ITLC20130003A1 - Serramento ad elevato isolamento termico - Google Patents

Description

Titolo: “Serramento ad elevato isolamento termico

DESCRIZIONE

La presente invenzione concerne un serramento ad elevato isolamento termico in accordo con il preambolo della rivendicazione 1. In particolare, l’invenzione concerne un serramento atto a migliorare le caratteristiche di isolamento termico e di isolamento acustico rispetto ai serramenti esistenti.

Nel seguito della presente descrizione e nelle successive rivendicazioni, per “serramento†s’intende ciascuno degli elementi che servono a chiudere le aperture esterne (o interne) di un edificio quali porte o finestre. Generalmente, un serramento comprende un telaio fissato alla parete dell’edificio e almeno un’anta articolata al telaio e ruotabile rispetto ad esso.

EP 1 239 109 descrive un serramento costituito da un materiale multistrato avente due strati esterni di legno e uno strato interno di un agglomerato in sughero incollato tra gli strati di legno. Lo strato interno di agglomerato può essere composto da ulteriori strati di legno alternati a strati di sughero per aumentare l’isolamento termico.

Un problema del serramento divulgato in EP 1 239 109 à ̈ individuabile nel fatto che l’incollaggio del sughero al legno non garantisce sufficienti proprietà di adesione tra gli strati di legno e lo strato di sughero che inficerebbero sulla tenuta complessiva del serramento stesso. Va rilevato inoltre il fatto che il sughero, sebbene economico come materiale, presenta proprietà isolanti non sufficienti a garantire un elevato rendimento energetico soprattutto in determinate aree geografiche soggette ad inverni estremamente rigidi.

La richiedente ha scoperto che per evitare i problemi sopra discussi, à ̈ possibile sostituire lo strato di sughero con un materiale diverso dotato di ottime proprietà di adesione ai collanti e ottime proprietà di isolamento termoacustico. L’invenzione concerne pertanto un serramento comprendente un telaio e un’anta articolata al telaio e movimentabile rispetto ad esso, in cui il telaio e/o l’anta comprendono almeno uno strato di Aerogel.

Secondo un’ulteriore aspetto, l’invenzione concerne un metodo per isolare termicamente un traverso di un serramento in accordo con la rivendicazione 9.

Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi del serramento secondo la presente invenzione risulteranno dalla descrizione di seguito riportata di suoi esempi preferiti di realizzazione, dati a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento alle annesse figure, in cui:

- la figura 1 rappresenta una vista frontale di un serramento per l’utilizzo come finestra in accordo con la presente invenzione,

- la figura 2 rappresenta una vista frontale di un serramento per l’utilizzo come porta in accordo con la presente invenzione,

- la figura 3 rappresenta una vista in sezione trasversale verticale del serramento di figura 1,

- la figura 4 rappresenta una vista in sezione trasversale orizzontale della porzione centrale delle ante del serramento di figura 2,

- la figura 5 rappresenta una vista in sezione trasversale verticale della parte inferiore dell’anta del serramento di figura 2.

- la figura 6 rappresenta una vista prospettica di un traverso del serramento di figura 1.

Con riferimento alle figure allegate, con 10 Ã ̈ globalmente indicato un serramento ad elevato isolamento termico in accordo con la presente invenzione.

Innanzitutto occorre rilevare che il serramento 10 può essere prodotto, a seconda dell’esigenza, per l’utilizzo come porta o come finestra mediante processi noti per un tecnico del ramo.

Con riferimento all’esempio illustrato in figura 1, il serramento 10 à ̈ realizzato per l’utilizzo come finestra e comprende un telaio 20 e un’anta 30 collegata in modo articolato al telaio 20, quest’ultimo collegabile alla parete di un edificio (solitamente durante le operazioni di sostituzione del serramento o durante le operazioni di costruzione dell’edificio stesso).

Il telaio 20 Ã ̈ realizzato unendo quattro traversi telaio 21,22,23,24 tra loro a formare una struttura generalmente quadrilatera. In particolare, il telaio 20 comprende due traversi telaio laterali 21,23, un traverso telaio superiore 22 e un traverso telaio inferiore 24.

