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