MATERIALI ISOLANTI TRADIZIONALI E INNOVATIVI – VI PARTE
L’INVOLUCRO TRASPARENTE – II PARTE
- Vetri sottovuoto: sono due lastre di vetro sigillate ermeticamente e separate da un’intercapedine, queste spesse 3/4 mm. Le lastre sono portate a sforzi meccanici dovuti dalla pressione atmosferica; per ovviare il problema vengono inseriti distanziatori cilindrici che influenzano gli sforzi tensionali interni e la conduttività che creano un ponte termico.
- Vetri fotovoltaici strutturali: celle fotovoltaiche stratificate fra due lastre di vetro e due fogli di PVB (polivinilbutirrale). La distanza delle celle permette di definire la trasparenza e la potenza erogata per unità di superficie. I fogli in PVB hanno anche lo scopo di creare isolamento acustico. È possibile regolare l’entrata di luce con particolari forature delle celle o serigrafie che permettono una maggiore libertà compositiva.
Per avere vetri che modificano le proprie caratteristiche ottiche ed energetiche, in base alle variazioni dell’ambiente esterno, bisogna utilizzare vetri a prestazione variabile.
- Materiali trasparenti cromogenici: sistemi di controllo dell’energia dinamica e luminosa incidenti che rispondono automaticamente alle variazioni dell’ambiente esterno. Modificano le loro proprietà ottiche a fronte di uno stimolo luminoso, elettrico, termico o chimico. In ambito edile permette la realizzazione di involucri trasparenti in gradi adeguarsi al comportamento energetico degli edifici, mantenendo il comfort abitativo richiesto.
I materiali possono essere attivati naturalmente o artificialmente. I primi sono ancora in via di sviluppo, mentre i secondi sono principalmente gestibili dall’utente.
- Vetri fotocromici: modificano la trasparenza in relazione all’intensità luminosa grazie alla composizione chimica e ai sensibilizzatori ottici reattivi ai raggi ultravioletti. Alle variazioni ambientali questa tipologia di vetro impiega un paio di minuti ad oscurarsi o a rendersi trasparente. Il vantaggio principale è il comportamento dinamico in base alla radiazione solare, permettendo una buona visione verso l’esterno; uno svantaggio è che questa funzione non è controllabile dall’utente; inoltre, in estate la riduzione di carichi termici è limitata.
- Vetri termocromici: modifica le proprietà ottiche in base alla temperatura superficiale esterna indotta da una reazione chimica. Il materiale rimane trasparente a basse temperature rispetto a quella di transizione, mentre è opaco con temperature superiori. Possono essere utilizzati per il controllo della radiazione solare, in quanto la fase di trasformazione comporta una riduzione dei carichi termici. È adatto per serre e coperture di giardini in climi temperati o caldi; è anche utilizzabile in ambienti dove non è richiesta la visione diretta dell’esterno, creando un effetto di schermatura visiva.
- Vetri elettrocromici: Sfruttano alcuni materiali per variare trasmissione, riflessione e assorbimento della radiazione solare in funzione di uno stimolo elettrico gestito dall’utente; questo permette di migliorare sia la quantità ambientale che l’efficienza energetica. La parte centrale di questo sistema è costituita da un conduttore di ioni tra due strati di film elettrocromici. Le parti esterne sono materiali conduttore trasparenti. I vetri hanno principalmente le colorazioni verdi o blu. Questo sistema non richiede una costante energia elettrica, nel momento in cui il vetro è colorato. Le prestazioni energetiche dipendono dalle strategie e sistemi di gestione e di controllo.
LE SCHERMATURE SOLARI I SISTEMI DI CONTROLLO DEL FLUSSO LUMINOSO
La schermatura è necessaria per completare le opere di installazione delle superfici trasparenti. Queste permettono la regolazione degli apporti luminosi degli ambienti interni, fornisce protezione contro l’abbagliamento e l’eccessivo ingresso di radiazione solare diretto.
Le schermature possono essere classificate, in base alla loro posizione rispetto alla superficie trasparente, in:
- Sistemi interni: sono economici e facilmente manutentabili e regolabili dall’utente. Hanno un’azione meno efficace di attenuazione del carico termico.
- Sistemi esterni: hanno un’ottima gestione dei carichi termici e offrono una buona schermatura. Permettono un controllo manuale o automatico di posizione e orientamento. I costi di installazione sono più elevati.
- Sistemi di intercapedine: hanno un buon controllo della radiazione luminosa, con una distribuzione uniforme negli ambienti interni. Limitano il surriscaldamento interno nei mesi estivi.
La suddivisione delle schermature può essere classificata in sistemi continui e discontinui. Quelli continui possono essere orizzontali e verticali. Sono formati da elementi opachi senza interruzioni capaci di assicurare una schermatura totale. Quelli discontinui sono formati da lamelle orientate che permette il passaggio di flussi d’aria.
I sistemi di schermatura possono essere integrati con elementi fotovoltaici. Inoltre, i materiali utilizzati possono essere rigidi (lamelle metalliche, lignee…) o costituiti da particolari tessuti tecnici. I tessuti in poliestere sono il collegamento tra i tessuti da tendaggio classico e quelli tecnici veri e propri; sono economici e alcuni vengono alluminizzati su un lato. Il tessuto screen si ottiene con la lavorazione di un filo in poliestere o fibra di vetro rivestito in PVC e poi intrecciato. I tessuti devono avere un’elevata resistenza meccanica alla trazione e resistenza allo strappo; le forature nei tessuti permettono la loro applicabilità su tutti i lati dell’edificio assicurando l’omogeneità estetica.
Esistono altri sistemi di schermatura che possono migliorare l’illuminazione naturali degli ambienti interni, riducendo l’uso di luce artificiale.
- Pannelli prismatici: sistema passivo che fornisce una buona protezione solare grazie alla deflezione della radiazione sul piano di facciata. Sono inseriti tra doppi vetri sigillati o su superfici vetrate. Con l’inserimento di un’intercapedine si garantisce una protezione dall’umidità. Nella stagione estiva il pannello riflette totalmente la radiazione solare, mentre nella stagione intermedia per diventare totale in quella invernale.
- Pannelli tagliati al laser: sono fogli trasparenti che vengono inseriti tra due lastre di vetro. Il taglio al laser divide il sistema in tanti parallelepipedi che fungono da specchi per riflettere la radiazione solare. Questi pannelli sono un sistema di ridirezionamento della luce, ma non risolvono i problemi di surriscaldamento interno degli ambienti, in quanto fungono da semplice trasferimento dell’energia solare dall’esterno all’interno dell’edificio. Inoltre, non garantiscono la visione diretta verso l’esterno.
- Sistemi geometrici di deflessione: sistema integrato con una vetrocamera interna, permette un miglioramento dell’illuminazione interna e una maggiore schermatura per ottimizzare gli apporti solari. La loro forma permette di deflettere e flettere la radiazione solare incidente grazie all’inclinazione. Questo sistema deve essere valutato in base all’esposizione delle facciate sulle quali verrà installato e il comportamento dell’altezza solare durante l’arco della giornata.
- Condotti di luce naturale: sistema che permette di limitare i consumi dell’illuminazione artificiale e migliorare gli ambienti interni scarsamente illuminati. In condotti captano luce naturale in qualunque condizione meteorologica. I componenti principali presenti sono:
- Un captatore trasparente in acrilico per proteggere i raggi UV
- Un’ottica che reindirizza i raggi luminosi all’interno del condotto cilindrico che contiene superfici riflettenti.