Analogamente, l’anta 30 del serramento 10 à ̈ realizzata unendo quattro traversi 31,32,33,34 tra loro. In particolare, l’anta 30 comprende due traversi anta laterali 31,33, un traverso anta superiore 32 e un traverso anta inferiore 34. I traversi 3 1,32,33,34 dell’anta 30 fungono da sede per una o più lastre di vetro o vetrocamera.

Preferibilmente, i traversi 21,22,23,24,31,32,33,34 possono essere realizzati in legno, alluminio, PVC, acciaio.

In una versione, i traversi 21,22,23,24,31,32,33,34 sono realizzati in legno massiccio o tramite incollaggio di più strati di legno lamellare secondo tecniche note.

In uso, i traversi telaio laterali 21,23 dispongono di mezzi a cerniera (non illustrati) per ricevere corrispondenti contro mezzi a cerniera (non illustrati) previsti sull’anta 30.

Occorre rilevare che, con riferimento all’esempio illustrato in figura 1, la finestra comprende due ante 30 sostanzialmente speculari in cui ciascun traverso anta laterale 31 dispone di contro mezzi a cerniera articolabili ai mezzi a cerniera del telaio 20 per il movimento rotatorio dell’anta 30 rispetto al telaio 20.

Ovviamente, per un tecnico del ramo risulterà chiaro che una finestra o porta può essere realizzata con una sola anta o che i mezzi a cerniera posso essere disposti in corrispondenza dei traversi orizzontali per l’utilizzo della finestra o della porta a vasistas.

Con riferimento all’esempio illustrato in figura 2, il serramento 10 à ̈ realizzato per l’utilizzo come porta. La struttura del serramento 10 come porta à ̈ sostanzialmente simile alla realizzazione del serramento come finestra sopra descritta.

Nella versione illustrata in figura 2, differentemente, il serramento 10 comprende tre traversi telaio 21,22,23 uniti tra loro a formare una struttura quadrilatera collegabile alla parete di un edificio. In tal contesto, la porta non presenta il traverso telaio inferiore.

Sempre con riferimento alla versione illustrata in figura 2, ciascuna anta 30 può presentare un traverso divisorio orizzontale 35. In tal modo, ogni anta 30 può prevedere la presenza di due lastre di vetro 4 disposte una sopra l’altra.

Con riferimento aH’esempio illustrato in figura 3, occorre rilevare che in ciascun telaio 20 e in ciascuna anta 30 del serramento 10 si individuano una prima faccia laterale 7a,7b e una seconda faccia laterale 8a,8b parallele tra loro (descritte in dettaglio nel seguito della presente descrizione con riferimento alle rispettive forme di realizzazione).

Convenzionalmente, la prima 7a,7b e la seconda faccia laterale 8a,8b sono le superfici rivolte verso l’esterno del serramento 10. In particolare, la prima faccia laterale 7a,7b à ̈ la superficie rivolta esternamente ad un edificio mentre la seconda faccia laterale 8a,8b à ̈ la superficie rivolta internamente ad un edificio.

Vantaggiosamente, ogni traverso 21,22,23,24,31,32,33,34 si sviluppa prevalentemente lungo una propria direzione longitudinale Xi,X2 e comprende, tra le facce laterali 7a,8a, almeno uno strato 3 di Aerogel allo scopo di aumentare l’isolamento termico complessivo del serramento 10.

Nel seguito della presente descrizione e nelle successive rivendicazioni, per “Aerogel†si intende una schiuma solida a celle aperte, mesoporosa, composta da una rete di nano strutture interconnesse e che esibiscono una porosità non inferiore al 50%. Il termine “mesoporoso†si riferisce a materiali che contengono un numero di pori da 2 a 50 nm di diametro.

