Il fattore solare, definito anche trasmissione totale di energia o coefficiente di guadagno di calore solare, è una delle più importanti varianti che possiamo controllare a nostro piacimento con una vetrata. Questo rappresenta, infatti, una delle caratteristiche più importanti quando parliamo di efficienza energetica di una finestra.
Il fattore solare del vetro misura la quantità di energia solare, cioè il calore, che è in grado di passare attraverso il vetro. Questo, ovviamente, incide inevitabilmente sui consumi domestici in quanto occorrerà una quantità maggiore di energia per raffreddare la casa. Maggiore è il fattore solare, maggiore sarà anche la trasmissione di energia attraverso del vetro ecco perchè è di vitale importanza per chiunque, applicare pellicole solari ai vetri sia in casa che in ufficio.
Nelle zone con climi caldi ci interessa che il fattore solare sia il più minore possibile, in modo da non fare entrare troppo calore in casa. Al contrario, ovvero nelle zone con climi freddi, potremmo essere interessati al fatto che questo valore sia elevato per sfruttare il calore naturale dei raggi solari durante l’inverno e di conseguenza risparmiare sui costi del riscaldamento domestico.
Tuttavia, l’importanza relativa di queste caratteristiche sull’efficienza energetica complessiva del vetro, corrisponde al 17% in zone climi freddi e al 64% in climi caldi.
In ogni caso, il fattore solare può essere modificato da alcuni elementi esterni come persiane, tende da sole, pellicole selettive, etc.
Calcolo del fattore solare
Pertanto, il fattore solare può essere descritto anche come la frazione di energia incidente totale che passa attraverso un’area vetrata di un edificio se confrontata con l’energia incidente su di esso. I componenti considerati per questo calcolo sono la trasmittanza dell’energia solare diretta e i valori di trasferimento di calore indiretto, ovvero l’energia termica.
Il calcolo somma le frazioni di energia solare diretta incidente e l’energia termica dell’ambiente che attraversa l’area vetrata in specifiche condizioni ambientali. Il calcolo tiene conto dei seguenti fattori, specificati dalle apposite norme internazionali:
- l’angolo del sole rispetto alla facciata dell’edificio
- la differenza di temperatura esterna ed interna
- i coefficienti di scambio termico superficiali delle superfici interne ed esterne
Fattore solare e requisiti minimi
ASTM E971-11, EN 410 e ISO 9050 sono gli standard più comunemente applicati per il calcolo delle prestazioni energetiche per le aree vetrate degli edifici.
Questi calcoli forniscono valori standardizzati dell’energia di riscaldamento che arriva all’interno di un edificio ed è espressa come un numero compreso tra 0 e 1. Un numero inferiore di energia solare totale significa che si sta verificando una minore penetrazione di calore all’interno dell’edificio, con una conseguente riduzione dei costi operativi di condizionamento dell’aria.
Il coefficiente di ombreggiamento
Un metodo tradizionale comunemente utilizzato nella valutazione energetica della facciata è considerare le prestazioni energetiche di un’area vetrata progettata rispetto alla stessa area smaltata con vetro limpido standard da 3 mm di spessore. Questo calcolo è definito come un indicatore delle prestazioni di ombreggiatura del vetro rispetto a quello di una normale vetrata da 3 mm.
Questo coefficiente viene calcolato dividendo la trasmittanza di energia totale per 0,87 e viene specificato utilizzando un valore compreso tra 1 e 0.
La luce del sole può essere suddivisa in 3 parti: raggi ultravioletti, radiazioni infrarosse e luce visibile. Le radiazioni infrarosse a onde corte provocano il surriscaldamento in aree altamente vetrate perché penetrare attraverso il vetro, ma quando questa radiazione riscalda le superfici interne emettono radiazioni infrarosse a onde lunghe che non possono passare attraverso il vetro con la stessa facilità. Questo fa sì che le radiazioni infrarosse vengano intrappolate all’interno dello spazio e causino il surriscaldamento.
Il fattore solare, dunque, è rappresentato come una percentuale della radiazione incidente totale che entra attraverso il vetro. Ciò include l’afflusso radiante diretto, così come la radiazione infrarossa che viene assorbita dal vetro e quindi riemessa internamente.
