S.U.N. Architettura Luigi Vanv itelli. CdL Architettura TECNOLOGIA DELL ARCHITETTURA A 2010_11 prof. S. Rinaldi. Infissi 1. Fi_1

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2 La radiazione solare globale determina il potenziale energetico sfruttabile come luce e come calore, cioè gli apporti solari. La quantità di radiazione globale che una superficie può ricevere dipende, oltre che dalla stagione, dalla sua esposizione ed inclinazione. Il sole e l edificio Componenti della radiazione solare: 1. Radiazione diretta 2. Radiazione diffusa 3. Radiazione riflessa Coefficienti di albedo del suolo: Terreno scuro 5 15% Terreno coltivato 15 25% Sabbia asciutta 25 45% Neve fresca 75 90%

3 Il sole e l edificio Il percorso del sole è individuato in ogni punto dalle coordinate solari costituite dalla sua altezza sull orizzonte (angolo α) e dal suo azimut (angolo γ) cheèladistanzadel punto dal Sud geografico. L altezza è massima al solstizio d estate e minima in quello d inverno.

4 Il sole e l edificio L'orientamento più vantaggioso è quello verso sud. Le finestre esposte a sud possono ricevere sole durante tutto il giorno. In inverno, la posizione del sole è bassa e la radiazione incide quasi perpendicolarmente, mentre in estate, quando la posizione del sole è alta, la facciata riceve invece meno apporti e le finestre sono più facilmente ombreggiabili tramite schermature orizzontali fisse (aggetti, balconi, gronde). L'ombreggiamento delle finestre previene surriscaldamenti e riduce così la necessità di raffrescare artificialmente gli ambienti; quindi contribuisce al risparmio energetico. Le facciate esposte ad Est e Ovest pongono maggiori problemi; esse ricevono luce quando la posizione del sole è bassa (mattina, pomeriggio). Le finestre orientate verso Est e Ovest sono pertanto meno facilmente ombreggiabili e spesso la causa di surriscaldamenti. Queste finestre necessitano schermature mobili, adattabili alla variazione della posizione del sole. Le finestre esposte a nord ricevono radiazione diretta solo in alcune giornate d'estate e, di solito, non hanno bisogno di schermature.

5 Il sole e l edificio L'intensità della radiazione solare dipende dall'angolo d'incidenza ed è massima quando incide perpendicolarmente su una superficie. L'angolo d'incidenza varia durante il giorno e durante le stagioni e dipende dall'orientamento e dall'inclinazione delle superfici captanti. La quantità di apporti solari che una superficie può ricevere dipende pertanto, oltre che dalla posizione del sole, dall'esposizione e dall'inclinazione della stessa. Una superficie orizzontale riceve la maggiore quantità di energia in estate, quando la posizione del sole è alta e i giorni sono più lunghi, mentre una superficie verticale esposta a Sud riceve più apporti in inverno che in estate è 1,5 volte di più di una in posizione orizzontale. Incidenza dei raggi solari su un piano orizzontale Apporti solari in rapporto all'esposizione dell'edifico Incidenza dei raggi solari su una parete esposta a Sud

6 E un materiale ceramico amorfo ottenuto per solidificazione di un prodotto di fusione inorganico che passa dallo stato fluido a quello solido senza cristallizzazione. Le molecole, disposte in modo completamente disordinato, non formano alcun reticolo cristallino, per questo il materiale risulta trasparente. Tale mancanza di struttura cristallina è dovuta al modo in cui si effettua il raffreddamento del materiale durante il suo processo produttivo

7 Proprietà Trasparenza, compattezza, isotropia, totale inerzia chimica e biologica, impermeabilità ai liquidi, ai gas, ai vapori e ai microrganismi, inalterabilità nel tempo perfetta compatibilità ecologica grazie alla possibilità di riciclo per un numero infinito di volte. Il peso per unità di volume è di circa 2500 kg/m3 che per il vetro in lastre corrisponde a 2,5 kg/m2 per mm di spessore. Composizione -vetrificante (silice, SiO 2 69/74% ) - fondente (ossido di sodio, Na 2 O, 12/16% - soda) - stabilizzante (calce, CaO 5/12%) - altri ossidi (allumina, magnesio 3%) per migliorare le proprietà fisiche Le materie prime indicate, se di opportuna purezza, consentono di ottenere vetro trasparente incolore; aggiunte di piccole quantità di sostanze coloranti, ad esempio ossidi di ferro e cromo per il verde, composti di zolfo Infissi per il 1 giallo-bruno, di cobalto per il blu, consentono di ottenere vetri di colorazione diversa.

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9 FORMATURA Soffiaggio: per realizzazione di oggetti cavi, contenitori, a macchina o a bocca Stampaggio: per oggetti pieni, la massa fluida viene introdotta nello stampo (in acciaio in genere) e compressa Colata: la massa fusa viene colata in stampi di cui assume la forma Laminazione: per la fabbricazione di lastre introducendo la pasta tra rulli la cui distanza determina lo spessore Il vetro lavorato o semilavorato viene poi introdotto nei forni di ricottura a C per eliminare le tensioni interne dovute a raffreddamento veloce degli strati superficiali, poi viene fatto raffreddare lentamente. Successivamente si passa alla rifinitura con mole abrasive e lucidatrici a pasta di ossido di ferro.

