Edifici in vetro: come idearli seguendo i principi della bioedilizia

I materiali di un oggetto architettonico ne definiscono la natura formale e l’estetica.

La scelta materica, oltre a definire l’identità di un’architettura, contribuisce a determinarne le prestazioni in termini di resistenza meccanica, agli agenti atmosferici e di isolamento sia termico che acustico.

Tra i materiali più utilizzati nell’architettura contemporanea, c’è sicuramente il vetro. Sono sempre di più gli edifici in vetro, dal residenziale al terziario: questo materiale offre un’immagine di leggerezza, trasparenza ed eleganza.

Le strutture in vetro costituiscono un elemento essenziale della nostra vita quotidiana. Addirittura nel 2022 è stato designato dall’Assemblea Generale delle Nazioni Unite come “Anno Internazionale del Vetro”. Una scelta motivata dal ruolo poliedrico che il vetro svolge nella nostra società, contribuendo in termini tecnologici, scientifici, economici, ambientali, storici e artistici.

In passato, in ambito edilizio il vetro aveva principalmente la funzione di fornire illuminazione agli interni; tuttavia, oggi è diventato un elemento di rilievo nel design architettonico, presente in quasi tutte le parti di un edificio.

Trasparenza e duttilità: il vetro e le sue caratteristiche

Nel contesto dell’architettura, il vetro agevola un’interazione armoniosa tra gli spazi interni ed esterni, permettendo transizioni fluide e una connessione libera con l’ambiente circostante. Allo stesso tempo, crea una gradevole demarcazione climatica e fisica.

Il vetro è un materiale molto utilizzato in edilizia per la realizzazione di superfici trasparenti, è fondamentale per garantire il passaggio della luce naturale, della radiazione solare e per garantire un contatto anche visivo con l’ambiente circostante un edificio.

Con il passare degli anni e l’evoluzione tecnologica, le caratteristiche dei vetri disponibili in commercio hanno portato alla nascita di prodotti molto diversi, in grado di rispondere ad esigenze specifiche.

In generale, il vetro è un materiale trasparente, compatto, impermeabile, liscio e duraturo nel tempo. Poi, in base alla lavorazione e al trattamento subito, può offrire differenti caratteristiche finali.

Oltre al vetro stesso, incidono sul suo comportamento anche l’accoppiamento con altre lastre, l’intercapedine e il gas in essa contenuto e gli spessori dei diversi strati.

La versatilità concessa dal vetro è garantita dallo sviluppo di vetri temprati, isolanti, strutturali o blindati.

Dal punto di vista esterno, il vetro presenta un’ulteriore caratteristica, spesso utilizzata con consapevolezza: la sua superficie liscia riflette ciò che si trova di fronte, creando un gioco visivo con l’architettura degli edifici limitrofi, la natura circostante e persino le nuvole.

Attraverso il vetro, anche l’illuminazione notturna degli interni si diffonde con un impatto considerevole verso l’esterno. Da un punto di vista architettonico, ciò intenzionalmente genera corpi luminosi nella notte, contribuendo a creare un paesaggio urbano dinamico e suggestivo.

Quali tipi di vetro sono ottimi in architettura

Esistono diverse tipologie di vetri adatti in edilizia. I vetri temprati rappresentano una scelta ideale per situazioni in cui sono richiesti elevati standard di resistenza agli urti e agli shock termici, come ad esempio per porte e box doccia. Al fine di potenziare ulteriormente la sicurezza di questi vetri, vengono accoppiate diverse lastre mediante l’uso di specifici fogli adesivi. Questa tecnica rende i vetri blindati, particolarmente adatti per la realizzazione di vetrine, parapetti, porte blindate e pensiline.

L’accoppiamento di diverse lastre di vetro non solo contribuisce a migliorare la resistenza meccanica del materiale, ma offre anche vantaggi significativi in termini di isolamento termico e acustico. Inoltre, è possibile trattare il vetro in vari modi, distinguendo tra vetri selettivi, a controllo solare o bassoemissivi, per adattarsi alle esigenze specifiche di ogni progetto.

Alla base di tutte queste soluzioni si trova il vetro float. Sebbene il vetro float possieda di per sé una resistenza meccanica limitata e un alto valore di conducibilità termica, attraverso processi come il temperaggio e l’accoppiamento con altri materiali, è possibile migliorarne notevolmente le prestazioni e renderlo adatto a una vasta gamma di applicazioni.

Prestazioni termiche: come il vetro migliora la temperatura delle case

La gestione termica delle superfici trasparenti assume un ruolo cruciale nell’equilibrio energetico e nel comfort degli edifici, evitando sia il surriscaldamento eccessivo che le dispersioni termiche indebite. Questa considerazione diventa particolarmente rilevante negli edifici destinati a scopi lavorativi, in cui i carichi termici interni, derivanti dalle attrezzature in uso, possono accentuare la radiazione solare e generare costi notevoli per il raffrescamento estivo, con benefici limitati nella stagione invernale.

Sicuramente, il vetro garantisce ottimi livelli di illuminazione naturale e molto spesso le vetrate a tutta parete – che sempre più contraddistinguono edifici residenziali e soprattutto terziari – permettono di ridurre notevolmente i consumi per l’illuminazione interna degli ambienti.

