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Schermature solari: progettare l’ombreggiamento degli edifici

Una grande superficie vetrata può trasformare rapidamente una buona soluzione architettonica in un problema di comfort.

Pensiamo, ad esempio, a una facciata fortemente esposta a ovest: nel pomeriggio il sole entra con angoli bassi, aumenta gli apporti solari e può generare abbagliamento proprio quando gli ambienti sono ancora occupati, è qui che la schermatura solare diventa parte integrante del progetto dell’involucro e non un elemento da aggiungere a posteriori.

Una schermatura esterna può intercettare la radiazione solare prima che raggiunga la vetrata, riducendo in modo efficace gli apporti solari. Le schermature interne possono invece svolgere un ruolo importante nel controllo dell’abbagliamento e della luce, ma hanno generalmente un’efficacia inferiore nel contenimento dei guadagni solari perché intervengono dopo che la radiazione ha attraversato il vetro.

Per questo motivo, progettare una schermatura significa mettere in relazione orientamento, geometria della facciata, caratteristiche della vetrazione, comfort visivo e comportamento energetico.

Non esiste una schermatura valida per ogni orientamento

La prima scelta progettuale riguarda l’esposizione: la posizione e la geometria del sole cambiano durante la giornata e durante l’anno, così come cambiano le condizioni di comfort da controllare.

Orientamento Criticità prevalente Strategie possibili
Sud Sole alto nelle ore centrali Aggetti orizzontali, frangisole, sistemi mobili
Est Sole basso al mattino Lamelle verticali, schermature orientabili, sistemi mobili
Ovest Sole basso nel pomeriggio, spesso critico per il comfort Frangisole verticali, schermature esterne mobili, sistemi dinamici
Nord Minori apporti solari diretti, ma possibili problemi di abbagliamento Schermature leggere e sistemi per il controllo della luce

Non si tratta naturalmente di regole assolute: edifici, contesto urbano, ostacoli esterni, profondità degli ambienti e dimensione delle superfici vetrate possono modificare sensibilmente il comportamento della facciata.

Il punto è che la schermatura dovrebbe essere scelta a partire dal problema da risolvere, non dal prodotto disponibile.

Vetrazione e schermatura: progettazione integrata

Un errore frequente è valutare la schermatura come un componente indipendente.

In realtà, le prestazioni dipendono dall’interazione tra vetro, dispositivo di protezione solare e condizioni di esposizione. Il fattore solare della vetrazione, le caratteristiche luminose del vetro e quelle della schermatura contribuiscono insieme al comportamento della facciata.

È proprio questa combinazione che viene considerata nei metodi di calcolo della serie ISO 52022. La ISO 52022-1, in particolare, fornisce un metodo semplificato per stimare le caratteristiche solari e luminose complessive di dispositivi di protezione solare combinati con la vetrazione.

Per il progettista questo significa evitare una domanda del tipo: “Quale schermatura ha le migliori prestazioni?” e porsi invece una domanda più utile: “Quale combinazione tra vetrazione e schermatura garantisce il comportamento richiesto per questa facciata?”.

Come dimensionare una schermatura: pochi parametri, ma quelli giusti

Non è necessario trasformare il progetto architettonico in un trattato di calcolo solare, ci sono però alcuni parametri che è utile impostare già nelle prime fasi.

Per una schermatura fissa contano soprattutto orientamento, altezza e profondità dell’aggetto, posizione rispetto alla vetrata e geometria dell’apertura.

Per sistemi mobili diventano invece fondamentali anche la modalità di regolazione e le condizioni in cui il dispositivo entra in funzione.

Il controllo dovrebbe poi essere verificato nelle condizioni più critiche, considerando almeno:

  • periodo dell’anno;
  • fascia oraria;
  • altezza e azimut del sole;
  • esposizione della facciata;
  • apporti solari;
  • luce naturale e possibile abbagliamento.

In progetti più complessi, la simulazione dinamica consente di confrontare scenari diversi e verificare il comportamento della schermatura insieme alla vetrazione e agli impianti.

Il gtot, cioè la trasmittanza energetica solare totale del sistema, è uno dei parametri utili per descrivere il controllo degli apporti solari. La UNI EN 14501 considera inoltre aspetti come comfort termico, controllo dell’abbagliamento, utilizzo della luce diurna e contatto visivo con l’esterno.

