Tradizionalmente, le finestre sono state il collegamento di efficienza energetica più debole in un involucro edilizio e le prime aperture a riquadro singolo sono state le trasgressioni più eclatanti. Secondo www.efficientwindows.org, finestre a vetri singoli con vetro trasparente consentono ” il più alto trasferimento di energia (cioè, perdita di calore o guadagno di calore a seconda delle condizioni climatiche locali) consentendo la massima trasmissione della luce diurna.”Non c’è da stupirsi che tali finestre siano praticamente estinte nell’architettura residenziale.,
Lo standard oggi è una finestra low-E con doppi vetri con isolamento tra i vetri. Un grande miglioramento rispetto a un singolo riquadro, finestre isolate sono meglio a prevenire la perdita di calore e guadagno di calore, mantenendo la temperatura interna di una casa relativamente stabile. A seconda della regione del paese, tale finestra—se è classificata Energy Star-ha un fattore U (il tasso di trasferimento di calore e un’indicazione di quanto bene la finestra isola) da 0,30 a 0,60 e un coefficiente di guadagno di calore solare (che indica quanto bene la finestra blocca il calore causato dalla luce solare) da 0,27 a 0,40., Tuttavia, la migliore finestra a doppio vetro è inadeguata rispetto alla parete esterna.
Negli ultimi anni, una nuova generazione di finestre—i cosiddetti prodotti ad altissima efficienza-ha guadagnato trazione e le cose sono diventate piuttosto interessanti. Le finestre sono di solito due volte più efficienti delle unità a doppio riquadro e alcune riducono il divario di prestazioni tra l’apertura e la parete su cui sono installate.
All’inizio di quest’anno, Ply Gem Windows a Cary, NC, ha presentato la serie R-5, la versione aziendale di una finestra ad alta efficienza., “Le finestre con un valore R di 5 sono alcune delle finestre più efficienti dal punto di vista energetico disponibili in commercio negli Stati Uniti”, ha detto la società al momento del lancio. “A titolo di confronto, Energy Star-rated windows in genere detengono un valore R di 3. Aumentando il valore R da 3 a 5, la perdita media di calore attraverso la finestra viene ridotta dal 30% al 40%.”Progettate per nuovi progetti di costruzione e sostituzione, le finestre possono raggiungere un fattore U a partire da 0,15.
Ply Gem non è l’unica azienda che produce prodotti ad altissima efficienza. Altri produttori includono Bayport, Minn.,- basato Andersen Finestre e porte; Klamath Falls, Minerale.-con sede a Jeld-Wen; Gorell Enterprises in Indiana, Pa.; MI Porte e finestre a Gratz, Pa. Sunnyvale; California . – based Serious Energy; e Marvin Finestre e porte in Warroad, Minn., tra molti altri.
Ostacoli tecnologici
Alcuni critici dicono che le finestre R-5 sono ancora indietro rispetto ai tempi, soprattutto perché la tecnologia è disponibile per produrre una finestra con un rating di prestazioni molto più elevato., Serious Energy, ad esempio, ha portato l’industria al compito di non fare progressi di più vasta portata nelle prestazioni energetiche e di accontentarsi dei tradizionali prodotti low-E. “Le finestre a doppio riquadro sono state inventate nel 1865. Quindi, nel 1870, erano davvero i migliori della classe”, ha detto pubblicamente Kevin Surace, presidente e CEO di Serious Energy. “Ma sto pensando, 140 anni dopo, e noi chiamiamo che ad alta efficienza energetica?”
Surace dice che tutte le finestre dovrebbero eseguire non inferiore a R-5, ma crede che R-7 dovrebbe (e sarà) essere lo standard., L’azienda, da parte sua, produce alcuni dei prodotti più performanti sul mercato, tra cui prodotti in fibra di vetro e vinile che vanno da R-5.9 a R-11.1.
R-5 Windows è il prodotto con le prestazioni più basse che Intus Windows offre. L’amministratore delegato Aurimas Sabulis afferma che il problema con la maggior parte delle aziende di finestre è che i loro prodotti non sono abbastanza versatili da essere efficaci in tutti gli Stati Uniti. Intus, dice, è specializzata in finestre ad alte prestazioni che si rivolgono a qualsiasi regione del paese. ” Una soluzione non va bene per tutti”, osserva. “Uniti., ha sette diverse zone climatiche.”
