VETRI TRASPARENTI INNOVATIVI - Involucri trasparenti - Tecnologia dei Materiali e degli Elementi Costruttivi Corso A Prof. M.C. Torricelli

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VETRI TRASPARENTI INNOVATIVI - Involucri trasparenti - Tecnologia dei Materiali e degli Elementi Costruttivi Corso A Prof. M.C. Torricelli
Tecnologia dei Materiali e degli Elementi Costruttivi
                       Corso A
                 Prof. M.C. Torricelli

         VETRI
TRASPARENTI INNOVATIVI
   Involucri trasparenti
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Tecnologia dei materiali e degli elementi costruttivi

VETRO
Per vetro si intende un prodotto ad
elevata trasparenza, ottenuto per fusione
ad alta temperatura (1400°C ca .) di una
miscela di silice (72%) corretta con soda
(13,6%), calce (10,8%), magnesia (2,6%),
allumina (0,7%), ecc. e raffreddata
gradualmente fino al suo completo
indurimento.
Dal soffiaggio di sfere e cilindri, fra il 500
e il 1200, nel 1600 si è passati alla
produzione di lastre di vetro per colaggio,
come si fa con i metalli, e nel 1900 si è
dato inizio alla produzione del vetro tirato
e poi laminato fra due rulli.

                                                            la produzione del vetro per
                                                                    soffiaggio
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Tecnologia dei materiali e degli elementi costruttivi

Nel 1959 l’inglese Alaistair Pilkington mette a punto la produzione
per colatura in continuo su un bagno di stagno fuso: il sistema
è stato brevettato e avviato alla produzione dalla Saint Gobain nel
1972.
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Caratteristiche meccaniche del vetro
Massa volumica 2500 (vetri al silice) - 4800 (vetri al
piombo)

Resistenza meccanica a compressione 1000 N/mm2
Resistenza a flessione vetro normale 40 N/mm2 120 a
200 MPa (N/mm2) per vetri temprati
Modulo di Elasticità E = 70.000 N/mm2
Comportamento fragile
Durezza 5-7 nella scala di Mohs
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Caratteristiche fisiche del vetro
Conducibilità termica 1,3 W/m°C
Trasparenza in funzione della lunghezza di onda della luce
brillantezza e lucidità della superficie,
ottima resistenza all’attacco della maggior parte degli acidi (escluso
il fluoridrico
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In commercio esistono diversi tipi di vetro tra
   cui:
1. greggio, colato e laminato è generalmente
   incolore;
2. retinato, colato e traslucido è un vetro
   greggio con incorporata una rete metallica
   a maglia quadrata (12,5 mm);
3. lucido, ottenuto per tiratura meccanica
   della massa fusa, presenta sulle due
   facce, naturalmente lucide, ondulazioni più
   o meno accentuate non avendo subito
   lavorazioni superficiali;
4. float- trasparente, chiaro o colorato è
   ottenuto per colata mediante
   galleggiamento su un bagno di metallo
   fuso;
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5. temperato, trattato termicamente o chimicamente in modo da indurre
   negli strati superficiali tensioni permanenti;
6. vetrocamera, formato da lastre di vetro unite al perimetro, con interposto
   un distanziatore, a mezzo di adesivi o altro, in modo da formare una o più
   intercapedini contenenti aria o gas;

7. stratificato, formato da due o più lastre di vetro e da uno o più strati
   interposti di materia plastica (polivinilbutirrale) che incollano tra loro le
   lastre di vetro. Può essere a sicurezza semplice, antivandalismo,
   anticrimine e antiproiettile.

   I vetri possono subire “seconde lavorazioni” quali la molatura dei
   bordi, la foratura, l’incisione, la curvatura e la smaltatura.
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Trasmissione della luce e della
energia per diversi tipi di vetro
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Vetri a bassa emissività
riflettenti infrarosso, trasparenti visibile
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CONTROLLO SOLARE vetro trasparente
CONTROLLO SOLARE vetro assorbente
CONTROLLO SOLARE vetro riflettente
EFFETTO SERRA
Ampliamento Museo di storia e arte di Anchorage
            David Chipperfield

                                           Vetro
                                           serigrafato
                                           specchiante
Sistemi vetro
                                               Vetrata con intercapedine
                                               che contiene uno schermo
                                               solare

Insulating glass panels that contain fixed louvers that optically
control light and heat transmission. The louvers are optimized
using a computer controlled system that considers geographic
and building location.
Biblioteca Des Moines Iowa USA
David Chipperfield
Facciata costituita da una pelle vetro e metallo ad alta
efficienza energetica.
Uno strato costituito da una lamiera stirata (una rete)
è laminato fra le tre lastre di vetro riducendo
l’abbagliamento e il surriscaldamento interno
Biblioteca
Des Moines Iowa USA
David Chipperfield

•   Okatech,
•   Il sistema è composto da un vetro di sicurezza esterno 6
    mm, un deposito reticolare di rame 2 mm, un secondo
    vetro di sicurezza con pellicola di protezione solare 6mm
    una intercapedine di aria 14 mm e un ultimo vetro di
    sicurezza interno 6 mm
•   Lo strato metallico, oltre a costituire un elemento
    caratterizzante della facciata, garantisce anche ottime
    prestazioni di controllo solare. Limita notevolmente la
    penetrazione del sole estivo, che occupa una posizione
    alta sull’orizzonte. La trasmissione solare totale è pari a
    0,13 e il suo valore aumenta parallelamente all’angolo
    solare. In questo modo, si ottengono ottimi valori di
    ombreggiamento estivo e di isolamento termico
    invernale. .

