Materiali

Il vetro è un materiale molto utilizzato in edilizia per la realizzazione di superfici trasparenti, è fondamentale per garantire il passaggio della luce naturale, della radiazione solare e per garantire un contatto anche visivo con l’ambiente circostante un edificio.

Con il passare degli anni e l’evoluzione tecnologica, le caratteristiche dei vetri disponibili in commercio hanno portato alla nascita di prodotti molto diversi, in grado di rispondere ad esigenze specifiche.

In generale, il vetro è un materiale trasparente, compatto, impermeabile, liscio e duraturo nel tempo. Poi, in base alla lavorazione e al trattamento subito, può offrire differenti caratteristiche finali.

Oltre al vetro stesso, incidono sul suo comportamento anche l’accoppiamento con altre lastre, l’intercapedine e il gas in essa contenuto e gli spessori dei diversi strati.

La versatilità concessa dal vetro è garantita dallo sviluppo di vetri temprati, isolanti, strutturali o blindati.

La storia del vetro non ha inizio in Mesopotamia, dove nel terzo millennio gli antichi mastri artigiani inventarono la tecnica di produzione del vetro. Il vetro si trova infatti in natura. Si forma quando la sabbia di quarzo si scioglie in seguito a un forte innalzamento della temperatura e la massa fusa si raffredda successivamente. Un «fluido solidificato», questo è il vetro. Temperature così elevate sono provocate dai fulmini, ma anche dalle eruzioni vulcaniche o dall’impatto di un meteorite. E’ in questo modo che si sono sviluppate le masse vetrose di minerali quali la folgorite, l’ossidiana e la tettite.

Già nell’era neolitica, attorno al 7000 a.C., il vetro veniva utilizzato dall’uomo come utensile. Già allora si riconoscevano e apprezzavano le eccellenti proprietà di questi minerali vetrosi presenti in natura. Ad esempio, grazie ai suoi bordi affilati l’ossidiana si prestava ad essere utilizzata come cuneo o raschietto.

Attorno al 1.500 a.C., gli egizi cominciarono a produrre i primi recipienti cavi in vetro da utilizzare come flaconi per unguenti ed oli. Il più antico oggetto in vetro oggi noto fa parte della collezione di arte egizia del Museo di Monaco di Baviera: si tratta di una fine coppa di vetro celeste.

Circa nell’anno 100 a.C., una vetreria della costa siriana fu teatro di una rivoluzione tecnica: un artigiano vetraio di cui non si conosce il nome inventò la canna di soffiatura. Quest’ultima è un tubo di lunghezza fra 1,20 e 1,60 metri con un bocchino su una delle estremità; l’altra estremità viene utilizzata dal soffiatore di vetro per attingere, trattenere, far ruotare, marmorizzare e dare omogeneità alla bolla di vetro incandescente, soffiandovi dentro l’aria. Grazie alla canna di soffiatura i mastri vetrai potevano ora produrre anche oggetti in vetro di spessore ridotto e dalle forme più disparate. Cento anni dopo, presso i Romani, venivano già utilizzati lussuosi bicchieri di vetro impreziositi da complesse decorazioni.

A partire dal XI secolo, Venezia diventò il centro dell’arte vetraria nel mondo occidentale. E’ soprattutto nella produzione e lavorazione del cristallo puro per le bottiglie che i mastri vetrai, i cosiddetti «phioleri di Murano», raggiunsero un livello di maestria ineguagliato e perfezionarono lo stile di quella che sarebbe poi diventata la raffinata arte rinascimentale nella tradizione vetraria veneziana.

Già gli egizi riuscivano a realizzare le vetrate, seppur lo facessero sporadicamente, ma è con il metodo detto “della corona” (Mondglas) che la luce penetrò finalmente nei palazzi e nelle cattedrali gotiche dell’epoca. Tale metodo prevedeva che i soffiatori lavorassero le bolle di vetro finché non assumevano l’aspetto di corone e quindi di dischi piatti, che venivano poi uniti fra loro con il piombo così da formare superfici di grandi dimensioni.

1688

Nella città francese di Saint Gobain, i mastri vetrai versavano il vetro di prima colata su un tavolo e lavoravano la massa vetrosa con un rullo fino ad ottenere uno spessore omogeneo. Il processo era ideale per la realizzazione degli specchi che andavano a decorare i palazzi in stile rococò della nobiltà del tempo!

1867

Nel 1867, Friedrich Siemens introdusse un’innovazione tecnica che accelerò l’industrializzazione della produzione del vetro: il forno continuo a bacino. Ancor oggi i forni a bacino sono costituiti dalla vasca di fusione e di lavorazione e funzionano giorno e notte senza interruzione. Questa fu una tappa importantissima per la produzione automatizzata di contenitori in vetro.

