D.A.D.I. L. Vanvitelli
Corso di Laurea Magistrale in Architettura
Laboratorio di Costruzione
dell’Architettura I A
a.a. 2015/16
Prof. Sergio Rinaldi
[email protected]
15_04_2016
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Chiusure Verticali trasparenti
IL VETRO
IL VETRO
è u n m a t e r i a l e c e ra m i c o a m o r f o o t t e n u t o p e r
solidificazione di un prodotto di fusione inorganico che
passa dallo stato fluido a quello solido senza
cristallizzazione. Le molecole, disposte in modo
completamente disordinato, non formano alcun reticolo
cristallino, per questo il materiale risulta trasparente.
Si compone di:
-vetrificante (silice, SiO2 – 69/74%)
-fondente (ossido di sodio, Na2O, 12/16%)
-stabilizzante (calce, CaO 5/12%)
-altri ossidi (allumina, magnesio 3%) per migliorare le
proprietà fisiche
Il vetro
Proprietà:
Massa volumica (peso) varia da un min. di 2300 kg/mc ai 6000 kg/mc. Il vetro in lastre attualmente in uso pesa
circa kg 2,5 a mq per ogni mm di spessore.
Resistenza meccanica ottima a compressione scarsa a trazione e quindi a flessione. In genere le lastre di vetro
non sono sottoposte a carichi e sollecitazioni che non siano quelle derivanti da vento o azioni termiche.
Durezza molto elevata fa si che il vetro sia uno dei materiali in assoluto più duri, infatti può essere tagliato solo
con il diamante.
Stabilità, resistenza chimica e alla corrosione
FORMATURA
Soffiaggio: per realizzazione di oggetti cavi, contenitori, a macchina o a bocca
Stampaggio: per oggetti pieni, la massa fluida viene introdotta nello stampo
(in acciaio in genere) e compressa
Colata: la massa fusa viene colata in stampi di cui assume la forma
Laminazione: per la fabbricazione di lastre introducendo la pasta tra rulli la
cui distanza determina lo spessore
Il vetro lavorato o semilavorato viene poi introdotto nei forni di ricottura a
480-550 °C per eliminare le tensioni interne dovute a raffreddamento veloce
degli strati superficiali, poi viene fatto raffreddare lentamente.
Successivamente si passa alla rifinitura con mole abrasive e lucidatrici a pasta di
ossido di ferro.
Formatura
Vetro Float
Oggi il vetro da lastre – quello impiegato in particolare nell’edilizia – si produce con la tecnica del
floating, da cui prende il nome. Viene così chiamato dal nome del più diffuso procedimento di
Fabbricazione Industriale del Vetro, FLOAT appunto, messo a punto da Sir Alastair Pilkington (Gran
Bretagna) alla fine degli anni '50. Il nome "Float" viene dal verbo Inglese "to float" che significa
"galleggiare" e deriva dal fatto che, ad un certo punto del processo, il nastro di vetro in formazione si
trova a galleggiare su uno strato di Stagno fuso (liquido). Più del 90% del Vetro prodotto a livello
mondiale è ottenuto con il Metodo FLOAT.
Le lastre reperibili in commercio hanno dimensioni max di 3.210 x 6.000 mm
I prodotti utilizzati in edilizia sono:
Lastre
-vetro singolo
-vetrocamera
Vetri speciali
-vetri con coating
-vetri temperati
-vetri stratificati
-vetri fotovoltaici
Vetri stampati
- diffusori
- tegole
Isolanti e additivi
-fibre di vetro
-vetro cellulare
-lana vetro
Vetro singolo
prodotto in spessori unificati, comprende:
Vetri semplici: spessore compreso tra 1,5 mm e 1,8 mm.
Vetri semidoppi: spessore 2,5 mm.
Vetri doppi: spessore da 3,5 mm a 4 mm.
Mezzi cristalli: spessore compreso tra 4 mm e 6 mm.
Cristalli: spessore da 6 mm a 12 mm.
Vetrocamera
E’ composto da due o tre lastre di vetro separate da intercapedini (di aria disidratata
o gas) sigillate lungo i bordi. Le proprietà dei vetricamera dipendono da spessore dei
vetri, caratteristiche e spessore dell’intercapedine eventuali trattamenti superficiali
delle lastre impiegate.
Uno spessore comune è mm. 6 + 12 + 4 = mm 22
L’innovazione di prodotto ha introdotto vetri con particolari proprietà in grado di
migliorare notevolmente le prestazioni delle vetrature
Vetri speciali
Vetro con coating
basso—emissivi (adatti ai climi freddi)
Un vetro basso emissivo è un vetro rivestito con un ossido metallico, che migliora
notevolmente le prestazioni di isolamento termico dell’infisso senza modificare le
prestazioni di trasmissione della luce. Il suo utilizzo consente di ridurre la trasmittanza
dell’infisso.
