Un responsabile degli acquisti che confronta i preventivi di due pannelli per tetto in alluminio spesso vede lo stesso metallo di base su entrambe le pagine. Uno elenca una riflettanza solare totale di 0,72, l'altro 0,78 e la differenza di prezzo è piccola. Quel numero non deriva quasi mai dall’alluminio stesso. Deriva dal rivestimento, dalla struttura della superficie, dalla geometria del profilo e dal modo in cui il pannello si comporta dopo cinque stagioni di pioggia.
L'alluminio lucido riflette circa l'85-92% della luce visibile e fino al 98% nell'infrarosso termico. Un pannello architettonico finito può raggiungere una riflettanza solare totale compresa tra il 20 e il 75%, a seconda del pigmento, della lucentezza e dello sporco. Questi due fatti spiegano la maggior parte della confusione intorno alla riflettanza dell’alluminio.
Conclusione fondamentale: la riflettanza appartiene ad un sistema di superficie, non a un metallo. Specificare la riflettanza solare totale insieme all'emissività termica e all'SRI, indicare il metodo di prova e concordare un regime di pulizia prima di effettuare l'ordine. Qualsiasi singolo valore di riflettanza presentato senza questi tre compagni è un'indicazione, non una garanzia.
Cosa misura effettivamente la riflettanza dell'alluminio
La prima questione da risolvere è quale riflettanza significa la specifica, perché lo stesso campione di alluminio lucidato può essere quotato al 90% o al 60% a seconda della geometria di misurazione e dell'intervallo di lunghezze d'onda dietro il numero.
Riflettanza totale (emisferica) e speculare
La riflettanza totale raccoglie ogni raggio riflesso, compresa la porzione diffusa diffusa da una superficie spazzolata, goffrata o acidata. La riflettanza speculare conta solo il raggio che esce con lo stesso angolo del raggio entrante. I componenti ottici vivono di valori speculari. Gli involucri edilizi vivono di valori emisferici, perché un tetto e una facciata ricevono luce da ogni direzione, non da un'unica lampada.
Banda larga e valori spettrali
Una curva spettrale descrive la lunghezza d'onda di riflettanza per lunghezza d'onda. Un valore ponderato solare è la media della curva rispetto allo spettro solare da circa 300 a 2500 nm, secondo ASTM E903. L'alluminio ha un calo caratteristico vicino a 800 nm, quindi una singola lettura effettuata a 550 nm sovrasterà di diversi punti la prestazione solare di un pannello luminoso.
Riflettanza totale
Riflessione diretta più diffusa. Il numero rilevante per gli studi su coperture, rivestimenti e luce diurna.
Riflettanza speculare
Solo riflessione a specchio. Sensibile all'ossidazione, all'attacco e alla microrugosità prima che si sposti la riflettanza totale.
Riflettanza ponderata solare
Una singola figura che abbraccia l’ultravioletto, il visibile e il vicino infrarosso. Questo è ciò che riconoscono i programmi cool-roof.
Emissività termica
Non è un termine di riflettanza, ma decide la velocità con cui una superficie assorbente rilascia calore. Non richiederne mai l'uno senza l'altro.
Riflettanza spettrale dell'alluminio, banda per banda
Gli specchi d'argento continuano a battere l'alluminio nella banda visibile, raggiungendo il 95-99%, ma costano di più, si appannano più velocemente e hanno prestazioni peggiori nell'ultravioletto e nel lontano infrarosso. L’alluminio vince nei lavori architettonici e industriali perché la sua curva di riflettanza è ampia, stabile e conveniente in tutto lo spettro solare.
Perché un tetto installato raramente corrisponde al numero di laboratorio
Cinque effetti separano un pezzo lucidato da un tetto finito e solo uno di essi è controllato dal proprietario dopo la consegna.
Riflettanza visibile tipica dopo le perdite nel mondo reale
circa il 90%
circa l'80%
circa il 68%
circa il 60%
circa il 25%
- Ossidazione. L'alluminio forma un ossido nativo da 2 a 4 nm entro pochi minuti dall'esposizione. Negli ambienti costieri o acidi lo strato si ispessisce e si irruvidisce, tagliando prima la riflettanza speculare e poi la riflettanza totale.
- Sporco. Anche un sottile strato di polvere rimuove diversi punti da una lettura visibile, e la crescita biologica sui pendii ombreggiati fa molto di più.
- Caricamento dei pigmenti. Il colore deriva da pigmenti e riempitivi e ogni pigmento assorbe parte dello spettro che è destinato a riflettere.
- Autoombreggiamento del profilo. Profili a squama di pesce, a diamante e sovrapposti ombreggiano i propri corsi inferiori, per cui la superficie rivolta al cielo è inferiore a quella dei pannelli installati.
- Intervallo di pulizia. Questa è l'unica variabile che il proprietario può ancora influenzare una volta completato il tetto.
Oltre la riflettanza: emissività, SRI e dove la metrica conta
La riflettanza da sola non prevede l’aumento di calore. L'emittanza termica descrive l'efficienza con cui una superficie irradia l'energia assorbita come infrarossi a onda lunga. L'alluminio nudo e non rivestito si trova tra 0,05 e 0,10, il che significa che riflette fortemente ma disperde scarsamente il calore una volta assorbito. L'indice di riflettanza solare combina entrambi i valori, motivo per cui le coperture in alluminio rivestito sono normalmente specificate dall'SRI piuttosto che dalla riflettanza. Le soglie dei programmi ampiamente utilizzati sono pari a SRI 78 per tetti a bassa pendenza e SRI 29 per tetti a forte pendenza, quindi conferma sempre rispetto all'edizione e al credito con cui è registrato il tuo progetto.
