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Coperture in vetro – Considerazioni e realizzazioni

Coperture in vetro – Considerazioni e realizzazioni

copertura-piramidale-vetro-5Prima di valutare i vari parametri tecnici che caratterizzano le coperture in vetro, facciamo una rapida distinzione tra le tipologie di coperture vetrate.

Interpretiamo come coperture vetrate tutte quelle coperture la cui struttura portante è realizzata in acciaio, o anche legno, alluminio, elementi prefabbricati, ecc., e il cui tamponamento (cioè il rivestimento della struttura che isola dall’esterno) sia di vetro. Il vetro potrà ovviamente essere temperato, stratificato, a camera, ecc. in funzione delle esigenze del caso.

Interpretiamo invece come coperture in vetro strutturale, solo quelle coperture in cui la parte strutturale di sostegno è realizzata in vetro, tramite travi di vetro e/o pilastri di vetro.  Rimane invariata la natura del tompagno che ovviamente sarà di vetro. In pratica, questa copertura, può essere definita copertura di vetro perchè ogni elemento che la costituisce, sia esso sostegno o tompagno, è realizzato in vetro, ovviamente impiegato nelle opportune tipologie a seconda della funzione.

Chiarita la distinzione con cui definiremo le varie coperture, ne introduciamo i vari aspetti tecnici caratteristici.

Realizzazioni di coperture in vetro dall’archivio lavori:

Le coperture vetrate, rappresentano la soluzione più comune per ricevere luce nella parte centrale di un edificio.

Le coperture in vetro, hanno la funzione di creare il contatto esterno-interno, di permettere l’ingresso della luce naturale e della radiazione solare. Possono essere di tipo fisso, o apribile per consentire il passaggio di aria e anche il passaggio delle persone.
(Se sei interessato a notizie tecniche, foto e video di funzionamento delle coperture apribili Archivetro, ti consigliamo di visitare la pagina dedicata ai nostri lucernari apribili in vetro della serie Variglass: Lucernari Variglass.)

Le problematiche da affrontare per la scelta ottimale di una copertura vetrata, sono varie, ma le principali sono relative all’illuminazione naturale, all’isolamento termico, all’irraggiamento solare, al fonoisolamento e alla sicurezza.
Le coperture vetrate devono garantire il contatto tra esterno e interno, mantenere una elevata superficie luminosa e contemporaneamente, costituire una barriera controllata contro questi fattori in modo da creare condizioni di comfort ideali agli ambienti sottostanti.

L’illuminazione naturale

Utilizzando vetri adeguati, è possibile ottenere dalle coperture in vetro un buon livello di illuminazione naturale, con vantaggi notevoli, uno su tutti quello di poter vedere gli oggetti che ci circondano come realmente sono, senza vizi cromatici derivanti dall’uso di illuminazione artificiale.
L’illuminazione zenitale, infatti, è moto più naturale della stessa luce solare che entra dalle finestre e che riflette in maniera diversa da come siamo abituati quando ci troviamo all’esterno.

Dalle coperture vetrate, quando poste all’interno degli edifici, è possibile accedere a ricambi aria naturali, tramite opportune aperture, e garantire anche una ventilazione ottimale. I vantaggi che ne derivano sono di natura economica, per via del risparmio energetico, e di natura ambientale, per il conseguente minore uso di energia di riscaldamento, ventilazione e condizionamento nelle stagioni intermedie.

Isolamento termico

L’isolamento termico oggi riveste notevole importanza, anche per le normative in merito che si aggiornano continuamente dopo lunghi decenni di stasi, per gli accordi internazionali, come per il protocollo di Kyoto sui cambiamenti climatici.
A tal fine, per impostare una corretta valutazione di risparmio energetico, è importante non disperdere energia, quindi minori dispersioni termiche invernali e minori carichi termici estivi. Il contenimento di questi importanti parametri, genera un minor consumo di energia.
Una corretta progettazione dei sistemi vetrati risulta importante per rispettare questi piani di economia energetica, soprattutto perchè le dispersioni termiche e i carichi termici solari vanno tenuti sotto controllo in maniera differenziata e dipendenti dal luogo in cui si installa la copertura in vetro, cioè se il luogo ha un clima freddo, caldo o temperato.
La nostra lunga penisola presenta ambienti naturali molto diversi tra loro, e queste caratteristiche così diverse tra loro sono tutte presenti.