Vetri speciali
Vetro con coating
selettivi (per climi caldi)
in presenza di grandi superfici vetrate
l’irraggiamento solare può risultare eccessivo e
generare surriscaldamento e disagio luminoso
all’interno degli edifici. Anche a queste situazioni
estreme è possibile porre rimedio ricorrendo
all’uso di vetri speciali colorati nella massa e/o con
depositi superficiali "selettivi" sulla radiazione
solare. Il modo in cui questi operano è lo stesso già
visto per i vetri a Bassa Emissività, con la sola
differenza che la riflessione viene esercitata
selettivamente su parte dello spettro solare,
anziché sulla radiazione puramente termica.
Vetrata selettiva
Pilkinton Suncool
Vetri speciali
vetro stratificato
Consente di aumentare la resistenza meccanica ai carichi e agli urti evita la
frammentazione in caso di rottura.
Si tratta di lastre multistrato che vengono prodotte accoppiando due o più lastre di vetro
monolitico mediante uno o più strati di materia plastica speciale (PVB). Attraverso un
processo di riscaldamento e forte pressione, Il PVB (polivinilbutirrale) agisce da collante fra
i vari strati, generando un unico corpo inseparabile, più spesso e più elastico.
Il vetro così ottenuto, acquista capacità di resistenza agli urti, isolamento acustico, e
sicurezza per le persone, in quanto il film di polivinilbutirrale aumenta l'elasticità,
evitando rotture pericolose.
Vetri speciali
vetro fotovoltaico
Consente di realizzare l’effetto FV utilizzando superfici vetrate a trasparenza variabile; se
si utilizzano le comuni celle in silicio si ottiene il passaggio di luce tra una cella e l’altra
(effetto a scacchi). Se si usa un gel nanostrutturato in silicio da deporre come un coating
sulla lastra si ottiene una trasparenza quasi totale.
Vetri stampati
Profili sagomati
U - Glass
Barre di vetro traslucido con sezione a forma di U
Possono essere normali o armate si usano per realizzare pareti (esterne o divisorie)
coperture e/o pensiline
U - Glass
Vetri stampati
vetromattone
P. Chareau maison de verre 1932
Isolanti
lana di vetro
è data dalla fusione a 1450° di un insieme di sabbie naturali e vetro riciclato,
che viene poi fibrato. La coesione e la tenuta meccanica dei prodotti sono
ottenuti grazie alla presenza di leganti che incollano le fibre tra loro.
Successivamente il materiale viene portato a 200° per la polimerizzazione delle
resine e calandrato per ottenere resistenza e stabilità. Infine, la lana è tagliata
e imballata sotto forma di rotoli o pannelli, compressa e palletizzata per
facilitarne il trasporto e la manutenzione.
Vetro cellulare
si ottiene partendo dalla polvere di vetro, trasformata in cellule chiuse
mediante un processo termico-chimico.
Il vetro cellulare è costituito da una struttura cellulare chiusa che lo rende
totalmente impermeabile al vapore acqueo non assorbendo quindi umiditá.
E’ utilizzabile come strato di barriera al vapore.
Trattamenti superficiali decorativi
TECNICHE UTILIZZATE
SERIGRAFIA
Con questo processo si trasferisce ogni motivo grafico e fotografico con sistemi fototecnici su un
setaccio. Il procedimento avviene sia su superficie completa, sia su reticolo. Per mezzo di
grisaglia o di altri colori vetrificabili si può stampare in serigrafia qualunque tipo di vetro e in
seguito cuocerlo nel forno ad una temperatura di 600° per fissare i colori.
SABBIATURA
Procedimento che sfrutta un getto di sabbia ad alta velocità che permette di ottenere una
scalfittura del vetro, grazie a mascherature da cui si ricava il disegno sul vetro. L'erosione
superficiale del vetro determina semplici opacizzazioni o forti incisioni a diversi livelli,
percepibile anche al tatto.
Per sabbiare un vetro non necessariamente si adopera la sabbia, ma viene impiegata spesso
anche la polvere di corindone (ossido di alluminio).
Durante la sabbiatura, soltanto le zone che devono rimanere trasparenti sono mascherate per
protezione con una pellicola adesiva gommosa, capace di resistere al processo abrasivo, in modo
da proteggere tutte le parti che non si intendano sabbiare. La profondità ed il grado della
traslucidità della rifinitura sand-blasted variano secondo la forza ed il tipo di sabbia usati.