Dove la riflettanza è scritta in un documento di acquisto
- Coperture e rivestimenti di facciate, circa il 42%
- Rivestimenti ottici e specchi, circa il 23%
- Riflettori luminosi, circa 15%
- HVAC, elettrodomestici e isolamento, circa il 12%
- Usi automobilistici e altri, circa l'8%
La suddivisione è una visione indicativa dell’attenzione ingegneristica piuttosto che una stima delle dimensioni del mercato, ma mostra perché i prodotti edili dominano la conversazione.
Guida alla selezione: abbinamento della riflettanza al progetto
Assegna un nome alla metrica e al test. Richiedi la riflettanza solare totale misurata secondo ASTM E903 in laboratorio o ASTM C1549 con un riflettometro portatile per controlli sul campo e richiedi il valore di emittanza accanto ad esso. ASTM E1980 converte entrambi in SRI.
Abbinare la finitura al carico termico. Una finitura grigio chiaro o bianca mantiene elevata la riflettanza del vicino infrarosso; un bronzo scuro nello stesso sistema di rivestimento può perdere la metà della riflettanza solare totale. I pigmenti che riflettono gli infrarossi restringono questo divario ma non lo cancellano.
Leggere il profilo come dispositivo di ombreggiatura. I pannelli piatti e con aggraffatura presentano una superficie continua verso il cielo. I profili a squama di pesce, a diamante e cilindrici scambiano alcuni punti di riflettanza effettiva con la struttura e l'aspetto storico, che spesso è la scelta giusta in un progetto di restauro ma deve essere valutato in un progetto basato sul calore.
Tegola piatta in alluminio, magnesio e manganese con rivestimento in fluorocarbonio Questa piastrella piatta in Al-Mg-Mn offre un aspetto uniforme e una finitura in fluorocarburo multistrato; rivedere i dettagli del sistema di rivestimento per la ritenzione del colore e della brillantezza a lungo termine. Visualizza il prodotto → Interrogare il rivestimento, non la lega. Per l’alluminio architettonico, sistemi di rivestimento al fluorocarburo sono i valori predefiniti per la ritenzione del colore e della brillantezza. Richiedi il contenuto di resina, lo spessore del film secco e i risultati di adesione, perché un sistema PVDF al 70% si comporta in modo molto diverso da una finitura in poliestere dopo dieci anni di esposizione ai raggi ultravioletti.
Confermare il presupposto alla base della garanzia. La maggior parte delle garanzie di riflettanza presuppone una frequenza di pulizia e un sito urbano ordinario. In prossimità di un'autostrada, di una cava o di una linea di sale, chiedere quale intervallo di pulizia mantiene valido il valore garantito e inserire tale intervallo nel manuale di consegna.
Tegola in metallo con aggraffatura verticale in alluminio, magnesio e manganese Tegola in Al-Mg-Mn con aggraffatura verticale con film e rivestimenti di ossido; controllare gli intervalli di pulizia per gestire la deriva della riflettanza e la conformità della garanzia. Visualizza il prodotto → Manutenzione e conformità: mantenere prevedibile la riflettanza
La crescita di ossido e i depositi superficiali sono ciò che determina la deriva della riflettanza, quindi la manutenzione rientra nelle specifiche piuttosto che in un programma di pulizia redatto dopo la consegna.
- Pulire con detergenti a pH neutro e spazzole morbide. I detergenti alcalini per muratura attaccano sia lo strato di ossido che la pellicola di fluorocarburo, mentre i tamponi abrasivi lucidano via il pigmento che fornisce il colore.
- Lavare entro i primi 12 mesi dalla consegna, poi annualmente in normali condizioni urbane. I siti costieri, industriali e ai margini delle autostrade necessitano solitamente di due passaggi all'anno.
- Ispezionare grondaie e pluviali durante la stessa visita. L'acqua stagnante e il deflusso del rame lasciano depositi che macchiano i pannelli e riducono la riflettanza molto prima che il rivestimento si rompa, e il rame sopra l'alluminio crea un rischio di colorazione galvanica che è più economico da progettare che da pulire.
- Mantenere il pacchetto di presentazione completo: dichiarazioni di riflettanza solare ed emittanza con metodi di prova, dati del sistema di rivestimento e classificazione dei materiali necessari per la strategia antincendio dell'edificio.
- Registrare la finitura e il sistema di fissaggio nel registro di manutenzione. L'alluminio è altamente riciclabile e una storia di finitura documentata supporta il recupero a fine vita e le future decisioni di ristrutturazione.
Mantenere verificati i pannelli, le finiture e il drenaggio all'interno di uno fonte del sistema di copertura rende questi controlli molto più facili da applicare, perché un unico fornitore possiede la compatibilità delle finiture dell'intero assemblaggio.
Grondaia per tetto in lega di alluminio al manganese con doppio arresto dell'acqua Grondaia in lega di manganese-alluminio con doppio water stop e rivestimento di ossido; visualizzalo per la finitura coordinata e la resistenza alla corrosione nei sistemi di drenaggio del tetto. Visualizza il prodotto → La riflettanza dell’alluminio è un forte punto di partenza, non una promessa conclusa. Il metallo lucido imposta il soffitto a circa il 90% nella banda visibile e vicino al 98% nell'infrarosso termico, e il sistema di superficie installato su un edificio stabilisce il valore di funzionamento reale da qualche parte al di sotto di esso.
Per qualsiasi progetto imminente, richiedi quattro elementi insieme: riflettanza solare totale con il metodo di prova indicato, emittanza termica, SRI risultante e intervallo di pulizia da cui dipende la garanzia. Considerati fianco a fianco, questi quattro numeri trasformano una vaga affermazione sul metallo lucido in una specifica a cui un appaltatore può effettivamente essere tenuto.