Soprattutto negli uffici, una buona illuminazione naturale garantisce risparmio energetico, comfort e migliori condizioni lavorative per le persone.

Eventuali interventi necessari riguardano la prevenzione di fenomeni di abbagliamenti o riflessi fastidiosi.

È fondamentale non sottovalutare problematiche legate al surriscaldamento o, viceversa, alle eccessive dispersioni: il comportamento termico delle superfici trasparenti è cruciale per il bilancio energetico e per il comfort di un edificio.

Soprattutto negli edifici adibiti al lavoro, alla radiazione solare si sommano elevati carichi interni, dovuti alle apparecchiature utilizzate, che potrebbero portare a costi elevatissimi per il raffrescamento estivo, con benefici solo nella stagione invernale.

Per affrontare queste sfide, l’impiego di sistemi di ombreggiamento e vetri appositamente progettati diventa imperativo. Gli edifici devono essere equipaggiati con soluzioni mirate per evitare sia il surriscaldamento che le dispersioni termiche e garantire un ambiente interno confortevole in tutte le stagioni.

L’utilizzo di vetri camera, specialmente con gas isolanti come l’argon, rappresenta una scelta efficace per migliorare l’isolamento termico complessivo, riducendo la conducibilità termica. Inoltre, l’impiego di vetri bassoemissivi, dotati di coating superficiale, permette di limitare le dispersioni termiche per irraggiamento e di riflettere il calore verso l’interno della stanza. Questi vetri sono particolarmente adatti per climi più freddi o orientamenti a Nord.

Per climi più caldi o orientamenti a Sud, si consiglia l’utilizzo di vetri a controllo solare. Questi vetri consentono il passaggio della radiazione visibile, garantendo una buona illuminazione interna, ma bloccano la radiazione ultravioletta, riducendo così il surriscaldamento.

Nei casi in cui le esigenze termiche variano significativamente in base alle stagioni, i vetri selettivi rappresentano una soluzione adatta. Questi vetri, trattati superficialmente per mantenere un’elevata trasmissione luminosa, limitano l’apporto energetico e riducono le dispersioni termiche per irraggiamento, offrendo una flessibilità ideale per adattarsi alle mutevoli condizioni climatiche.

L’isolamento acustico negli edifici in vetro

Per assicurare un comfort interno ottimale, è essenziale proteggersi dai disturbi acustici provenienti dall’esterno e dai rumori dei vicini. Le prestazioni acustiche di un serramento dipendono da ciascun elemento che lo compone.

Per quanto riguarda il vetro, specifiche prove di laboratorio, eseguite in conformità con le indicazioni UNI, hanno permesso di valutare le prestazioni delle diverse tipologie di vetro.

Per potenziare le prestazioni delle facciate vetrate, è possibile adottare un trattamento antirumore specifico, da applicare sulla superficie esterna della lastra di vetro di un vetrocamera.

Un ulteriore contributo può derivare dalla combinazione di elementi con diversi spessori, in modo da alterare la frequenza di risonanza del vetro. Tuttavia, l’intercapedine, a meno che non raggiunga almeno i 50 mm, offre pochi benefici in questo contesto.

La posa in opera e l’accuratezza esecutiva nella realizzazione di tutti i componenti sono fattori fondamentali per le prestazioni complessive di un serramento. Sono proprio questi aspetti che, se curati con attenzione, assicurano un’efficace protezione acustica e contribuiscono a garantire un ambiente interno piacevole e tranquillo.

Problema avifauna: come risolverlo

Se dal punto di vista estetico e di efficienza ambientale gli edifici in vetro hanno grossi vantaggi, dal punto di vista dell’avifauna, la trasparenza, la riflessione e l’illuminazione delle superfici vetrate possono rappresentare un rovescio della medaglia, dando luogo a situazioni di collisione per gli uccelli. Questo fenomeno diventa più critico con il grado di riflessione delle superfici vetrate.

Gli uccelli, che si orientano principalmente attraverso la vista, possono avere difficoltà a riconoscere gli ostacoli costituiti da vetrate trasparenti, specialmente se queste riflettono l’ambiente circostante o il cielo. Le collisioni con le vetrate possono risultare fatali per gli uccelli e rappresentano una minaccia significativa per la biodiversità.

Tra le soluzioni tecniche ritroviamo l’uso del vetro traslucido. Il vetro opaco e strutturato e i corrispondenti prodotti in policarbonato non creano riflessi realistici sulle superfici.

Questi materiali forniscono una piacevole luce diffusa senza ombreggiature rigide e sono una soluzione rispettosa degli uccelli per tutte le aree dell’edificio che servono a illuminare, ma non a offrire una vista verso l’esterno.

Un’altra soluzione è l’adozione di strutture a schermo avanzato e dispositivi fissi di protezione solare. Come nel progetto la Città del Sole a Roma dello studio di architettura Labics, un complesso multifunzionale con funzioni pubbliche e private. In questo progetto il design della facciata è stato realizzato con profili in alluminio e lamelle in vetro traslucido che garantiscono sia la protezione dal sole, sia la protezione degli uccelli.

Articolo aggiornato – Prima pubblicazione 2018

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