Schermare dal sole senza perdere la luce naturale

Il problema, soprattutto negli edifici per uffici, non è semplicemente “far entrare meno sole”. Una schermatura troppo aggressiva può ridurre il surriscaldamento, ma peggiorare la disponibilità di luce naturale, la vista verso l’esterno e la qualità percettiva degli ambienti. Al contrario, una schermatura troppo aperta può lasciare irrisolto il problema dell’abbagliamento, per questo comfort termico e comfort visivo devono essere valutati insieme.

La UNI EN 14501 considera infatti diverse prestazioni legate al comfort visivo, tra cui controllo dell’abbagliamento, utilizzo della luce diurna, resa dei colori e contatto visivo con l’esterno.

Questi ultimi aspetti sono particolarmente importanti nelle facciate degli uffici: una soluzione può ridurre efficacemente gli apporti solari, ma costringere gli utenti a tenere la schermatura completamente abbassata per buona parte della giornata, pertanto dal punto di vista progettualenon sarebbe una soluzione realmente ottimizzata.

Dalla schermatura fissa al sistema dinamico

Le soluzioni possono essere molto diverse:

  • aggetti e pensiline;
  • frangisole orizzontali o verticali;
  • tende tecniche esterne;
  • veneziane esterne;
  • tapparelle e sistemi avvolgibili;
  • schermature mobili orientabili;
  • sistemi automatizzati collegati a sensori solari e ambientali.

La scelta dipende dall’obiettivo e dal livello di controllo richiesto.

Una schermatura fissa può offrire semplicità, robustezza e minore complessità gestionale. Un sistema mobile può invece adattarsi alle diverse condizioni durante il giorno e durante l’anno, gestendo contemporaneamente apporti solari, abbagliamento e luce naturale.

In questo caso, però, aumenta l’importanza dell’integrazione tra facciata, automazione, sensori e gestione dell’edificio.

Un caso progettuale: il controllo dinamico in un ufficio a Milano

Un interessante studio del Politecnico di Milano ha analizzato il comportamento di un ufficio in clima temperato, considerando anche Milano, e confrontando strategie di controllo per veneziane e tende a rullo. Gli algoritmi integrano illuminamento, presenza degli occupanti, temperatura operativa e radiazione solare. Quando il controllo considera anche l’abbagliamento, il comfort visivo degli utenti migliora; allo stesso tempo, lo studio evidenzia un possibile aumento del fabbisogno energetico annuale. Il risultato è significativo: una schermatura automatizzata non è automaticamente una soluzione ottimale. Il sistema di controllo deve bilanciare comfort visivo, carichi termici, illuminazione artificiale e comportamento degli utenti.

(A. Bertini et al., Control algorithm for dynamic solar shadings: A simulation study for office buildings based on ISO 52016-3, Building and Environment, 2024).

Anche il dettaglio costruttivo fa parte del progetto

Una schermatura efficace sulla carta può diventare problematica se non viene correttamente integrata nell’involucro.

Già in fase progettuale vanno quindi considerati:

  • fissaggi e sottostrutture;
  • interferenze con serramenti e facciate;
  • cassonetti e guide;
  • accessibilità per manutenzione e sostituzione;
  • resistenza alle azioni del vento;
  • ingombri e limiti di rotazione delle lamelle;
  • passaggi per alimentazione e automazione;
  • coordinamento con gli altri elementi della facciata.

È un tema che richiede il coordinamento tra progettista, serramentista, progettista dell’involucro e impresa, soprattutto quando la schermatura diventa parte integrante della facciata.

Progettare la schermatura significa progettare il comportamento della facciata

La schermatura solare non dovrebbe quindi essere considerata un accessorio del serramento, ma una componente dell’involucro edilizio.

La sua efficacia dipende dall’interazione tra orientamento, geometria, vetrazione, controllo della luce, comportamento estivo e modalità di utilizzo dell’edificio.

Per architetti e progettisti, il vero tema non è trovare la schermatura “più performante”, ma definire quale prestazione serve, in quale momento e attraverso quale combinazione di soluzioni.

È proprio in questa fase che il confronto tra progettazione architettonica, prestazioni energetiche e dettaglio costruttivo diventa determinante.

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