Progettazione Involucro Edilizio - Appunti

INT EXT

I vetri sodico-calcici si ottengono dalla miscelazione della soda, sabbia silicica e

carbonato di calcio: l’ossido di Ca e quello di Na, interponendosi nella struttura,

neutralizzano le cariche negative dell’O conferendo maggior stabilità.

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I vetri float vengono ottenuti per galleggiamento: la differenza di densità con lo stagno

produce una perfetta planarità inferiore.

I vetri stratificati presentano l’interposizione di un film plastico o polimerico (solitamente in

polivinilbutirrale PVB) di 0,38 mm (se 33.2 allora hai 2 vetri da 3 mm con 2 film); sfruttano

l’effetto massa-molla-massa per incrementare il potere fonoisolante.

I vetri coatizzati, invece, godono di un trattamento superficiale (sviluppo della

nanotecnologia) con sottili strati di ossidi metallici (coating) che modificano le proprietà di

riflessione, selettività (separazione delle componenti della radiazione) e self cleaning

(autopulenti, cambiano le caratteristiche idrofiliche della superficie).

I vetri possono subire dei trattamenti speciali: la tempra consiste nel brusco

raffreddamento da 600° C a 300° C che garantisce maggiori resistenze (la rottura genera

frammenti non taglienti); questa azione fa sì che la superficie si raffredda prima,

generando sforzi di compressione (trazione interna) aumentando la resistenza a flessione.

Si possono avere dei trattamenti superficiali, come la sabbiatura (erosione superficiale

mediante abrasione), spazzolatura, satinatura (superficie resa opaca), serigrafia

ceramica (ossidi metallici fusi che si depositano sulla superficie).

Le finiture possono essere varie:

• Sfilettatura: spigoli smussati;

• Molatura: lavorazione sulla superficie di taglio (lucida o industriale = opaca)

Circa l’89 % dell’energia solare incidente sulla facciata viene trasmessa all’ambiente

interno. A livello energetico possiamo vedere solo il 53 % delle radiazioni incidenti; l’UV (10

% della radiazione) non ha grande importanza ma l’infrarosso sì, quindi il 37 % (infrarosso)

della radiazione, seppur non visibile, trasmette calore. Si definisce fattore solare:

FS = E +(k E )/ E con k che rappresenta la frazione di energia assorbita trasmessa

τ α TOT

all’ambiente interno.

Conviene numerare le facce delle superfici a partire dall’esterno; per avere dei buoni

valori di trasmittanza termica, oltre ad interporre gas nel vetro camera, si utilizzano i

cosiddetti vetri basso emissivi che possiedono un coating di ossidi metallici sulla faccia 3

in grado di riflettere all’interno le radiazioni che vogliono fuoriuscire dall’ambiente interno

(bassa riemissione verso l’esterno rispetto a quanto assorbito). Questo tipo di soluzione non

è adatto in ambito estivo in quanto esalta l’effetto serra;

Per il controllo solare, invece, si usano vetri selettivi con un coating di ossidi metallici sulla

faccia 2 in modo da limitare la radiazione assorbita/trasmessa all’interno (spessore

maggiore rispetto ai coating basso emissivi): queste facciate, però, sono caratterizzate

dalla facilità di attrazione di sporco (dovuto all’ossidazione, attrazione elettrostatica); per

questo motivo si predilige il deposito magnetico che sfrutta l’attrazione elettrostatica per

applicare gli ossidi (la superficie ha carica opposta). A seconda del metallo utilizzato

abbiamo un’alterazione cromatica: oro, argento, cobalto (blu). È possibile avere dei vetri

selettivi che riflettono l’energia ma non tutta la luce: a tal proposito si definisce il rapporto

di selettività

RS = FS/E (se RS < 1/2 il materiale ha un buon comportamento di selettività).

τVISIBILE

Non applicare mai il coating sulle facce estreme, in quanto soggette a manutenzione e

pulizia.

In termini di trasmittanza termica, il ponte termico dipende dal tipo di vetro e dal

materiale di interfaccia: il distanziatore del vetrocamera è un elemento importantissimo in

questi casi; è solitamente realizzato in acciaio inox (per favorire la conducibilità) insieme a

polimeri (per limitare la riflessione dovuta alla lucidità del metallo e il contatto tra acciaio

e vetro); inoltre viene inserito un essiccante (zeolite) che adsorbe la ridotta % di vapore

presente evitando possibile condensa interstiziale. Possiamo distinguere, inoltre, il sigillante

primario e secondario: il primo (a base di butile o silicone, uno sensibile alla luce e l’altro

resistente meccanicamente) è adibito alla protezione del nodo intercalare-sigillante

secondario (non coesione), garantendo una barriera impenetrabile verso l’intercapedine;

il secondo (a base di polisolfuro) è adibito alla tenuta e alla resistenza meccanica tra

vetro e distanziatore. La prestazione deve essere garantita per almeno 10 anni a tenuta

stagna: il rischio maggiore, infatti, è che venga meno l’adesione nel tempo,

comportando la presenza di vapore all’interno del vetrocamera e quindi l’annientamento

della prestazione termica.

Lezione 05 – Sistema Involucro:

I requisiti prestazionali si estendono a tutto l’elemento ma anche ai singoli elementi, il tutto

in un contesto di durabilità (vita utile di 50-60 anni). L’involucro trasmette le azioni esterne

(e peso proprio) alla struttura dell’edificio, separa in termini spaziali, difende dagli agenti

esterni, regola i flussi energetici, luminosi e di ventilazione tra interno ed esterno.

