Fattore solare: cos’è e come si calcola

Il vetro per finestre non è solo un elemento che separa l’interno dall’esterno, ma è un componente fondamentale che può influenzare l’isolamento termico, l’illuminazione naturale e, di conseguenza, il comfort abitativo. La scelta del vetro giusto può aiutare a ridurre i costi energetici, migliorare l’efficienza termica e ottimizzare l’apporto di luce naturale.

Per comprendere le prestazioni del vetro ci sono dei parametri da considerare come il fattore solare e la trasmissione luminosa (TL). Il fattore solare ci aiuta a capire quanta energia solare passa attraverso la superficie vetrata. La trasmissione luminosa, invece, rappresenta la quantità di luce che il vetro di un infisso lascia filtrare verso l’interno.

Il fattore solare è un parametro determinante nella progettazione di un edificio, soprattutto quando gli ambienti presentano ampie superfici trasparenti, poiché è in grado di quantificare il calore che entra negli ambienti interni. Si tratta, quindi, di un valore importante nella scelta dei serramenti e delle finestre in quanto influenza il comfort e il risparmio energetico all’interno degli edifici.

Con il software termotecnico puoi definire tutte le caratteristiche dei serramenti compreso il fattore solare g e valutare i benefici sulle prestazioni dell’edificio nonché il rispetto di quanto previsto dal vigente decreto requisiti minimi.

Fattore solare e verifica G_gl+sh – software TerMus

Fattore solare e vetro

Per comprendere cosa indica il fattore solare, occorre prima sapere cosa succede quando la radiazione solare colpisce un vetro.

Il vetro, per sua natura, è considerato trasparente alla luce, ma lo è solo parzialmente alla radiazione solare. Quando un raggio di sole colpisce una superficie vetrata, si verificano i seguenti fenomeni:

• riflessione: parte della radiazione solare totale incidente viene riflessa dal vetro;
• trasmissione: parte della radiazione solare totale incidente passa attraverso il vetro;
• assorbimento: parte della radiazione solare viene assorbita dal vetro;
• emissione: parte della radiazione solare incidente assorbita dal vetro viene gradualmente rilasciata nell’ambiente circostante.

I valori misurati per ciascuno di questi fenomeni, correlati tra loro, determinano il cosiddetto guadagno solare o trasmissione solare, indicato con il parametro g.

Questo valore, che varia tra 0 e 1, indica il rapporto tra la quantità di radiazione solare trasmessa all’interno dell’edificio e quella totale incidente sulla superficie esterna del vetro.

Un valore tendente a zero indica una minore capacità del vetro di trasmissione solare, mentre un valore vicino a uno indica un’alta capacità di trasmissione.

Cos’è il fattore solare

Il fattore solare, noto anche come coefficiente di guadagno di energia solare o trasmissione totale di energia, è un valore che misura la quantità di energia solare che può passare attraverso un elemento vetrato. È in grado, quindi, di quantificare il calore che entra negli ambienti interni e ricopre un’importanza assai rilevante nella determinazione del bilancio energetico complessivo.

Nei mesi invernali, infatti, gli apporti solari gratuiti contribuiscono in modo positivo a ridurre il fabbisogno energetico per il riscaldamento. Al contrario, nella stagione estiva, se non correttamente considerati durante la fase progettuale o durante la scelta del prodotto vetrario per l’edilizia, possono creare problemi di surriscaldamento, in modo particolare per i paesi mediterranei.

Il fattore solare g di una superficie vetrata, dunque, rappresenta la percentuale di energia termica, τ_e, che attraversa in maniera diretta la lastra rispetto all’energia totale incidente. È un indice che viene espresso in percentuale % ed è utile per valutare le prestazioni energetiche di un elemento vetrato.

Il valore di questo parametro può variare moltissimo, oscillando da un minimo di 0,1 ad un massimo di 0,9 (10% – 90%).

Nel caso di singolo vetro g coincide con τ_e:

g =  τ_e

Nel caso di un vetro isolante, il fattore solare tiene in considerazione di un ulteriore contributo, q_i, dato dalla radiazione riflessa e trasmessa dal vetro-camera verso l’interno. Dunque, il fattore solare è paria a:

g = τ_e + q_i 

Qual è la differenza tra fattore solare, trasmittanza termica e trasmittanza luminosa

I valori principali nella scelta del vetro sono la trasmittanza termica, la trasmittanza luminosa e il fattore solare.