Intus, un produttore con sede in Lituania che ha recentemente creato una divisione statunitense a Washington, DC, offre finestre in legno rivestite in legno e alluminio con valori R fino a circa 10. L’azienda produce anche prodotti certificati Passive House, motivo per cui gli studenti della Parsons The New School for Design, della Milano School of International Affairs, Management and Urban Policy presso la New School e dello Stevens Institute of Technology hanno selezionato le finestre per il loro progetto Empowerhouse, un ingresso nel Solar Decathlon 2011.,
“Le finestre Intus ci danno un guadagno energetico annuale complessivo”, afferma Laura Briggs, responsabile della facoltà e presidente di architettura sostenibile presso Parsons. “Il nostro team ha analizzato attentamente le dimensioni e il posizionamento delle finestre per sfruttare appieno il guadagno solare e l’illuminazione diurna per migliorare il comfort e soddisfare gli standard della casa passiva.”Briggs aggiunge che il giusto dimensionamento delle finestre è stata anche una scelta economica. “Le finestre Intus sono bellissime cornici in legno progettate meticolosamente, specificamente per ridurre il ponte termico avendo poche interruzioni conduttive nel telaio”, spiega., “Impediscono l’infiltrazione dell’aria a causa delle ante completamente guarnite e il triplo pannello ci dà i valori U che volevamo raggiungere.”
Il DOE afferma che non esiste una definizione specifica per finestre “altamente isolanti”, ma l’agenzia afferma che il termine di solito si riferisce a finestre con un fattore U di circa 0,2 o meno per unità fisse (le unità di sfiato devono soddisfare 0,22). “In genere si tratta di finestre a triplo riquadro con funzionalità avanzate come riempimenti di gas, pellicole sospese, distanziatori avanzati e rivestimenti low-E”, secondo il DOE., “Un fattore U misura le capacità isolanti di una finestra; più basso è il fattore U, minore è la perdita di calore attraverso la finestra.”Le buone valutazioni U-value delle finestre le rendono ideali per i climi freddi quando si desidera un migliore isolamento e resistenza al flusso di calore, ma alcuni architetti utilizzano i prodotti anche in climi caldi.
L’architetto Eric Lewis, AIA, LEED AP, ha utilizzato le finestre di una casa a schiera di Baltimora quando voleva mantenere le viste con grandi aperture in vetro e alte prestazioni., ” A causa dell’orientamento di , abbiamo usato finestre a triplo isolamento in modo da ottenere ancora il nostro valore R e un sacco di punti di vista e apertura”, afferma Lewis, senior associate presso Alexander Design Studio di Ellicott City, Md.
Sforzo costoso
Nonostante le recensioni entusiastiche degli architetti e le raccomandazioni del DOE, le finestre ad altissima efficienza presentano alcuni inconvenienti. Poiché molti prodotti ad alta efficienza utilizzano la costruzione a triplo pannello, i prodotti possono essere più spessi e più pesanti delle unità tradizionali, quindi dovrai risolvere attentamente i dettagli della finestra., Ma il costo potrebbe essere l’ostacolo più significativo: i prodotti sono più costosi da produrre e, di conseguenza, costosi da acquistare. Intus Windows ‘ Sabulis dice la sua azienda, almeno, ha risolto quel problema.
“Abbiamo capito come fare finestre a triplo riquadro per il costo più basso possibile”, dice. Senza dare via alcun segreto, Intus sostiene che offre prodotti al 20 per cento al 30 per cento in meno rispetto ad altri produttori, il che significa che un tipico 4-foot-by-2-foot finestra avrà un costo di circa $300 a 4 400.,
Ancora, finestre ad alta efficienza sono costosi-che costano ovunque da $70 per piede quadrato e fino a $150 per piede quadrato per alcune marche—che è il motivo principale il DOE ha lanciato il programma di acquisto volume di Windows ad alte prestazioni. “L’obiettivo del programma è espandere il mercato delle finestre altamente isolanti e delle finestre a bassa emissione riducendo le barriere di mercato e offrendo prodotti per finestre a prezzi interessanti, rendendo così le finestre altamente isolanti più convenienti”, afferma l’agenzia.