L’Aerogel à ̈ pertanto un materiale ultraleggero avente densità minore di 10 mg/cm<3>. Esso à ̈ caratterizzato da alta resistenza al fuoco, impermeabile all’acqua e permeabile al vapore (quindi traspirante). Presenta eccellenti prestazioni termoacustiche (lambda 0,013 e potere fono isolante pari a 53 db). Le caratteristiche che lo contraddistinguono lo rendono altresì unico nel suo genere: conducibilità termica molto bassa con uguale resistenza termica in una frazione dello spessore. Ha una notevole flessibilità e resistenza alla compressione (fino a 50 psi), idrofobico ma traspirante.

Con riferimento all’esempio illustrato in figura 2, nel serramento 10 sono identificabili il traverso telaio superiore 22, il traverso telaio inferiore 24, il traverso anta superiore 32 e il traverso anta inferiore 34. Nel seguito della presente descrizione, si descriverà l’invenzione riferendosi in particolare al traverso telaio superiore 22 e al traverso anta superiore 32. Le caratteristiche di seguito descritte valgono tuttavia con riferimento anche a tutti gli altri traversi 21,23,24,31,33,34 del serramento 10, questi ultimi essendo differenti dal traverso telaio superiore 22 e/o dal traverso anta superiore 32 solamente per piccoli dettagli costruttivi e/o strutturali ovviamente noti ad un tecnico del ramo.

Nel traverso telaio superiore 22 Ã ̈ ricavata almeno una sede 3 a per alloggiamento dello strato 3 di Aerogel.

Preferibilmente, la sede 3 a si sviluppa lungo la direzione longitudinale X2 del traverso 22.

La prima faccia laterale 7a e la seconda faccia laterale 8a sono collegate orizzontalmente da una faccia superiore 9a. Preferibilmente, la sede 3 a presenta un’apertura per l’inserimento dello strato 3 di Aerogel in corrispondenza della faccia superiore 9a.

La sede 3 a si estende sostanzialmente per tutta la lunghezza del traverso telaio superiore 22 lungo la direzione longitudinale X2.

La sede 3a à ̈ ricavata nel traverso telaio superiore 22 per una profondità compresa tra 10 mm e 70 mm lungo una direzione Y-Y ortogonale rispetto alla direzione longitudinale X2.

Preferibilmente, il traverso telaio superiore 22 presenta due sedi 3a orientate parallelamente tra loro. La sede 3a più prossima alla seconda faccia laterale 8a ha una profondità di circa 50 mm. La sede 3a più prossima alla prima faccia laterale 7a ha una profondità di circa 60 mm.

Le due sedi 3a sono posizionate sostanzialmente centralmente rispetto al traverso telaio superiore 22. Esse risultano separate tra loro di una distanza compresa tra 5 mm e 30 mm, preferibilmente circa 10 mm.

La sede 3a,3b più prossima alla prima faccia laterale 7a,7b à ̈ distanziata da quest’ultima di una distanza compresa tra 10 mm e 30 mm, preferibilmente 20 mm.

La sede 3a,3b più prossima alla seconda faccia laterale 8a,8b à ̈ distanziata da quest’ultima di una distanza compresa tra 10 mm e 30 mm, preferibilmente 18 mm.

Il traverso telaio superiore 22 Ã ̈ sagomato per ricevere in battuta e per accoppiamento di forma il traverso anta superiore 32. Tra il traverso telaio superiore 22 e il traverso anta superiore 32 sono interposte delle guarnizioni 5 posizionate tra ciascuna scanalatura sagomata 1 la,l lb del traverso telaio superiore 22 e del traverso anta superiore 32.

Il traverso anta superiore 32 presenta una prima faccia laterale 7b, una seconda faccia laterale 8b e una faccia inferiore 9b, quest’ultima presentando una sede per l’alloggiamento della lastra di vetro 4.

Analogamente a quanto descritto per il traverso telaio superiore 22, il traverso anta superiore 32 comprende una sede 3b avente un’apertura per l inserimento dello strato 3 di Aerogel in corrispondenza della faccia inferiore 9b.

La sede 3b si estende sostanzialmente per tutta la lunghezza del traverso anta superiore 32 lungo la direzione longitudinale X2.