PELLICOLE
Le pellicole per vetri sono sottili film di materie plastiche che presentano un lato adesivo per
l'applicazione, realizzate in poliestere per applicazioni solo su vetro, e in pvc per applicazioni su
materie plastiche, vetro, superfici verniciate ed in genere superfici non porose e
traspiranti. La pellicola è stampabile mediante una tecnologia di stampa digitale ed è quindi
possibile realizzare decorazioni grafiche personalizzate, con qualsiasi immagine. E' disponibile in
due versioni: per applicazioni all'esterno del vetro (Prima superficie) e per applicazioni
all'interno del vetro (Seconda superficie). Se applicata sul lato interno del vetro si possono
ridurre i costi di applicazione e la grafica è meno soggetta ai danneggiamenti.
Trattamenti superficiali decorativi (serigrafia)
Istituto farmaceutico del Kantonsspital, Basilea, J. Herzog & P. de Meuron, 1995-1997.
Le facciate dell’edificio sono rivestite con un sistema di pannelli vetrati contraddistinti dal colore
verde, impresso sui vetri mediante tecnica serigrafia.
Trattamenti superficiali decorativi (sabbiatura)
Lastre curve sabbiate nell’auditorium a San Sebastian (E)
arch. Rafael Moneo 1999
Libreria Peckham, Londra, William Alsop, 1997-2000.
Particolare del fronte nord dell’edificio realizzato con una facciata continua in cui si alternano
pannelli di vetro stratificato trasparenti e colorati in giallo, arancio, verde e rosso. I vetri colorati
sono ottenuti dall’inserimento di intercalari in PVB (polivinilbutirale) all’interno delle lastre in vetro
stratificato. Gli intercalari sono singoli o multipli per ottenere diversi effetti cromatici.
I SERRAMENTI
Il progetto del serramento
Occorre tener conto che:
-Deve garantire le stesse prestazioni delle chiusure opache
(isolamento termo acustico, impermeabilità all’aria e all’acqua, assenza di ponti termici,
resistenza meccanica al peso proprio e al vento)
-Permettere il passaggio di luce ed aria e la visibilità dall’interno verso l’esterno
-Consentire, in particolari condizioni, il passaggio di persone e cose senza interferire
con la fruibilità dello spazio interno
-Permettere una agevolata pulizia manutenzione e sostituzione di parti
-Garantire la sicurezza nell’uso e alle intrusioni
-Contribuire alla qualità configurativa dell’involucro
Serramento in acciaio ad anta
(prod. Secco)
Possibili tipologie di serramento scorrevole
Dettaglio del binario con relative carrucole a scomparsa
nel pavimento
Facciate
un sistema per facciate continue a
taglio termico, montanti e traversi
con sezioni strutturali di profondità
da 50 a 180 mm e larghezza 50 mm.
L’elevato modulo elastico del metallo
garantisce una struttura solida ma
leggera e agile. La tenuta all’acqua e
all’aria è assicurata da un sistema di
guarnizioni a più livelli in EPDM
realizzate con canali di gronda per il
deflusso di eventuali infiltrazioni.
Il vetro, dello spessore fino a 56 mm,
è inserito frontalmente, appoggiato su
appositi supporti vetro solidali con i
profili strutturali e fissato ai montanti
e traversi mediante un pressore in
acciaio porta guarnizioni preforato
per l’applicazione con viti.
La facciata a cellule risulta particolarmente
adatta per gli edifici di elevata altezza ove
non è possibile montare i ponteggi, in quanto
le cellule escono già finite dallo stabilimento
e, vengono montate in loco agendo
dall’interno. L’installazione, che risulta essere
estremamentwe rapida, avviene montando i
moduli dal basso verso l’alto e, tranne che per
l’ausilio di una gru per il sollevamento,
completamente dall’interno, escludendo
quindi l’utilizzo dei ponteggi esterni.
Complesso scolastico a Crema prog. Archistudio
In genere queste facciate non hanno
aperture e quindi devono essere
climatizzate con sistemi meccanici.
Facciate a fissaggi puntuali
Uno dei primi esempi di questo tipo di
connessione sono le vetrate della Città della
Scienza al Parco de la Villette a Parigi, su
progetto dell’arch. Adrien Fainsilber, dove lo
studio delle vetrate venne affidato allo studio
Rice, Francis e Ritchie.
Le componenti principali di un sistema di
facciata a fissaggi puntuali sono:
le lastre in vetro;
la struttura controventante;
il sistema di aggancio delle lastre al
sistema controventante;
la sigillatura tra le lastre di vetro.
