Quanto sono efficaci gli edifici in vetro dal punto di vista energetico

Gli edifici in vetro sono sempre più diffuso nelle grandi città del mondo, da New York a Dubai e Shanghai. Questo, nonostante non abbia funzioni propriamente strutturali, partecipa da protagonista al bilancio energetico globale di un edificio. Quindi sorge spontaneo chiedersi, a prescindere dal design, se questa tipologia di edifici possa essere in grado di coniugare estetica ed efficienza energetica allo stesso tempo. In questo articolo discutiamo le problematiche e le strategie di progetto da mettere in campo per ottenere edifici con superfici vetrate energeticamente efficaci e competitivi con i tradizionali sistemi di involucro.

L’efficienza degli edifici in vetro dal punto di vista energetico

Gli edifici in vetro affascinano: riflettono il cielo e danno luce naturale agli ambienti. Ma senza una corretta progettazione possono diventare significativamente energivori. Infatti, in un’epoca in cui la consapevolezza ambientale è cruciale, la costruzione sostenibile è oggigiorno il paradigma fondamentale per la riduzione dell’impatto negativo delle nostre attività sull’ambiente. Il vetro, per sua natura, è un materiale trasparente alla luce solare:

• Permette di ridurre il bisogno di illuminazione artificiale durante il giorno;
• Favorisce il riscaldamento naturale degli ambienti interni, sfruttando il cosiddetto guadagno solare passivo.

Vista da questa prospettiva, sembrerebbe dunque una soluzione ottimale. Tuttavia, il comfort termico interno va analizzato capendo cosa accade quando le temperature cominciano a salire o ad abbassarsi.

Estate e inverno: il doppio problema

Colpendo una superficie vetrata, la radiazione solare attraversa e riscalda gli ambienti interni; una volta immagazzinata, la radiazione viene assorbita da superfici e persone e riemessa sotto forma di calore. Il vetro, però, trattiene parte di questo calore, impedendone la dispersione. Risultato:

• Nei periodi estivi le superfici vetrate aumentano il surriscaldamento dell’edificio e, conseguentemente i consumi per la climatizzazione. È lo stesso meccanismo che fa funzionare le serre agricole, o che mantiene caldi i cibi esposti nelle teche dei bar;
• In inverno, invece, il problema si ribalta. Anche se le vetrate permettono l’ingresso dei raggi solari e quindi un certo guadagno termico gratuito, nel complesso il bilancio energetico rimane spesso negativo. Il motivo è semplice: il vetro ha una trasmittanza termica molto più alta rispetto ad altri materiali da costruzione, come i muri isolati. In altre parole, il calore interno tende a disperdersi molto più facilmente attraverso le superfici vetrate, soprattutto di notte o nei giorni nuvolosi, quando non c’è il sole a compensare.

Questo significa che per mantenere una temperatura confortevole all’interno di un edificio vetrato durante l’inverno, è necessario consumare molta più energia per il riscaldamento, con un conseguente aumento dell’impatto ambientale. Più grandi sono le superfici vetrate, maggiore sarà la quantità di energia necessaria a compensare queste dispersioni.

Le possibili soluzioni al problema del riscaldamento negli edifici in vetro

Per realizzare edifici con ampie superfici vetrate che siano davvero efficienti e a basso impatto ambientale, è fondamentale unire progettazione bioclimatica intelligente e tecnologie costruttive avanzate. La progettazione bioclimatica consiste nel progettare l’edificio in armonia con il clima locale, sfruttando al massimo le risorse naturali (sole, vento, ombra… persino la vegetazione presente o crearne altra ad-hoc, qualora non bastasse) per garantire comfort termico e ridurre i consumi energetici. Ecco quali sono dunque le principali soluzioni e materiali innovativi oggi utilizzati:

• Vetri ad alte prestazioni: come i tripli vetri basso emissivi, i vetri con gas isolanti (argon, krypton) o le tecnologie cromogeniche, capaci di ridurre le dispersioni termiche in inverno e il guadagno solare in estate;
• Sistemi di ventilazione naturale: progettati per sfruttare correnti d’aria e moti convettivi naturali, riducendo il bisogno di climatizzazione;
• Piattaforme intelligenti che gestiscono automaticamente temperatura, luce, schermature e ventilazione per ottimizzare i consumi;
• Facciate integrate con pannelli fotovoltaici: che trasformano le superfici trasparenti in generatori di energia;
• Vetri dinamici “intelligenti”: capaci di variare trasparenza e opacità in tempo reale per controllare luce e calore, senza intervento manuale.

Un esempio applicativo di queste tecnologie è la Torre UniCredit a Milano, progettata con facciate vetrate curvilinee e riflettenti, con vetri ad alte prestazioni termiche, integrazione di pannelli solari sul tetto e pellicole fotovoltaiche sulle vetrate esterne, tutto coadiuvato da sistemi automatizzati che regolano temperatura e umidità.

La ricerca sta rivoluzionando il ruolo del vetro: non più solo un elemento passivo, ma un materiale che produce energia, regola la luce e partecipa attivamente alla sostenibilità dell’edificio.

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