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Serramenti e facciate continue in alluminio: caratteristiche tecniche, vantaggi, soluzioni tecnologiche

Per poter scegliere un serramento occorre prima di tutto conoscere le sue caratteristiche tecniche, le varie tipologie. Di seguito un approfondimento sui serramenti in alluminio.

Grazie alla costante e sempre maggiore ricerca di soluzioni innovative e di prodotto, i sistemi di serramenti e facciate continue sono in grado di offrire la massima affidabilità, durabilità, prestazioni e flessibilità progettuale e costruttiva venendo in contro alle sofisticate richieste degli architetti.

L'involucro in alluminio permette di valorizzare il fattore estetico del vetro, nel rispetto delle più esigenti normative per il risparmio energetico ed il comfort interno, costituendo così una scelta green, di design e di qualità per l'utente finale.  


Il successo dell'alluminio applicato all'involucro edilizio 

L'alluminio è un materiale con il quale inevitabilmente abbiamo a che fare tramite il rapporto quotidiano con l'ambiente che ci circonda: specchiandoci nelle facciate continue dei nostri uffici, cucinando, aprendo la finestra la mattina, appoggiando su un tavolino una lattina.

Il successo dell’alluminio in architettura è il risultato di tanti fattori convergenti: le qualità intrinseche del materiale, la creatività dei progettisti più innovativi, il continuo sviluppo delle tecnologie di trasformazione e di lavorazione, di assemblaggio e finitura del metallo.

Ad oggi le forme dei semilavorati in alluminio si sono evolute rapidamente rispetto alle prime applicazioni dell'alluminio in edilizia, seguendo le esigenze sempre più disparate dei moderni involucri edilizi. Oggi quindi il mercato è in grado di industrializzare materiali e prodotti in lega leggera con elevate prestazioni tecniche e senza i vincoli dimensionali e morfologici del passato. 

L'alluminio è facile da lavorare, può essere tagliato, forato, giuntato, e assemblato sia in officina che, all’occorrenza, direttamente in cantiere, offrendo così la possibilità di realizzare configurazioni speciali.

Grazie alla sua densità pari ad un terzo rispetto a quella dell'acciaio, e all'ampia gamma di leghe in cui può essere realizzato, l'alluminio è un materiale in grado di garantire la resistenza meccanica necessaria nonostante i suoi spessori molto esigui, favorendo così l'aumento della superficie vetrata, verso un'architettura sempre più "minimale".

Nell'architettura, e nello specifico nella tecnologia dell'involucro, l'alluminio occupa un ampissimo ventaglio di soluzioni tecnologiche che, ben progettati, ben prodotti e correttamente posti in opera, sono in grado di garantire nel tempo inalterate le prestazioni termiche, di resistenza meccanica ed estetiche.

Tutto ciò permette di ridurre i costi di manutenzione e di gestione dell'involucro edilizio, aumentandone le prestazioni energetiche nel lungo termine. In sintesi, l'alluminio è in grado di coniugare efficienza, fruibilità ed estetica. 

Il successo dell'alluminio applicato all'involucro edilizio

 

I profili in alluminio per serramenti e facciate continue 

La lega di alluminio con cui vengono realizzati i profilati per parti fisse e mobili dei serramenti la EN AW – 6060. Questa lega costituisce il miglior compromesso in termini di esigenze da parte dei produttori di profilati, che ne sfruttano la sua ottima estrudibilità, e da parte degli utilizzatori per le buone caratteristiche meccaniche e di resistenza agli agenti inquinanti.

Tipicamente i profili per serramenti e facciate in alluminio vengono prodotti per estrusione, un processo produttivo che permette la realizzazione di profilati aperti, semicavi o cavi, con una gamma quasi infinita di configurazioni. Nelle applicazioni serramentistiche, l'estrusione permette di realizzare apposite cavità interne nella tubolarità del profilo che ne incrementano le performance termiche, scanalature predisposte per ospitare giunti, guarnizioni, barrette per il taglio termico ed altri accessori. 

Nonostante l'estrusione sia il processo di trasformazione dell'alluminio più applicato nella serramentistica, anche i laminati di alluminio (prodotti tramite il processo di laminazione), semplici o accoppiati in sandwich con altri materiali isolanti, ha vissuto una diffusione massiccia negli involucri edilizi avanzati degli ultimi decenni, grazie alla possibilità di essere prodotti con superfici lisce o lavorate, piani o con forme curve per modellare l'involucro dell'edificio. 