1903

L’americano Michael J. Owens inventò la macchina automatica per la soffiatura delle bottiglie, dando prova di una eccezionale capacità ingegneristica. La soffiatrice si basa sul metodo di aspirazione, che prevede che la massa vetrosa venga aspirata nello stampo metallico e tagliata automaticamente. Con questa meraviglia della tecnica si riuscivano a produrre 2.500 bottiglie all’ora.

1925

Nel 1925, gli ingegneri Ingle e Smith registrarono il brevetto della macchina IS. Questa macchina produce vetro cavo utilizzando il metodo soffio-soffio, una tecnica di produzione che viene utilizzata anche ai giorni nostri. La goccia viene dapprima soffiata in una preforma metallica, la goccia pre-formata viene poi trasferita in un secondo stampo dove viene soffiata fino ad assumere la forma definitiva.

Oggi

Nella seconda metà del XX secolo, in particolare grazie all’introduzione di macchine a controllo elettronico, vengono incrementati i volumi di produzione degli articoli in vetro, mentre nuovi processi per la fabbricazione di vetro leggero riducono l’impatto ambientale delle lavorazioni così come il consumo delle fonti energetiche.Il vetro è parte integrante del contesto in cui viviamo. Viene utilizzato nell’ambito della ricerca, della tecnologia di comunicazione, in architettura e nei pannelli solari. Il vetro è il materiale ideale per contenere alimenti, bevande e cosmetici.

Nelle architetture moderne è sempre più frequente l’impiego del vetro sia come materiale strutturale sia come elemento compositivo che massimizzi l’apporto di luce e renda fluide le divisioni tra “dentro e fuori”.

Vista l’ampia diffusione del vetro in ingegneria e architettura, è necessario coniugare le sue prestazioni tecnologiche con il contesto nel quale si va ad agire.

Grazie all’impiego del vetro è possibile realizzare facciate continue vetrate dal grande impatto visivo ed estetico. Il vetro, filtrando la luce, riesce ad ‘addomesticarla e ammorbidirla’ per consentire di sfruttarla secondo le esigenze. Una facciata strutturale in vetro, quindi, se progettata, dimensionata e posta con cura, consente di sfruttare al massimo i benefici della luce e migliorare il comfort dell’intero edificio.

Tra le facciate strutturali vetrate c’è Klima di FARAONE, un nuovo sistema per facciate in vetro con un alto potere di isolamento termico ed altissime prestazioni energetiche.

Tra le facciate in vetro colorato c’è DecorGem di OMNIDECOR® con vetro float retro smaltato con smalti ceramici, superficie satinata o lucida capace di resistere all’umidità e ai graffi.

Tra i mattoni in vetro a bassa trasmittanza termica c’è Energy Saving di SEVES GLASSBLOCK che permette di progettare facciate architettoniche all’insegna del risparmio energetico con trasmittanza pari alla metà del valore standard per il mattone di vetro.

Tra le Vetrate a fissaggio puntuale c’è FITECHNIC Glass Fitting MODEL 3 di PENTAGONAL con sistema a filetto vite standard, vetro con struttura totalmente trasparente e integrazione architettonica, a basso impatto ambientale.

Per molto tempo l’uso del vetro in edilizia è stato condizionato dalla dispersione termica, maggiore rispetto ad altri materiali. Oggi però esistono vetri capaci di garantire elevate prestazioni anche dal punto di vista termico.

Ad esempio, tra i vetri basso emissivi per l’isolamento termico c’è Pilkington Optitherm™ S3 che assicura un isolamento termico rinforzato in una vetrocamera tradizionale e un aspetto estremamente neutro grazie all’elevata trasmissione luminosa e alla bassa riflessione luminosa.

Per conciliare la salvaguardia del patrimonio storico con il comfort moderno e gli attuali requisiti ambientali c’è Pilkington Spacia™, un vetro sottovuoto che permette di raggiungere un isolamento termico in uno spessore sottile (6 mm); l’aria tra i due pannelli di vetro viene estratta, creando il vuoto che è efficiente nel limitare la dispersione termica e permette che lo spazio tra due pannelli possa essere ridotto a soli 0,2 mm.

Per garantire il comfort interno per le persone, è importante proteggersi dal rumore, sia proveniente dall’esterno che dai “vicini”. Le prestazioni acustiche di un serramento dipendono da ogni sua componente.

Per quanto riguarda il vetro, specifiche prove di laboratorio – svolte secondo indicazioni UNI – hanno determinato le prestazioni delle diverse tipologie di vetro.

Per migliorare le prestazioni delle facciate vetrate è possibile realizzare un apposito trattamento antirumore, da eseguire sulla superficie della lastra esterna di un vetrocamera.

Di aiuto anche ricorrere alla combinazione di elementi di diversi spessori, in modo da modificare la frequenza di risonanza del vetro. Invece, non sono molti i benefici dati dall’intercapedine (almeno che si parli di almeno 50 mm).

Fondamentale per le prestazioni complessive di un serramento sono la posa in opera e l’accuratezza esecutiva con cui si sono realizzati tutti i componenti.