Tratto da:
99idee Tech
Ville e Case Prefabbricate N° 017
Le schermature solari
Sun screens
Di Baio Editore

Architetto Hartwig N.Schneider

I sistemi di schermature devono essere considerate una parte integrante dell'involucro, per le performance termiche
e di illuminazione.
La tipologia, la forma e l’orientamento delle schermature, possono dipendere, in parte, dalla quantità e dal tipo di
radiazione, sia essa diretta, diffusa, o riflessa. Benchè gran parte del guadagno termico negli edifici sia dovuto alla radiazione solare diretta, può essere tuttavia necessario proteggere l’edificio dalla radiazione diffusa e riflessa.
I sistemi di schermatura devono comunque garantire un efficace controllo solare soprattutto in estate, senza tuttavia ridurre i guadagni solari in inverno. All’interno di una vasta gamma di sistemi di schermatura, prima di applicare qualsiasi tipo di sistema, va fatta una scelta appropriata che tenga conto di alcuni parametri quali: la localizzazione dell’edificio, il suo orientamento, la tipologia edilizia e costruttiva e le misure integrate per il raffrescamento, il riscaldamento e l’illuminazione naturale, adottate in fase di progetto. Una volta progettati per un edificio tipo per tipologia, latitudine e clima possono realmente aumentare la ventilazione e l'illuminazione naturali.
Tutto il potenziale delle schermature spesso non è completamente utilizzato, particolarmente quando non è
considerato nella prima fase progettuale. Purtroppo la predilezione per le grandi zone vetrate nell’edilizia contemporanea ha generato un'esigenza fittizia per sistemi complessi ed elaborate schermature.
Tali sistemi sulle vetrate sono spesso soggetti all'intensa radiazione solare, riflettono l'accumulazione interna
di calore e possono essere protetti solo con un intervento considerevole, a volte mettendo dei dispositivi automatici che non sempre sono affidabili.
Tuttavia, le schermature hanno bisogno di essere pensate già nelle fasi iniziali di progetto tenendo presente
che i sistemi semplici di schermature sono adatti sia all'esterno che all'interno, potendo effettivamente proteggere anche facciate vetrate di grandi dimensioni e, se progettate in funzione del passaggio della luce, possono
aumentare l'illuminazione interna.

Nelle foto: attraverso l'ampia metratura delle superfici e i molti punti prospettici si è ottenuta un'interrelazione interessante fra il dentro e il fuori creando spazi che confluiscono gli uni dentro gli altri.

Il ruolo tradizionale dei sistemi di schermatura è sempre stato quello di apportare comfort termico e visuale riducendo dai fenomeni di surriscaldamento e abbagliamento, e garantendo la privacy.

On this page: through the many linear meters of surfaces and the multiple points of view is possible to achieve an interesting connection between inside and outside. Places here are tightly connected.

Screening systems have always been used to provide thermal and visual well-being by reducing overheating and dazzling, and guaranteeing privacy.

l ruolo dei sistemi di schematura

Il ruolo tradizionale dei sistemi di schermatura è sempre stato quello di apportare comfort termico e visuale riducendo dai fenomeni di surriscaldamento e abbagliamento, e garantendo la privacy.
Durante i periodi caldi dell’anno, diversi sono i fattori che concorrono a creare condizioni ambientali non confortevoli,
tra i quali: la temperatura esterna,la radiazione solare, e i guadagni interni dovuti alle persone ed alle apparecchiature che vengono utilizzate negli edifici. Le strategie per combattere tali fenomeni non sempre sono
ininfluenti sulla forma dell’edificio; quelle relative in particolare all’applicazione di sistemi di schermatura solare o l’impiego di strutture pesanti per garantire maggiore inerzia termica, possono avere infatti rilevante influenza sulle caratteristiche architettoniche di un edificio. Il tipo, la dimensione e il posizionamento, di un sistema di schermatura, dipenderà dal tipo di radiazione solare diretta, diffusa o riflessa da schermare.
La componente diffusa è un problema assai più difficile da risolvere, a causa del lungo angolo di esposizione dal quale la radiazione deriva.
E’ comunque necessario sapere che quando la radiazione solare è controllata si può ottenere un alto livello qualitativo di illuminazione naturale e quindi di comfort degli ambienti interni.

Schermature interne

Le schermature interne garantiscono un adeguato livello di comfort proteggendo gli occupanti dagli effetti sgradevoli provocati dalla radiazione solare diretta e dall’abbagliamento. Questo tipo di sistemi schermanti presentano un vantaggio: possono rimanere aperti per tanto tempo e si possono tirare giù solo quando un’elevata presenza di radiazione solare lo richiede.
Ma, specialmente nelle pareti esposte ad ovest, rimane sempre il problema del carico termico dovuto al fatto che la radiazione solare incidente non viene intercettata prima di colpire la parete vetrata.
I sistemi interni di schermatura infatti risultano meno efficaci di quelli esterni. La radiazione solare viene nuovamente
riflessa sul vetro: una volta che i raggi nel campo dell’infrarosso hanno già attraversato il vetro, la maggior parte del calore rimane intrappolata all’interno della stanza ed è necessario dissiparla ventilando l’ambiente naturalmente o utilizzando un sistema meccanico di raffrescamento.