 

I serramenti in alluminio e gli edifici a energia quasi zero (NZEB)  

Dal gennaio 2021 in Italia tutti gli edifici di nuova costruzione dovranno essere edifici NZEB (Nearly Zero Energy Building – edifici a energia quasi zero), ossia, in estrema sintesi, edifici dalle elevate prestazioni energetiche e con un bassissimo (quasi zero) fabbisogno energetico.  

Questa prescrizione si traduce in involucri trasparenti e opachi con trasmittanza termiche sempre più performanti. 

Infatti, in inverno, l’apporto derivante dall’irraggiamento solare attraverso una vetrata è un fattore positivo in quanto contribuisce a diminuire il carico termico che l’impianto è chiamato a fornire, mentre d’estate rappresenta un fattore negativo che incide sull’impianto di condizionamento. Gli scambi di calore attraverso una frontiera sono governati dalla trasmittanza termica.

Le performance termiche del serramento nel suo complesso dipendono dalla trasmittanza termica dei suoi componenti: vetro e telaio.

 

La tecnologia del "taglio termico"

Per i serramenti in alluminio, è possibile raggiungere performance termiche richieste agli edifici NZEB, grazie alla tecnologia del "taglio termico", che consente di realizzare i profili dei serramenti in alluminio tramite l'accoppiamento di due sezioni in alluminio, unite tra loro dalle barrette a taglio termico che interrompono la continuità del metallo tra esterno e interno, garantendo così ottime performance termiche.

In funzione della lunghezza delle barrette per il taglio termico, tipicamente prodotte in materiale termoplastico (la poliammide) e rinforzato da fibra di vetro, si ottengono performance termiche più o meno elevate, garantendo al contempo un'elevata performance meccanica. 

 

Serramenti e facciate continue in alluminio

Figura 1 – L'ottimizzazione termica di porte e finestre in alluminio: la tecnologia del taglio termico 

 

I serramenti in alluminio: un'ampia gamma di soluzioni tecnologiche

Con il termine serramenti si intendono i seguenti elementi tecnici: finestra, luce fissa, porta finestra, porta.

Un generico serramento può essere scomposto nei seguenti principali componenti:

  • telai metallici fissi e mobili,
  • accessori di manovra,
  • guarnizioni,
  • sigillanti,
  • vetrazioni,
  • pannelli,
  • dispositivi di ventilazione,
  • schermi e relativi accessori di manovra.

Ulteriori componenti sono utilizzati all’interfaccia del serramento con il vano murario sono:

  • controtelaio,
  • soglia e davanzale,
  • imbotti laterali e cielini,
  • coprifili interni,
  • cassonetto per l’alloggiamento della protezione esterna.

 

La classificazione dei serramenti

La classificazione più diffusa dei serramenti in alluminio è quella in base alla tipologia di apertura.

Di seguito vengono fornite le principali indicazioni per la corretta apertura/chiusura delle parti apribili dei serramenti, evidenziando i possibili pericoli a cui l’utente può essere soggetto in caso di errato utilizzo (falsa manovra):

 

  • Apertura ad un’anta o a due ante
    È la tradizionale finestra. L’apertura/chiusura del serramento si esegue semplicemente ruotando l’apposita maniglia di 90°.

 

  • Apertura anti-ribalta ad un’anta o a due ante
    Il meccanismo di anta-ribalta permette di tenere aperto il serramento evitando il rischio che eventuali correnti d’aria possano muovere le ante. Il serramento aperto in posizione di ribalta, riduce quasi del tutto il rischio di urti con parti appuntite o affilate. Per passare dalla modalità di apertura orizzontale a quella di ribalta (o viceversa) è necessario prima chiudere l’anta e poi ruotare la maniglia di 180°. 

 

  • Apertura a bilico
    I serramenti a bilico, orizzontale o verticale, sono quelli che consentono la migliore aerazione dell’ambiente in cui si trovano. Essi sono provvisti, di solito, di meccanismi che li mantengono aperti a un angolo di 15° rispetto al telaio fisso. E’ possibile aprire l’anta fino a un massimo di 90°, agendo sul meccanismo di sblocco. L’apertura/chiusura del serramento si esegue ruotando l’apposita maniglia.