Il coefficiente di trasmissione termica, cioè la quantità di energia termica che attraversa il vetro di copertura nell’unità di superficie, di tempo e di temperatura, deve sempre essere il più basso possibile.

Attualmente è possibile raggiungere facilmente valori di coefficienti di trasmissione termica del vetro pari a 1,2 W/m^2hK, ma all’occorrenza è possibile ottenere valori anche inferiori a U = 0,6 W/m^2hK.

Irraggiamento solare

È la causa dell’effetto serra, così desiderato durante la stagione invernale, quanto – in genere – indesiderato durante la stagione estiva.
L’irraggiamento solare sulle coperture vetrate oggi può essere controllato con l’uso di vari prodotti vetrari, come vetri assorbenti, vetri riflettenti, vetri selettivi. I vetri assorbenti in pratica sono i vetri colorati in pasta, che assorbono molta energia e gran parte di essa viene dispersa nell’ambiente esterno; i vetri riflettenti hanno la funzione appunto di riflettere la luce solare, e quindi limitarne l’ingresso,con varie percentuali di riflessione, esistono moltissime tipologie che permettono sempre una scelta ottimale, i vetri selettivi, lo dice la parola stessa, bloccano la parte di luce solare che genera calore e permette l’ingresso della energia visibile, cioè della luce. Il loro funzionamento si basa su un concetto di selettività delle varie lunghezze d’onda della energia solare (in pratica delle onde elettromagnetiche).
In sostanza è possibile riflettere anche fino al 50 % e più della energia termica e permettere l’ingresso di quella visibile fino all’80% (i valori sono ovviamente relazionati al tipo di vetro installato); il valore percentuale di ingresso della luce visibile va considerato diversamente da quello delle finestre, infatti in genere le finestre sono di pochi metri quadri rispetto all’ambiente da illuminare, le coperture di vetro invece, sono in genere molto grandi o addirittura grandi quanto la stessa superficie dell’ambiente, quindi anche un valore di trasmissione più basso, è fortemente amplificato dall’effetto superficie, anzi, in talune occasioni, va controllato per evitare l’effetto abbagliamento.

I parametri fisici da controllare e relativi all’isolamento termico, all’irraggiamento, alla riflessione, all’assorbimento energetico e ai vari parametri quale il fattore solare, sono controllati e condizionati con vari sistemi tecnologici, come l’utilizzo di vetri a camera tradizionali con l’inserimento di vari gas come l’argon, con l’uso di vetri basso emissivi che sono opachi all’energia termica prodotta internamente all’ambiente (anche solare dopo che si è modificata la lunghezza d’onda. Oggi il processo più comune per ottenere questi vetri è l’uso del Coating, cioè film di ossidi metallici di varia natura, depositati sulla superficie dei vetri con varie tecnologie, che trasformano o esaltano alcune caratteristiche peculiari del vetro stesso secondo le esigenze ambientali.

Sicurezza

Nelle cupole in vetro, ma soprattutto in quelle strutture costituite da metallo o vetro strutturale e vetro, la sicurezza assume un aspetto particolarmente importante.

In questo capitolo dedicato alle coperture trasparenti, l’aspetto sicurezza del vetro non sarà descritto perchè l’impiego di tali strutture è molto ampio e utilizzato con diverse finalità; spazia infatti dall’uso del semplice lucernario all’enorme copertura e che coprono ambienti residenziali, spazi aperti, opifici industriali, ecc. e che pertanto devono rispondere a vari requisiti di sicurezza anche molto diversi tra loro, come quella all’antinfortunio, all’antisfondamento, antiproiettile, anticrimine, anticaduta e quando anche all’anti fuoco.

La descrizione quindi dell’aspetto sicurezza può essere assunta quella ampiamente affrontata nella sezione dedicata alla sicurezza nelle vetrazioni a cui questo capitolo rimanda.

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