Il vetro in edilizia: materiale per eccellenti “collaborazioni”

Vetrate isolanti, a controllo solare, con coating: sono solo alcune delle declinazioni di uno dei materiali più antichi e, allo stesso tempo, più soggetti a un processo di ricerca e sviluppo

Difficile stringere il campo sul vetro, perché i percorsi di innovazione sono molto ampi e le possibili applicazioni vaste. Ma c’è un filone principale che impegna i reparti di Ricerca&Sviluppo e riguarda il contributo del vetro per contenere i consumi energetici degli involucri, trasformando quella che nel passato era una semplice superficie trasparente in un elemento attivo. Inoltre, la lettura è duplice perché le nuove vetrate sono in grado sia di proteggere dalla dispersione termica sia di produrre direttamente energia. Le aziende del settore propongono sistemi combinati, affiancando il vetro ad altri materiali, per collaborazioni eccellenti.

Altri ambiti di sviluppo riguardano la relazione fra il vetro e la casa connessa: sempre più spesso il vetro sarà in grado di “parlare” con l’utente, sia per cambiare il proprio comportamento e partecipare, per esempio, alla protezione dell’involucro da un eccessivo irraggiamento solare sia per “accendersi” e trasformarsi in schermo multiuso. È stato in occasione dell’ultima edizione del Salone del mobile, solo per presentare una prova concreta di queste ultime evoluzioni, che AGC, in occasione dei Fuorisalone negli spazi di Ventura Centrale, ha presentato un nuovo vetro, brevettato di recente, in grado di produrre effetti sonori e con diversi possibili ambiti di applicazione, da parete divisoria a parabrezza dell’automobile, a superficie specchiata.

Inoltre, per nominare ancora un altro ambito in cui si sta concentrando l’innovazione, non si può non citare la sempre maggiore libertà geometrica: le vetrate, oggi, raggiungono grandi dimensioni e possono essere curvate in proporzioni insospettabili.

Quando il vetro produce energia

Il team di ricerca coadiuvato da Francesco Bonaccorso dei Graphene Labs e da Aldo Di Carlo del Polo Solare Organico Regione Lazio (CHOSE) dell’Università degli Studi di Roma Tor Vergata, ha presentato uno studio che apre la strada allo sviluppo di nuovi pannelli fotovoltaici al grafene, semitrasparenti, colorati e a basso costo. Sarà così possibile rendere finestre e altre superfici esposte alla luce solare intelligenti, in grado, cioè, di produrre energia pulita dalla radiazione luminosa senza bloccarne il percorso, come invece avviene con le celle fotovoltaiche tradizionali.

I ricercatori IIT-CHOSE hanno realizzato un modulo solare al grafene di circa 50 centimetri quadrati, il più grande mai realizzato con questo nuovo materiale, basato sulla tecnologia dye-sensitized solar cell (DSSC). In questo studio il platino, normalmente presente in questa tipologia di moduli fotovoltaici, è stato interamente sostituito dal grafene, con un abbattimento del costo di circa diecimila volte. Inoltre, in forma di inchiostro, il grafene è stato applicato al pannello mediante deposizione spray, metodologia facilmente scalabile anche a livello industriale. “Stiamo sviluppando un modulo fotovoltaico costruito ad hoc per il grafene che sarà semitrasparente e più economico dei pannelli fotovoltaici attualmente in commercio” racconta Francesco Bonaccorso, “la forza del nostro lavoro è la facilità di scalabilità a livello industriale e la semplicità con cui il grafene in forma di inchiostro può inserirsi in contesti industriali già esistenti, senza significativi investimenti in macchine o infrastrutture” conclude il ricercatore IIT responsabile dello studio.

Efficienza energetica

Gli efficaci strumenti normativi introdotti dalle politiche comunitarie in materia di risparmio energetico, di rispetto dell’ambiente e di comfort in edilizia interessano in modo diretto il vetro piano, elemento base nella realizzazione dei serramenti, e le lane di vetro per l’isolamento delle superfici opache degli edifici stessi.

Gli obiettivi di efficienza energetica in edilizia che l’Italia si è impegnata a raggiungere, anche nel rispetto del protocollo di Kyoto, sono perseguibili percorrendo sostanzialmente e contemporaneamente due differenti strade:

• costruire i nuovi edifici ad alta efficienza energetica;

• intervenire sul parco esistente per migliorarne le prestazioni.

Nel primo caso l’applicazione di vetrazioni ad alta efficienza energetica e il ricorso a un mirato isolamento delle superfici opache degli edifici, mediante materiali ad alta prestazione quali, appunto, le lane di vetro, rappresentano ormai lo standard per un’edilizia orientata verso il risparmio energetico e per una politica ambientale seria e lungimirante.

Nel secondo caso, l’applicazione di vetrazioni ad alta efficienza energetica rappresenta, di fatto, un punto irrinunciabile, una tappa obbligatoria, senza la quale risulta pressoché impossibile, salvo rare eccezioni, raggiungere i valori del coefficiente EP imposti dai decreti legislativi n. 192/2005 e n. 311/2006.

Norme recenti

Uni/PdR 23:2016

La prassi Uni/PdR 23:2016, “Prodotti Vetrari per l’edilizia - Linee guida per la progettazione ed elementi per il capitolato”, è pubblicata dall’Uni quale primo riferimento tecnico e volontario sui temi non ancora pienamente trattati dalla normativa tecnica, con lo scopo di dare una risposta rapida, efficace e riconosciuta alle esigenze delle diverse parti del mercato, nonché di favorire una futura normazione sui temi sviluppati, qualora se ne registri l’apprezzamento da parte degli operatori del settore.

La Uni/PdR 23:2016 si compone di alcune importanti appendici fra cui:

• lo schema per la progettazione, rappresentato da una lista di requisiti prestazionali da soddisfare per ottenere un prodotto conforme alla legislazione vigente e alle richieste espresse dal committente;

• la scheda “Verifica del progetto”;

• la scheda “Verifica del cantiere”.

Queste appendici costituiscono un metodo, applicabile a qualsiasi cantiere di edilizia pubblica e privata, che è fruibile sia dal progettista che dagli uffici tecnici comunali per progettare, costruire, verificare che il progetto sia costruito correttamente e in linea con le indicazioni progettuali.

Uni 11678

La “Commissione tecnica vetro” ha pubblicato la norma nazionale Uni 11678, “Vetro per edilizia – Elementi di tamponamento di vetro aventi funzione anticaduta – Resistenza al carico statico lineare ed al carico dinamico – Metodi di Prova”, riguardante i metodi di prova di resistenza al carico statico lineare e al carico dinamico degli elementi di tamponamento di vetro aventi funzione anticaduta.

La norma definisce i metodi di prova per determinare il comportamento ai carichi statici linearmente distribuiti e ai carichi dinamici di elementi di tamponamento di vetro avente funzione di anticaduta.