 

  • Apertura a vasistas
    L’anta a vasistas può essere aperta soltanto a ribalta. Per le operazioni di pulizia, è possibile aprire completamente l’anta, sbloccando manualmente il meccanismo di sicurezza che ne limita l’apertura e assicurandosi di poter sorreggere adeguatamente l’anta. Nell’apertura a vasistas con criccchetto la rotazione completa dell’anta apribile viene impedita da una coppia di bracci fissati sui montanti dell’anta; per l’apertura è necessario sganciare il cricchetto tirando verso il basso il nasello; per la chiusura si deve premere l’apribile contro il telaio fisso fino a quando il nasello del cricchetto non è aggnaciato correttamente. Se l’apertura a vasistas avviene mediante maniglia, la rotazione completa dell’anta viene impedita da una coppia di bracci fissati sui montanti dell’anta che fungono da limitatori di apertura. Nel caso in cui si debba procedere alla pulizia del vetro esterno vengono sganciati i bracci del vasistas tenendo vincolata l’anta in modo da evitare una chiusura/ apertura incontrollata o accidentale della stessa: durante l’operazione non devono essere presenti persone o cose nella zona interessata dalla rotazione dell’anta e si deve prestare attenzione ai componenti sporgenti dell’apparecchiatura (maniglia) nella fase di ribaltamento totale perché sbattendo possono danneggiarsi o provocare danneggiamenti.

 

  • Apertura a sporgere
    L’apertura del serramento si esegue portando l’apposita maniglia in posizione verticale, ruotandola di 90° rispetto alla posizione di chiusura, e spingendo il serramento verso l’esterno fino a fine-corsa del compasso. 

 

  • Apertura scorrevole complanare e ribalta
    Per la posizione a ribalta è necessario ruotare la maniglia di 90°, tenendo premuta l’anta contro il telaio. Perché l’anta venga fatta scorrere si sgancia l’anta inferiormente ruotando ulteriormente la maniglia a leva e in seguito si lascia tornare la maniglia in posizione orizzontale e si fa scorrere l’anta.

 

  • Serramento fisso
    Il fisso è una finestra non apribile utilizzata prettamente per illuminare l’ambiente. Può essere di diversa forma.

 

La pelle dell'alluminio: le finiture e i trattamenti superficiali

L'alluminio per sua natura può essere trattato superficialmente con un duplice scopo:

  • per ottenere le finiture estetiche richieste dai progettisti,
  • e per scopi protettivi ai fini di prolungare la durabilità del materiale.  

I metodi di finitura più diffusi per l'alluminio sono due: l'anodizzazione e la verniciatura. 

Con il trattamento elettrochimico di anodizzazione si sfrutta la caratteristica del materiale di formare naturalmente sulla sua superficie uno strato di ossido compatto e aderente, di spessore molto esiguo. Lo strato di ossido possiede la caratteristica di essere trasparente, consentendo di mantenere l'aspetto metallico originario della superficie dell'alluminio. Successivamente, è possibile trattare l'alluminio anodizzato tramite ad esempio spazzolatura meccanica o satinatura chimica, che conferiscono al metallo una finitura opaca. 

Grazie a differenti procedimenti di anodizzazione è possibile ottenere svariate soluzioni cromatiche, anche se è bene chiarire che non tutte sono adatte per uso esterno; le colorazioni più idonee e maggiormente impiegate sono riconducibili alle varie tonalità del bronzo, e vengono ottenute mediante il processo di elettro colorazione, capace di realizzare strati anodizzati di elevato pregio estetico ed assoluta affidabilità.

La seconda finitura più diffusa dell'alluminio è la verniciatura, introdotta all'inizio degli anni '80, ma che ad oggi è in grado di offrire un'infinità di soluzioni cromatiche, a partire da finiture brillanti, opache, sabbiate e finiture decorate, prodotte per combinazione di verniciatura e sublimazione, serigrafia. Queste tecnologie hanno permesso, ad esempio, lo sviluppo dell'alluminio effetto legno, che riproduce appunto l'essenza legnosa. 

...CONTINUA.

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