Il fattore solare g è il rapporto tra l’energia solare che riesce a passare attraverso il vetro entrando nell’ambiente e l’energia solare totale che colpisce la superficie esterna della vetrata. Viene espresso in percentuale % ed è utile per valutare le prestazioni energetiche di un elemento vetrato.

La trasmittanza termica U è la quantità di calore che passa da un ambiente riscaldato ad un ambiente freddo attraverso una data superficie. Misura l’efficienza con cui un materiale resiste al passaggio di calore e permette di rispondere principalmente a due domande: quanto calore trattiene un edificio e quanto ne disperde. L’unità di misura della trasmittanza termica è il W/m²K, Watt per metro quadrato per Kelvin.

La trasmittanza termica luminosa (TL) esprime la quantità di luce trasmessa attraverso il vetro. È la percentuale di luce, visibile ai nostri occhi, che il vetro di un serramento lascia filtrare verso l’ambiente interno. Più è alto il valore in % più la stanza sarà illuminata naturalmente e si risparmierà sull’utilizzo di fonti di luce artificiale.

Fattore solare e UNI EN 14501

La norma UN EN 14501 è rivolta ai produttori di tende e dispositivi oscuranti e specifica le caratteristiche prestazionali relative al benessere termico e visivo. Essa si applica a tutta la gamma di chiusure oscuranti, tendoni e tende, definiti come dispositivi di protezione solare secondo la norma EN 12216.

I parametri considerati sono:

• g: trasmittanza di energia solare totale della sola vetrata;
• g_tot: fattore di energia solare totale della combinazione tra vetrata e il dispositivo di protezione solare;
• F_C (fattore di schermatura): rapporto tra g_tot e g (F_C=g_tot/g).

Per determinare il valore di g_tot, i produttori di sistemi di schermatura devono fare riferimento a vetrate standard specificate nella norma. In assenza di indicazioni specifiche, la vetrata di riferimento è un doppio vetro con rivestimento basso emissivo, come indicato nella tabella della norma.

Fattore di trasmissione globale di energia solare e decreto requisiti minimi

Già il D.P.R. 59/2009 imponeva limiti prestazionali al fattore solare g del vetro, prescrivendo l’utilizzo di vetrate con g ≤ 50 %, qualora fosse dimostrata la non convenienza tecnica e/o economica di sistemi schermanti esterni.

Questa indicazione, mirata al miglioramento del comfort interno e alla riduzione del fabbisogno energetico estivo, ha rappresentato un pratico riferimento per le superfici vetrate.

Il decreto requisiti minimi (D.M. 26 giugno 2015) ha introdotto il fattore di trasmissione globale di energia solare g_(gl+sh), in cui:

• g è il fattore solare;
• gl indica il contributo fornito dal vetro;
• sh indica il contributo fornito dalle schermature mobili (shading), purché, come precisato dalla specifica tecnica UNI/TS 11300-1, siano applicate in modo solidale con l’involucro edilizio e non liberamente montabili e smontabili dall’utente.

Il parametro g_gl+sh interessa, più in particolare, le sole chiusure trasparenti delimitanti un ambiente climatizzato verso l’esterno con orientamento da Est a Ovest, passando per il Sud.

Indipendentemente dalla zona climatica, il valore limite massimo di g_gl+sh è 0,35.

Il contributo del fattore solare del solo vetro g_gl si ottiene nel seguente modo:

g_gl = g_gl,n · F_w

dove:

• g_gl,n è il fattore solare g misurato con incidenza solare normale;
• F_w è il fattore di esposizione, di cui la suddetta UNI/TS fornisce i valori in funzione di:
  • mese;
  • esposizione;
  • tipo di vetro (vetro singolo, vetrata isolante doppia o tripla).

La trasmittanza solare complessiva g_gl+sh dovuta anche agli elementi schermanti è pari a:

g_gl+sh = g_gl · (g_gl+sh / g_gl)

Valori di fattore solare g (g_gl,n) e di fattore di riduzione dovuto agli elementi schermanti (g_gl+sh/g_gl) sono contenuti nei prospetti dell’Appendice B UNI/TS 11300-1 ma possono anche essere forniti dal produttore.

Indirizzo articolo: https://biblus.acca.it/fattore-solare-cos-e-come-si-calcola/