La sede 3b à ̈ ricavata nel traverso anta superiore 32 per una profondità compresa tra 10 mm e 70 mm lungo una direzione Y-Y ortogonale rispetto alla direzione longitudinale X2.

Preferibilmente, il traverso anta superiore 32 presenta due sedi 3b orientate parallelamente tra loro sostanzialmente di ugual profondità. La sede 3b più prossima alla seconda faccia laterale 8b ha una profondità di circa 40 mm. La sede 3b più prossima alla prima faccia laterale 7b ha una profondità di circa 35 mm.

Le due sedi 3b sono posizionate sostanzialmente centralmente rispetto il traverso anta superiore 32 e risultano separate tra loro di una distanza compresa tra 5 mm e 15 mm, preferibilmente circa 10 mm.

Come indicato nell’esempio illustrato in figura 2, grazie alla conformazione delle sedi 3b del traverso 32,34, l’Aerogel 3 risulta in contatto con la parte inferiore della lastra di vetro 4. In tal modo, la trasmissione del calore à ̈ trasmessa dalla lastra di vetro 4 all’Aerogel 3 consentendo di ottenere un valore di isolamento termo acustico ancora maggiore. Tale soluzione permette altresì di attutire anche fenomeni di micro vibrazione della lastra di vetro 4 e conseguentemente del serramento 10.

Preferibilmente, tra la porzione terminale libera dello strato 3 di Aerogel e la lastra di vetro 4 Ã ̈ presente almeno una porzione di materiale sigillante, preferibilmente silicone acetico trasparente.

Vantaggiosamente, occorre rilevare che, prima di inserire lo strato 3 di Aerogel, nella sede 3a,3b viene depositato collante, preferibilmente colla vinilica classe D4 o poliuretanica.

In una versione, in presenza di Aerogel in forma liquida, esso può essere colato nella sede 3a,3b e successivamente fatto essiccare per un determinato tempo.

Vantaggiosamente, il serramento comprende almeno un elemento di tenuta 1 per mantenere le facce laterali 7a,8a,7b,8b del traverso 21,22,23,24,31,32,33,34 distanziate tra loro di una distanza sostanzialmente fissa. In tal modo à ̈ garantita la consistenza meccanica complessiva del traverso evitando possibili rotture al traverso stesso ad esempio durante le operazioni di inserimento dello strato 3 di Aerogel. Inoltre, l’elemento di tenuta 1 permette di evitare possibili curvature degli strati di traverso dovute al umidità, agli sbalzi di temperatura, ecc.

Preferibilmente, l’elemento di tenuta 1 si estende attraverso detto traverso 22,32 sostanzialmente lungo una direzione trasversale Z-Z perpendicolare a detta direzione longitudinale X2.

Come illustrato negli esempi di figura da 1 a 5, qualora siano presenti più sedi, l’elemento di tenuta 1 si estende attraversando ciascuna sede 3a,3b, ciascuno strato 3 di Aerogel e almeno parte del traverso 22,32.

In una versione, à ̈ previsto l’utilizzo di una pluralità di elementi di distanziati tra loro lungo tutto il traverso 22,32. A tale scopo, à ̈ possibile praticare foro nel traverso 22,32. Il foro può essere preferibilmente filettato e destinato alloggiamento di un rispettivo elemento di tenuta 1 (ad esempio una vite).

Come illustrato nell’esempio di figura 6, per garantire la compattezza del traverso à ̈ possibile realizzare un sistema di giunzione a coda di rondine. Nella fattispecie, l’elemento di tenuta 1 presenta una forma a doppia coda di rondine (oppure a “8†) e risulta atto ad essere inserito nel traverso 22 in corrispondenza della sua faccia superiore 9a.

L’elemento di tenuta 1 a coda di rondine presenta due lati esterni la,lb sostanzialmente paralleli e due fianchi laterali 1 c, 1d curvati verso interno dell’elemento di tenuta 1 stesso.

