Quando il termometro non è sufficiente a spiegare il disagio
In estate, una situazione comune negli uffici e nelle abitazioni dotate di grandi superfici vetrate: la temperatura indicata è accettabile, spesso tra 23 °C e 26 °C, eppure gli occupanti vicini alle finestre o alle vetrate avvertono un calore intenso. Questo fenomeno non è soggettivo. Si spiega con un parametro fisico distinto dalla temperatura dell'aria: la temperatura radiante media (TRM), designata in inglese dall'acronimo MRT (Mean Radiant Temperature).
Ridurre la soglia del sistema di climatizzazione non risolve questo problema. Capire perché richiede di entrare nella fisica del comfort termico.
La TRM: un parametro fondamentale del comfort termico
La temperatura radiante media rappresenta la temperatura uniforme di un involucro fittizio in cui gli scambi radiativi tra l'occupante e le superfici circostanti sarebbero equivalenti a quelli che si producono nel suo ambiente reale. Concretamente, si tratta della media ponderata delle temperature superficiali percepite dal corpo umano in tutte le direzioni.
Questa grandezza entra direttamente nel calcolo della temperatura operativa (To), indicatore del comfort termico più rappresentativo dell'esperienza fisiologica reale. In condizioni di bassa velocità dell'aria (inferiore a 0,2 m/s), la temperatura operativa è calcolata come la media aritmetica della temperatura dell'aria (Ta) e della TRM (Tr):
To = (Ta + Tr) / 2
Così, una temperatura dell'aria di 24 °C associata a una TRM di 38 °C, valore misurabile in prossimità di una vetrata esposta al sole, dà una temperatura operativa di 31 °C, ben al di sopra delle soglie di comfort definite dalle norme ISO 7730 ed EN 15251 (riprese successivamente nella norma EN 16798-1).
Il comportamento termico di una vetrata in estate
Il vetro ordinario, vetro singolo o doppio vetro standard senza trattamento energetico, trasmette una frazione significativa della radiazione solare incidente, in particolare nelle lunghezze d'onda del visibile e del vicino infrarosso. In presenza di irraggiamento diretto, la superficie interna di una vetrata può raggiungere temperature elevate. Queste superfici riscaldate emettono quindi una radiazione termica verso l'interno del locale, contribuendo ad aumentare la TRM locale.
Questo fenomeno genera un'asimmetria di irraggiamento: la parte del corpo esposta alla vetrata riceve un flusso radiativo nettamente più elevato rispetto alla parte opposta. La norma ISO 7730 (Ergonomics of the thermal environment — Analytical determination and interpretation of thermal comfort, ISO 7730:2005) fissa un limite di disagio per irraggiamento asimmetrico a 10 K per le pareti verticali calde. Questa soglia è comunemente superata in presenza di una vetrata non trattata esposta alla radiazione diretta nel periodo estivo.
È opportuno sottolineare che questo meccanismo è indipendente dalla regolazione della temperatura dell'aria tramite climatizzazione. Abbassare la soglia del sistema di raffreddamento non agisce direttamente sulla TRM, il che spiega l'efficacia parziale degli impianti HVAC negli spazi con un'alta proporzione di superfici vetrate, in particolare quelli con orientamento sud o ovest.
Diagnosticare un disagio di origine radiante: riferimenti pratici
Prima di avviare un intervento tecnico, è utile caratterizzare oggettivamente la fonte del disagio. Diversi indicatori consentono di distinguere un disagio di origine radiante da un disagio legato alla sola temperatura dell'aria:
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Misurazione differenziale: confrontare la temperatura dell'aria al centro della stanza e a 0,5 m dalla vetrata, utilizzando un termometro a globo nero (strumento di riferimento per la stima della TRM locale).
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Osservazione temporale: il disagio si manifesta solo durante le fasce di irraggiamento diretto? Una correlazione con la posizione del sole orienta chiaramente verso una causa radiante.
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Asimmetria percepita: una sensazione di calore intenso sulla parte del corpo rivolta verso il vetro, in assenza di corrente d'aria percepibile, costituisce un segno caratteristico dell'irraggiamento asimmetrico.
Per i progetti terziari, istituzionali o scolastici, uno studio termico approfondito che integra i parametri di prestazione dei film solari consente di quantificare i guadagni attesi in termini di riduzione della TRM e della temperatura operativa prima di qualsiasi installazione.
Il film solare come leva di riduzione della TRM
L'applicazione di un film solare adesivo sulla superficie vetrata agisce direttamente sulla TRM riducendo la frazione di radiazione solare trasmessa verso l'interno. Limitando il flusso incidente, il film riduce il riscaldamento delle superfici interne del locale e, di conseguenza, abbassa la radiazione termica riemessa verso gli occupanti.
L'efficacia di questo intervento è direttamente in funzione del tasso di rifiuto energetico del prodotto selezionato. A titolo illustrativo:
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Il Solar 80 C rifiuta l'82% dell'energia solare totale, il che rappresenta una riduzione sostanziale del flusso entrante. La sua trasmissione luminosa visibile è del 15%, adatto agli ambienti in cui il controllo della radiazione ha la precedenza sulla trasparenza.
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Il Solar 50 C offre un rifiuto del 42% mantenendo al contempo una trasmissione luminosa del 60%, preferito quando le esigenze di apporto di luce naturale sono elevate.
La gamma di film solari di controllo termico Solar Screen raggruppa diverse famiglie di prodotti, argentato, neutro, trasparente, specchio senza tain, che coprono un ampio spettro di prestazioni termiche e luminose, adattate ai vincoli architettonici, normativi e d'uso propri di ogni progetto.
Conclusione
La sensazione di calore in prossimità di una vetrata in estate risulta principalmente da un aumento localizzato della temperatura radiante media, fenomeno non direttamente corretto dalla regolazione della temperatura dell'aria. Questo meccanismo, formalizzato dalle norme ISO 7730 ed EN 16798-1, è misurabile e quantificabile. Il trattamento della vetrata con film solare costituisce uno degli interventi più diretti per ridurre la radiazione incidente, abbassare la TRM locale e migliorare il comfort termico reale degli occupanti, che si tratti di spazi residenziali, terziari o istituzionali.