La presenza del film a controllo solare limita la penetrazione delle radiazioni
ultraviolette e visibili che possono causare il degrado del patrimonio librario
Vetri cromogenici
•   sono sistemi a controllo selettivo e dinamico dell’energia luminosa e termica che, grazie alla variazione delle proprietà ottiche di trasmissione luminosa e di cromatismo di
    alcuni materiali di natura organica o inorganica, selezionano lo spettro di trasmissione solare in funzione della temperatura e dell’intensità della radiazione solare.

                                                                                          •       I materiali fotocromici sono costituiti
                                                                                                  da vetri a composizione chimica
                                                                                                  modificata con l’aggiunta di
                                                                                                  sensibilizzatori ottici (alogenuri
                                                                                                  metallici o materie plastiche) che
                                                                                                  modificano autonomamente le
                                                                                                  proprietà ottiche in relazione
                                                                                                  all’intensità della radiazione solare.

                                                                                          •       I materiali termocromici sono
                                                                                                  composti da un vetro ad alto
                                                                                                  coefficiente di riflessione luminosa,
                                                                                                  rivestito da più strati di deposito
                                                                                                  metallico basso-emissivo che fanno
                                                                                                  modificare le proprietà cromatiche in
                                                                                                  funzione della temperatura esterna. A
                                                                                                  temperature inferiori a 10°C sono
                                                                                                  trasparenti, mentre con temperature
                                                                                                  superiori a 19°C diventano opachi.
Vetri cromogenici elettrocromici
                      •   sono costituiti da un
                          doppio vetro ad alto
                          coefficiente di
                          riflessione luminosa,
                          all’interno del quale
                          sono inseriti uno strato
                          di accumulo che
                          immagazzina gli ioni,
                          una zona di separazione
                          con deposizioni
                          multistrato di ossidi
                          metallici e uno strato
                          elettrocromico in cui
                          avviene la transizione
                          cromatica. Le proprietà
                          ottiche variano in
                          funzione di un segnale
                          elettrico comandato da
                          un operatore esterno
                          che memorizza gli
                          impulsi fino a 24h. I
                          vetri ottenibili hanno
                          una colorazione verde o
                          blu.
Vetri cromogenici Reflective Hydrides

                    • I Reflective Hydrides hanno
                      una struttura simile agli
                      elettrocromici, ma al posto
                      delle deposizioni multistrato di
                      ossidi metallici contengono un
                      film riflettente composto da
                      nickel e magnesio. Il pannello
                      modifica le proprietà ottiche
                      dalla condizione di riflettività
                      a quella di trasparenza. La
                      riduzione dei costi rispetto ai
                      materiali elettrocromici è
                      ottenuta con l’introduzione del
                      film riflettente che semplifica
                      e velocizza il processo
                      produttivo.
Vetri IsolantiTIM

                    okapane
•   TIM

•   1: External toughened glass 5 mm
•   2: Internal toughened glass 4 mm,
    coated
•   3: KAPIPANE capillary slab in
    PMMA
Trasparenti Innovativi Lastre alveolate in policarbonato

                       Laban Center a Londra
                       Herzog & de Meuron 2003
Rivestimento in ETFE
Beijing National Aquatics Center- The Water Cube
struttura reticolare in acciaio rivestita in ETFE con oltre 100.000 mq di cuscini ETFE
- 0,2 mm di spessore-. Il rivestimento in ETFE permette 8 volte più luce e la
penetrazione del calore rispetto al vetro tradizionale, con una conseguente
diminuzione del 30% nei costi energetici.
ETFE
•   Ampio spettro di temperature di esercizio;
•   Bassa infiammabilità;
•   Eccellenti proprietà meccaniche e dielettriche;
•   Resistenza a solventi e agenti chimici;
•   Estrema resistenza a condizioni climatiche esterne;
•   Alta trasmissione della luce negli spettri del visibile e dell’UV;
•   Alta antiaderenza;
•   Eccellente resistenza alla lacerazione;
•   Bassissima permeabilità;
•   Alta resistenza alla radiazione.
•   Formati:
•   Tubolari fogli e nastri
    Spessori: da 0,015 a 0,250 mm
    Altezza foglio: fino a 2000 mm
    Tubolare appiattito: fino a 1200 mm
    Colori: blu e trasparente
    Disponibile anche micro perforato.
Facciate vetrate
ancoraggio con sistemi puntiformi
SISTEMI PUNTIFORMI
SISTEMI PUNTIFORMI
OMA Rem Koolhaas
Ambasciata olandese a Berlino

Facciata doppia pelle
A elementi scatolari intelaiati
Pelle esterna a vetro doppio
Pelle interna incollata al telaio
Lastre fissate a sottostruttura apribile a visiera
         Stazione della polizia e vigili del fuoco, Berlino
                       Sauerbruch Hutton Architekten
Sistemi a telaio       Negozio Prada, Tokyo
                                 Herzog & de Meuron

                   Telaio in alluminio
                   Lastre concave e
                   convesse fissate con 2
                   morsetti incollati alle
                   lastre
Fiera di Milano, Rho   M. Fuksas
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