Come illustrato nell’esempio di figura 6, la faccia superiore 9a presenta una sede 2 sagomata per ricevere per accoppiamento di forma l’elemento di tenuta 1. Preferibilmente, la sede 2 a coda di rondine à ̈ estesa trasversalmente al traverso 22 tra le facce laterali 8a,8b.

In una versione non illustrata, Ã ̈ possibile prevedere fino a quattro sedi nel traverso 21,22,23,24,31,32,33,34.

In una versione non illustrata, l’apertura della sede 3a,3b à ̈ posizionata in corrispondenza della scanalatura sagomata a, 1 lb.

In una versione non illustrata, la sede 3a,3b si estende in modo discontinuo sostanzialmente per tutta la lunghezza del traverso 21,22,23,24,3 1,32,33,34.

In una versione non illustrata, la sede 3a,3b à ̈ ricavata nel traverso 21,22,23,24,31,32,33,34 lungo una direzione orizzontale Z-Z perpendicolare rispetto alla direzione ortogonale Y-Y.

La Richiedente ha effettuato diversi test durante i quali ha individuato le percentuali di miglioramento del serramento in accordo con la presente invenzione rispetto ad un serramento standard in legno massiccio o lamellare:

• Trasmittanza termica (UF) serramento standard in legno lamellare = 1,4 W/mqk; · Trasmittanza termica (UF) serramento con strato di Aerogel: 0.9 W/mqk ÷ 0,5 W/mqk.

Con riferimento all’esempio illustrato in figura 4, i due traversi anta laterali 33 sono accostati nella configurazione di anta chiusa. In tale configurazione à ̈ possibile notare come la presenza di uno o più strati di Aerogel mantiene inalterate le possibili varianti estetiche e di design (e quindi arredo) del serramento nelFambito dell’ involucro edilizio.

Con riferimento all’esempio illustrato in figura 5, l’anta 30 comprende tre traversi anta inferiori 34a,34b,34c disposti uno sopra l’altro. In particolare, le sedi 3b del traverso centrale 34b si sviluppano per tutto lo spessore del traverso 34b lungo la direzione ortogonale Y-Y. In tal modo, ciascuno strato 3 di Aerogel del traverso centrale 34b contatta il rispettivo strato 3 di Aerogel dei traversi anta 34a,34c aumentando l’isolamento complessivo del serramento 10.

Nel seguito viene illustrato un esempio del metodo per isolare termicamente un traverso di un serramento in accordo con la presente invenzione.

Nella fattispecie, à ̈ prevista una prima fase in cui il traverso à ̈ disposto su un piano di lavoro.

Successivamente, mediante opportuni utensili (ad esempio una sega circolare), si fresa una faccia del traverso lungo la direzione di sviluppo del traverso stesso allo scopo di ricavare una sede nel traverso avente una profondità predeterminata.

Vantaggiosamente, nella sede del traverso à ̈ inserita colla vinilica allo scope di inserire, in seguito, almeno uno strato di aerogel nella stessa sede per interferenza.

Il traverso con Aerogel viene lasciato a riposo per un periodo di tempo prefissato affinché la colla sia completamente essiccata e permetta che l'Aerogel sia fissato al traverso senza possibilità di movimento.

Preferibilmente, à ̈ previsto il collegamento di quattro traversi tra loro così da formare una struttura sostanzialmente quadrilatera. La fase di inserimento di almeno una lastra di vetro tra i quattro traversi può essere realizzata sia in fase di produzione del serramento, sia in fase di montaggio del serramento ne edificio.

In una versione, à ̈ possibile mettere direttamente a contatto l’Aerogel con il bordo della lastra di vetro per aumentare il potere isolante del serramento.

Come si può apprezzare da quanto descritto, il serramento e il metodo secondo la presente invenzione consentono di soddisfare le esigenze e di superare gli inconvenienti di cui si à ̈ riferito nella parte introduttiva della presente descrizione con riferimento alla tecnica nota.

