraria di sostegno. Il coefficiente di calore medio che caratterizza un serramento deve tenere conto di queste variabili in quanto esse sono strettamente collegate.
4. Accessori e Componenti Aggiuntivi
Cassonetti coibentati, avvolgibili isolanti, scuri e persiane contribuiscono a migliorare ulteriormente il livello di isolamento del foro finestra, riducendo notevolmente le dispersioni termiche.
Benefici di una Bassa Trasmittanza Termica
Conoscere il valore della trasmittanza termica consente di ridurre le dispersioni di energia verso l’esterno durante l’inverno, mentre in estate permette di isolare adeguatamente l’ambiente per evitare che il calore proveniente dall’esterno penetri all’interno. I benefici di una ridotta trasmittanza termica sono numerosi e fondamentali in termini di efficienza energetica di un immobile:
- Si riduce al minimo la quantità di energia necessaria per riscaldare o rinfrescare un ambiente.
- Il risparmio energetico si traduce in risparmio economico: ridurre gli sprechi e le dispersioni energetiche vuol dire bollette più leggere.
- Un buon isolamento termico di una casa riduce i problemi dovuti all’umidità e alla conseguente creazione di muffe garantendo così ambienti più salubri per chi ci abita.
- Si mantiene la temperatura costante e si riduce il rischio di muffa o condensa.
- Si aumenta la classe energetica e il valore complessivo dell’immobile.
Le case in legno, grazie alle loro proprietà naturali di isolamento, offrono vantaggi significativi durante i mesi estivi, contribuendo a mantenere un ambiente interno fresco e confortevole. Possono anche beneficiare dell’effetto della massa termica, assorbendo calore durante il giorno e rilasciandolo gradualmente durante la notte. Inoltre, le costruzioni in legno possono essere progettate per favorire la ventilazione naturale, un'altra strategia utile per mantenere freschi gli spazi interni.
Normativa sulla Trasmittanza Termica: Limiti e Zone Climatiche
In Italia, la trasmittanza termica degli infissi è regolata da una normativa che definisce i valori massimi ammessi in base alla zona climatica in cui si trova l’edificio. Questo implica che la finestra più adatta ad una casa in Sicilia non sarà necessariamente la stessa di una abitazione in Trentino: la legge adatta i requisiti alle reali esigenze del territorio.
Il territorio nazionale è suddiviso in sei zone climatiche (da A ad F) individuate in base al clima locale e ai “gradi-giorno” (indice che misura la severità climatica). Ogni zona ha i propri limiti di trasmittanza termica, che devono essere rispettati sia come requisiti di legge sia per ottenere determinati incentivi fiscali (Ecobonus e Bonus Ristrutturazione).
Il riferimento normativo italiano per la marcatura CE dei serramenti trasparenti corrisponde a UNI EN 14351-1. Per l’accesso alle agevolazioni fiscali è ammissibile anche un calcolo semplificato e può essere utilizzata anche la tabella E1 della UNI EN 14351-1 con i relativi intervalli di applicazione diretta al calcolo stesso.
Esempi di Limiti di Trasmittanza per Zone Climatiche
| Zona climatica | Limite Uw infissi [W/m²K] | Esempi di città |
|---|---|---|
| A | ≤ 3,00 | Lampedusa, Linosa |
| B | ≤ 3,00 | Palermo, Catania, Reggio Calabria |
| C | ≤ 2,00 | Bari, Napoli, Sassari |
| D | ≤ 1,80 | Roma, Ancona, Firenze, Genova |
| E | ≤ 1,40 | Milano, Bologna, Torino, Vicenza |
| F | ≤ 1,00 | Belluno, Cuneo, Aosta, Bormio |
| Fonte: DM 26 giugno 2015 - Applicazione delle metodologie di calcolo delle prestazioni energetiche e definizione delle prescrizioni e dei requisiti minimi degli edifici. | ||
Sostituire vecchi serramenti con nuovi infissi ad alta efficienza energetica permette di accedere ad alcune agevolazioni fiscali, come l’Ecobonus e il Bonus Ristrutturazione per il 2025. Per poter beneficiare delle detrazioni è fondamentale che i nuovi infissi rispettino i limiti di trasmittanza Uw stabiliti per la zona climatica di appartenenza, e che i valori siano certificati dal produttore (sia nelle schede tecniche che nelle fatture di acquisto).
Calcolo della Trasmittanza Termica e Risparmio Energetico
Il valore di trasmittanza termica Uw di un infisso è il risultato della media tra le prestazioni di tutti i suoi componenti principali: il vetro (Ug), il telaio (Uf) e il bordo di contatto tra i due (Ψg). Normalmente questo numero viene già calcolato e dichiarato dal produttore nella scheda tecnica del serramento, secondo le norme europee e italiane di riferimento.
La formula semplificata per calcolare la trasmittanza termica di un infisso è la seguente:
Uw = {(Ag × Ug) + (Af × Uf) + (lg × Ψg)} / (Af + Ag)
Dove i parametri indicano:
- Ag = area della parte vetrata dell’infisso
- Ug = trasmittanza termica del vetro
- Af = area del telaio dell’infisso
- Uf = trasmittanza termica del telaio
- lg = lunghezza perimetrale del vetro
- Ψg = trasmittanza termica lineare della canalina
Un valore di trasmittanza termica basso fa risparmiare sicuramente rispetto a uno più alto, perché minore è il valore di trasmittanza termica minori saranno le dispersioni attraverso i serramenti. È possibile quantificare questo risparmio. Per calcolare il risparmio energetico di una finestra con trasmittanza di 1,2 W/m²K rispetto a una più bassa, con Uw di 0,80 W/m²K possiamo ragionare in questo modo:
(ΔUw X GG X 24) / 1000 = kWh/a X Costo kWh = Risparmio economico annuo per m² di superficie trasparente
Il calcolo è approssimativo; per calcoli più approfonditi si rimanda alle norme tecniche. Inserendo i dati di un esempio, con ΔUw = 0,40 W/m²K, in Zona E (GG 2500) e ipotizzando un costo medio del kWh di 0,20 €, si ottiene:
(0,4 X 2500 X 24) / 1000 = 42 X 0,20 = 4,8 € di risparmio economico all’anno per m² di superficie trasparente.
Considerando che generalmente, in un appartamento tipo si hanno almeno 10 m² di superficie trasparente, si ottiene un risparmio annuo di 48 € sul costo del riscaldamento. Ovviamente, il costo di una finestra con trasmittanza termica Uw di 0,80 W/m²K è maggiore di una con Uw di 1,2 W/m²K di almeno un 30%.
Un buon infisso in PVC, con sezione da 72 mm, vetro camera con trattamento basso emissivo, riempimento dell’intercapedine con gas argon e distanziatore termo isolante raggiunge tranquillamente un trasmittanza termica Uw di 1,2 W/m²K.
Valori Medi di Trasmittanza Termica per Tipologie di Infissi
Il valore di trasmittanza termica Uw varia in funzione della tipologia di infisso, del materiale utilizzato e delle caratteristiche tecniche del sistema. Ogni abitazione ha esigenze specifiche in termini di trasmittanza termica: l’esposizione dell’edificio, la zona climatica, l’uso delle stanze e la presenza di regolamenti locali possono influenzare la scelta del serramento più adatto.
| Materiale del serramento | Valore Uw tipico (W/m²K) |
|---|---|
| PVC | 1,0 - 1,3 |
| PVC/Alluminio | 1,0 - 1,3 |
| Alluminio senza taglio termico | > 4,0 |
| Alluminio con taglio termico | 1,5 - 1,8 |
| Legno | 1,2 - 1,5 |
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