10 Vetro soffiato Vetro stampato

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12 laminazione

13 Vetro float a 1100 C il vetro fuso cola dal forno su di un bagno d i stagno fuso. Il vetro galleggia sulla superficie liquida e piana e viene tirato sino a divenire un nastro a facce parallele. Sui bordi del nastro le ruote dentate distendono o retraggono il vetro lateralmente, per ottenere lo spessore desiderato. Gli spessori ottenuti sono compresi tra 1,1 e 19 mm Le lastre reperibili in commercio hanno dimensioni ma x di x mm

14 Prodotti Profili sagomati Barre di vetro traslucido con sezione a forma di U Possono essere normali o armate si usano per realizzare pareti (esterne o divisorie) coperture e/o pensiline

15 Prodotti

16 Prodotti Vetro mattone Dim. 20x20x8

17 Prodotti Lastre prodotte in spessori unificati, si distinguono nelle seguenti categorie. Vetri semplici: spessore compreso tra 1,5 mm e 1,8 mm. Vetri semidoppi: spessore 2,5 mm. Vetri doppi: spessore da 3,5 mm a 4 mm. Mezzi cristalli: spessore compreso tra 4 mm e 6 mm. Cristalli: spessore da 6 mm a 12 mm. Vetrocamera: E composto da due o tre lastre di vetro separate da intercapedini (di aria disidratata o gas) sigillate lungo i bordi. Le proprietà dei vetricamera dipendono da spessore dei vetri, caratteristiche e spessore dell intercapedine eventuali trattamenti superficiali delle lastre impiegate. Uno spessore comune è mm = mm 22

18 Trattamenti superficiali decorativi TECNICHE UTILIZZATE SERIGRAFIA Con questo processo si trasferisce ogni motivo grafico e fotografico con sistem i fototecnici su un setaccio. Il procedimento avviene sia su superficie completa, sia su reticolo. Per mezzo di grisaglia o di altri colori vetrificabili si può stampare in serigrafia qualunque tipo di vetro e in seguito cuocerlo nel forno ad una temperatura di 600 per fissare i colori. SABBIATURA Procedimento che sfrutta un getto di sabbia ad alta velocità che permette di ottenere una scalfittura del vetro, grazie a mascherature da cui si ric ava il disegno sul vetro. L'erosione superficiale del vetro determina semplici opacizzazioni o forti incisioni a diversi livelli, percepibile anche al tatto. Durante la sabbiatura, soltanto le zone che devono rim anere trasparenti sono m asc herate per protezione con una pellicola adesiv a gommosa, capace di resistere al processo abrasivo, in m odo da proteggere tutte le parti che non si intendano sabbiare. La profondità ed il grado della traslucidità della rifinitura sand-blasted variano secondo la forza ed il tipo di sabbia usati. PELLICOLE Le pellicole per vetri sono sottili film di materie plastiche che presentano un lato adesivo per l'applicazione.la pellicola è stam pabile m ediante una tecnologia di Infissi stampa digitale 1 ed è quindi possibile realizzare decorazioni grafiche personalizzate, con qualsiasi immagine. E' disponibile in due versioni: per applicazioni all'esterno del vetro (Prima superficie) e per applicazioni all'interno del vetro (Seconda superficie). Se applicata sul lato interno del vetro si possono ridurre i costi di applicazione e la grafica è meno soggetta ai danneggiamenti.

19 Istituto farmaceutico del Kantonsspital, Basilea, J. Herzog & P. de Meuron, Le facciate dell edificio sono rivestite con un sistema di pannelli vetrati contraddistinti dal colore verde, impresso sui vetri mediante tecnica serigrafica.

20 Lastre curve sabbiate nell auditorium a San Sebastian (E) arch. Rafael Moneo 1999

21 Libreria Peckham, Londra, William Alsop, Particolare del fronte nord dell edificio realizzato con una facciata continua in cui si alternano pannelli di vetro stratificato trasparenti e colorati in giallo, arancio, verde e rosso. I vetri colorati sono ottenuti dall inserimento di pellicole in PVB (polivinilbutirale) all interno delle lastre in vetro stratificato. Gli intercalari sono singoli o multipli per ottenere diversi effetti cromatici

22 Interazione tra radiazione solare e vetro Gli infissi - una parte viene riflessa - una parte di essa viene assorbita, e successivamente riemessa - una parte viene trasmessa in funzione di parametri che riguardano la natura del materiale stesso e le caratteristiche della radiazione, come la distribuzione spettrale e l'angolo d'incidenza.

23 Gli infissi ed in particolare le loro parti vetrate sono le parti dell involucro più sensibili rispetto alle sollecitazioni termiche nelle diverse situazioni climatiche Condizioni climatiche Comportamenti Strategie Gli infissi CALDO FREDDO TEMPERATO La radiazione trasmessa attraverso la finestra e assorbita dalla stanza può causare surriscaldamento Le finestre provocano dispersione di calore La situazione cambia in continuazione Uso di finestre a controllo solare che riflettono la radiazione senza ridurre la trasmissione della luce visibile. Il trasferimento di calore si può ridurre usando vetrocamere contenenti gas poco conduttivi. Si possono usare coating basso emissivi trasparenti Si ottiene una riduzione delle perdite di un fattore 8. Uso di soluzioni convenzionali a regolazione meccanica, oscuratori per l isolamento notturno, tende per l ombra.

24 Contenere la dispersione termica Particolarmente importante è il valore U detta trasmittanza termica che rappresenta la velocità di perdita di calore attraverso una superficie per conduzione, convezione e irraggiamento, per metro quadrato e per una differenza di temperatura di 1 K, tra l interno e l esterno. Gli infissi