Ovviamente, le forme di realizzazione e le versioni sin qui descritte ed illustrate sono da considerarsi a puro scopo esemplificativo e un tecnico del ramo, per soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potrà apportare numerose modifiche e varianti al serramento e al metodo secondo l’invenzione sopra descritta, tra cui ad esempio la combinazione di dette forme di realizzazione e versioni, tutte peraltro contenute nell'ambito di protezione dell'invenzione quale definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Serramento (10) ad elevato isolamento termico comprendente: - un telaio (20) collegabile alla parete di un edificio, detto telaio (20) comprendendo almeno un traverso (21,22,23,24) a sviluppo prevalentemente longitudinale e individuante una prima (7a) ed una seconda faccia laterale (7b) esterna, - un’anta (30) collegata in modo articolato a detto telaio (20) e movimentabile rispetto ad esso, detta anta (30) comprendendo almeno un traverso (31,32,33,34) a sviluppo prevalentemente longitudinale e individuante una prima (8a) ed una seconda faccia laterale (8b) esterna, caratterizzato dal fatto che tra dette fecce laterali esterne (7a,7b,8a,8b) di detto telaio (20) e/o di detta anta (30) à ̈ presente almeno uno strato (3) di Aerogel.
2. 2. Serramento (10) in accordo con la rivendicazione 1, in cui in detto traverso (21,22,23,24,31,32,33,34) Ã ̈ ricavata una sede (3a,3b) estendentesi sostanzialmente per tutta la lunghezza di detto almeno un traverso (21,22,23,24,31,32,33,34) lungo detta direzione di sviluppo longitudinale.
3. 3. Serramento (10) in accordo con la rivendicazione 2, in cui tra detta prima (7a,8a) e detta seconda faccia laterale (7b,8b) Ã ̈ presente una faccia di collegamento orizzontale (9a,9b), detta sede (3a,3b) presentando una apertura per rinserimento di detto strato (3) di Aerogel in corrispondenza di detta faccia di collegamento orizzontale (9a,9b).
4. 4. Serramento (10) in accordo con la rivendicazione 2 o 3, in cui detta sede (3a,3b) à ̈ ricavata in detto traverso (21,22,23,24,31,32,33,34) per una profondità compresa tra 10 mm e 70 mm lungo una direzione (Y-Y) ortogonale rispetto detta direzione di sviluppo longitudinale.
5. 5. Serramento (10) in accordo con una qualunque delle rivendicazioni da 2 a 4, comprendente almeno un mezzo di tenuta (1) per mantenere dette facce laterali (7a,8a,7b,8b) del traverso (21,22,23,24,31,32,33,34) distanziate tra loro di una distanza sostanzialmente fissa.
6. 6. Serramento (10) in accordo con la rivendicazioni 5, in cui detto almeno un elemento di tenuta (1) Ã ̈ atto ad unire meccanicamente detto almeno uno strato (3) di Aerogel a detto almeno un traverso (21,22,23,24).
7. 7. Serramento (10) in accordo con una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 6, in cui detto almeno un traverso (31,32,33,34) di detta anta (30) comprende una sede per alloggiamento di una lastra di vetro (4), detto almeno uno strato (3) di Aerogel essendo in contatto con detta lastra di vetro (4).
8. 8. Serramento (10) in accordo con una qualunque delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui detto strato (3) di Aerogel presenta uno spessore compreso tra 5 mm e 30 mm.
9. 9. Metodo per isolare termicamente un traverso di un serramento comprendente le fasi di: - disporre di un traverso a sviluppo prevalentemente longitudinale, - fresare almeno una faccia di detto traverso lungo detta direzione longitudinale allo scopo di ricavare almeno una sede in detto traverso avente una profondità predeterminata, - riempire detta sede con Aerogel.
10. 10. Traverso (21,22,23,24,31,32,33,34) per serramenti ad elevato isolamento termico comprendente una prima (7a,8a) ed una seconda faccia laterale (7b,8b) esterna, caratterizzato dai fatto che tra dette fecce laterali esterne (7a,7b,8a,8b) Ã ̈ presente almeno uno strato (3) di Aerogel.