Schermature esterne

Sono molto più efficaci per ridurre il carico termico sull’edificio, essendo capaci di dissipare all’esterno parte della radiazione solare assorbita ottenendo in tal modo un incremento di circa il 30% dell’efficacia delle schermature
esterne rispetto a quelle interne. Le schermature esterne evitano che la radiazione solare diretta arrivi all’interno dell’edificio e risultano di grande utilità per proteggere dalla radiazione diffusa. Le schermature esterne, fisse o mobili che siano, se entrano a far parte di attente scelte progettuali, e se verificate in base al comportamento dell’edificio rispetto all’esposizione e ai percorsi solari, possono risultare ottimi strumenti di controllo termico, migliorando il grado di comfort interno, possono favorire un notevole risparmio energetico (sia nei mesi invernali per il riscaldamento che in quelli esterni per il raffrescamento) e, perchè no, dare all’edificio un impatto estetico migliore caratterizzando particolarmente il prospetto.

Schermature in legno

I sistemi di schermature fissi sono caratterizzati nella maggior parte delle architetture e il loro compito principale
è quello di articolare le facciate di un edificio.
Nel servizio presentato in queste pagine all’elemento schermante è stato dato il duplice ruolo di caratterizzare
l’involucro attraverso la scelta materica e stilistica.
L’utilizzo del legno risiede innanzitutto nel suo elevato potere assorbente, dovuto al colore ed alla maggiore
porosità ( tale caratteristica fa sì che il livello di riflessione dei raggi solari incidenti si riduca sensibilmente ad un valore compreso tra il 20 e il 40%, con una conseguente riduzione del grado di luminosità interna degli ambienti) ed alla capacità di integrarsi con la facciata divenendone parte integrante.

Sun screens

Screening systems have to be seen as an integral part of the casing, owing to their use in thermal control and lighting.
The type, shape and orientation of screens can partly depend on the quantity and type of radiation, whether direct, diffused, or reflected. Although most of the heat in buildings comes from direct solar radiation, it is sometimes necessary to protect the building from diffused and reflected radiation. Screening systems nevertheless have to ensure effective control of the sun, especially during summer, without reducing solar heat in winter. With such a wide range of screening systems available, it is important to evaluate certain key characteristics before opting for any one particular system: the location of the building, its orientation, the type of building, and the integrated cooling, heating and natural lighting systems used, all of which should be selected during the design phase.
Having come up with a design for a standard building in terms of type, latitude, and climate, natural ventilation and illumination will truly increase. The full potential of screens is often not entirely used, especially when they are not inserted during the design phase. Unfortunately, the penchant for large glass areas in contemporary buildings has led to a need for complex and elaborate screening systems.
These systems on glass walls are often subjected to intense solar radiation. They reflect the indoor accumulation of heat and can only be protected using relatively drastic measures, sometimes by fitting them with automatic devices that are not always reliable.
Nevertheless, screens need to be considered during the initial phases of a design, bearing in mind that simple screening systems are suitable both inside and outside, given that large windows can be designed which, depending on the passage of light can increase interior illumination.

What screening systems are used for

Screening systems have always been used to provide thermal and visual well-being by reducing overheating and dazzling, and guaranteeing privacy. During the warm periods of the year, there are various factors that create uncomfortable environmental conditions, including: outdoor temperature, solar radiation, internal heat generated by people and appliances used in offices. The strategies available to fight these problems sometimes have an effect on the design of a building. Sun screening systems or the use of heavy structures to guarantee greater thermal inertia can have a considerable effect on the architectural features of a building. The type, size, and position of a screening system will depend on the type of direct, diffused, or reflected solar radiation that needs to be screened. Diffused radiation is the most difficult of all to screen, owing to the long angle of exposition that the radiation comes from. Nevertheless, one should know that when solar radiation is properly controlled one can obtain quality natural lighting and indoor comfort.

Indoor screens

Indoor screen guarantee a proper level of comfort and protect occupants from the unpleasant effects of solar radiation and dazzle. Such screening systems have numerous benefits: they can be left open for a long period of time, being pulled down only when there is a high level of radiation. However, especially on west-facing walls, the problem of heat build-up remains, caused by the fact that incident solar radiation is not intercepted before striking the glass wall. Indoor screening systems are therefore less effective than outdoor ones. Solar radiation is once again reflected on the glass: once the infrared rays have crossed the glass, most of the heat is trapped inside the room making it necessary to disperse it by providing natural ventilation to the room or by using a mechanical cooling system.

Outdoor screens

Outdoor screens are much better at reducing heat build-up. This is because they disperse to the outside part of the solar radiation absorbed, making them about 30% more efficient than indoor screens. Outdoor screens prevent direct radiation from getting to the inside of the building, making them very useful in protection against diffused radiation. Whether fixed or mobile, if outdoor screens are carefully considered during design, and if they are checked against the behaviour of the building with regards its orientation and the path of the sun, they can be excellent for controlling heat. This will improve the level of indoor comfort and provide considerable energy savings (both in winter months for heating and in summer for cooling). Finally, they might even give the building a nicer appearance.

Wooden screens

Fixed screens are usually a part of most architectural projects and their main task is to organize the façade of a building. In this report the screening element has been given another role, namely that of characterising the outer shell of the building through a choice of styles and materials. Wood has high absorption properties, caused by its colour and by its higher level of porosity (a characteristic that considerably reduces the level of reflection of incident solar rays to a value of between 20% and 40%, with a consequent reduction in the level indoor brightness), and it is also able to integrate well with the façade.