La cossiddetta facciata continua (curtain walls) è una chiusura esterna verticale

composta da un’ossatura in PVC, legno o metallo; normalmente quest’ultima è strutturata

secondo un reticolo di elementi ortogonali tra loro in modo da sostenere un rivestimento

leggero che garantisce la separazione degli ambienti, ma senza funzioni portanti.

La piastra di connessione ha delle asole di scorrimento, che permettono le regolazioni

dovute al fuori piombo, e zigrinature, che favoriscono la connessione degli elementi. Gli

stessi fissaggi (che fanno riferimento alla struttura portante) sono installati su dei binari

orizzontali. Le facciate continue presentano un difetto macroscopico: l’instabilità; queste

sono appese dall’estremità superiore per non trascurare gli effetti di dilatazione termica

(scorrimento verticale in corrispondenza dell’estremità inferiore). La modalità di fissaggio

della vetrazione è molto importante, in particolare per quanto concerne la distribuzione

della sollecitazioni: il coprifilo è di circa 5-6 cm, il pressore garantisce la tenuta e il corretto

fissaggio delle lastre al telaio (sotto il pressore conviene interporre un elemento opaco

composito per evitare il diretto contatto con la lastra di vetro).

La facciata continua strutturale non ha funzione portante; qui il

vetro è fissato al telaio mediante collanti e sigillature,

nascondendolo: fare attenzione ai dettagli di fissaggio in quanto il

sigillante siliconico strutturale deve assolvere le deformazioni dovute

alla pressione/depressione del vento. Esteticamente questo

elemento a base di silicone risulta comunque di colore grigio/nero,

quindi visibile: possibile realizzare una ceramizzazione del vetro

(serigrafia, come una texture). Questa soluzione deve essere

realizzata in officina, precisamente in ambiente controllato: la

aderenza è resa possibile solo ed esclusivamente con superfici

perfettamente pulite, verificare (sempre in stabilimento) la

compatibilità dei materiali). Solitamente si usa montare una mensolina

fermavetro che possa garantire il sostegno della lastra di vetro come garanzia

meccanica.

Gli edifici elevati presentano diverse criticità di realizzazione: cantierabilità,

programmazione temporale delle lavorazioni (per l’involucro sarebbe necessario il

completamento della struttura).

La facciata continua a cellula, completamente prefabbricata, è la soluzione più

efficiente in questi casi: ogni cellula è dotata di un semimontante (realizzato in modo

complementare per garantire continuità) specchiato o maschio/femmina; le fasi

realizzative non prevedono un ponteggio, bensì si procede seguendo lo sviluppo della

struttura (per fascio di piani) e l’evoluzione del cantiere: in questo modo è possibile

ottimizzare le risorse, la manodopera, il controllo sugli elementi.

La tenuta di questi elementi è per mezzo di un sistema a equalizzazione delle pressioni: è

composto da 2 linee di “difesa”, l’acqua giunge sul telaio con una certa pressione dovuta

al vento; in corrispondenza della parte più superficiale del telaio vi è un primo

smorzamento delle pressioni e riduzione della forza cinetica (potenziale che spingeva

l’acqua verso la penetrazione). L’articolazione geometrica del tutto garantisce una

maggior difficoltà di penetrazione e quindi la corretta protezione richiesta.

La facciata continua sospesa si realizza mediante fissaggi puntuali; il vetro viene forato, i

fissaggi puntuali sono realizzati in maniera differente a seconda delle posizioni: quelli

superiori sono di forma circolare, quelli inferiori sono delle semplici asole che

permettono di regolare orizzontalmente la lastra di vetro. La

connessione avviene quindi mediante perno sferico con testa svasata

in acciaio che trasferisce gli sforzi ad un bilancere metallico (spider). Lo

spider fissa un vertice di ogni lastra, precisamente i bracci inferiori, dato

che supportano l’estremità superiore, devono essere quelli “fissi” a

forma circolare (quelli superiori sono asole scorrevoli O). Al posto di

questo tipo di soluzione si possono avere dei fissaggi a cerniera sferica

(come una rotula) che possa assecondare la vetrazione nelle sue

deformazioni. In questo caso è meglio avere dei vetri temperati o stratificati in quanto

trattengono le schegge; il vetro indurito regge meglio la rottura in quanto si avrebbero

schegge piccole e grandi (più compatte rispetto ai temperati tutte

piccole).

Nelle vetrazioni è necessario proteggere gli elementi: nei pannelli monolitici

abbiamo semplice molatura (taglio dei bordi a 45°), in quelli stratificati è

necessario proteggere il PVB (non esponendolo) mediante silicone per

coprire il giunto.

Vetri monolitici: solo temperati;

Vetri stratificati verticali: temperati;

Vetri stratificati inclinati (> 5°): indurito + temprato (la lastra temperata, se rotta, genera

tanti piccoli frammenti che vengono inglobati da quelli più grandi dell’indurito,

aumentando la resistenza post-rottura – effetto paracadute);

Vetri stratificati in copertura: lastra esterna temprata;

Vetrocamera verticale: temprate;

Vetrocamera inclinato: (facciata a strapiombo verso l’interno) temperata esterna e

stratificata interna, (facciata a strapiombo esterna) stratificata esterna e temperata

interna.