Cosa sono i vetri cromogenici: caratteristiche e tipologie

I vetri che compongono i serramenti degli edifici sono una componente fondamentale del serramento stesso e della qualità in termini prestazionali ed energetici dell'involucro edilizio. Negli ultimo vent'anni lo studio e la ricerca sui materiali per l'edilizia ha interessato anche i vetri. Oggi parleremo dei vetri cromogenici delle loro caratteristiche e tipologie. 

Vetri cromogenici (foto di Pexels - Fonte: pixabay.com)

 

Indice

1. Premessa
   
2. Cosa sono i vetri cromogenici
   
3. Vetri cromogenici: tipologie
   
• Vetri fotocromici
  
• Vetri termocromici
• Vetri elettrocromici
• Vetri a cristalli liquidi
  
4. Conclusioni

 

Premessa

I cambiamenti climatici in atto e la necessità di ridurre gli sprechie ei consumi energetici ha messo in atto, ormai da qualche anno, la necessità e l'opportunità di studiare, scoprire e sperimentare nuovi materiali sempre più efficienti e tecnologicamente evoluti. Il vetro è un materiale che da sempre viene utilizzato in edilizia e nelle opere architettoniche e per questo non poteva mancare all'appello. Le superfici vetrate sia di modesti edifici residenziali ma anche e soprattutto di grandi edifici come ad esempio le torri e i grattacieli, sono diventate negli ultimi anni al centro dell'attenzione. Se pensiamo ad un serramento di una finestra ad esempio, il veto infatti è la parte più "debole" ovvero la parte più disperdente di calore. 

Ovviamente a contenere i flussi termici e acustici è il sistema serramento ma il vetro svolge un ruolo chiave. Per questo sono stati ideati molte tipologie di vetro in grado di rispondere a diverse esigenze come ad esempio i vetri selettivi, i vetri bassoemissivi, etc.

Cosa sono i vetri cromogenici

I vetri cromogenici (o smart windows) sono dei particolari tipi di vetro che regolano sia la quantità che la qualità della luce che entra nell'edificio. La luce naturale infatti è una componente molto importante pèer determinare la qualità della vita delle persone che vivono e lavorano all'interno di un ambiente. 

Inoltre dalla quantità di luce che entra dipende poi la quantità di calore che entra e quindi la necessità o meno di utilizzare impianti di climatizzazione e riscaldamento. Inoltre i vetri cromogenici sono in grado di assolvere ad altre funzioni come ridurre l'abbagliamento, proteggere la vista e favorire l'aeraazione. In pratica i vetri cromogenici sono un filtro tra ambiente interno ed esterno assorbendo la radiazione solare in maniera totale o parziale: assumono un diverso comportamento in funzione della luce esterna, dalla temperatura e dal potenziale elettrico, per questo vengono anche definiti vetri oscurabili.

Vetri cromogenici: tipologie

Come abbiamo appena visto i vetri cromogenici sono dei vetri che possono assumenre un comportamento divero in base alla luce, alla temperatura e alla differenza di potenziale elettrico applicata. 

In base al fattore determinante della reazione i vetri cromogenici possono essere suddivisi in tre sotto categorie:

• vetri fotocromici: la trasparenza varia nel tempo in base alla radiazione solare e alla quantità di luce presente;
  
• vetri termocromici: in questo caso la trasparenza invece varia in base alla temperatura esterna;
  
• vetri elettrocromici: stessa cosa la trasparenza e il controllo solare del vetro si modificano quando viene applicata una tensione elettrica.

Vediamo meglio nello specifico queste tre tipologie di vetri cromogenici.

Vetri fotocromici

I vetri fotocromici sono in grado di oscurirsi e variare la loro trasparenza in funzione della quantità della radiazione solare presente e della loro esposizione ai raggi ultravioletti UV. Più i raggi solari sono intensi e più il vetro diventeràscuro, viceversa più è buio e più il  vetro tornerà trasparente. Questo tipo di vetro attualmente ha trovato pochissime applicazioni in edilizia e viene utilizzato principalmente per le lenti degli occhiali da sole.

Vetri termocromici

I vetri termocromici cambiano le loro proprietà in funzione della temperatura: più la temperatura è alta e più il vetro diventa opaco. Questo tipo di vetro è utilizzato anche in edilizia ma in questo caso occorre prestare attenzione ad avere una temperatura che sia nell'intervallo del benessere termico e visivo per l'uomo.

Vetri elettrocromici

I vetri elettrocromici sono un pò più complessi deglia ltri due tipi di vetri cromogenici: essi sono fromati da più strati, la struttura è simile ad una matriosca. In pratica c'è un elettrolita che viene inglobato tra due elettrodi inseriti tra due conduttori trasparenti messi nell'intercapedine della vetrocamera. Se viene applicata una tensione elettrica succede una rezione eletrochimica che genera una variazione del colore del vetro. Per avere condizioni di trasparenza basterà invetire le polarità: variando così il potenziale elettrico applicato al vetro è possibile modulare la trasmisisone luminosa e infrarossa all'interno degli ambienti.

Vetri a cristalli liquidi

I vetri a cristalli liquidi sono un ulteriore tipo di vetro cromogenico e con un comportamento simile ai vetri elettrochimici. Applicando una differenza di potenziale i cristalli liquidi cambiano orientamento tra gli elettrodi del sistema. In questo modo se il sistema è acceso la vetrata in questione diventa trasparente, se viceversa il sistema è spento il vetro diventa semi-trasparente e traslucido. Stesso meccanismo avveine per i vetri con sistema a particelle sospese.

Conclusioni

Quando si progetta un nuovo edificio o si procede con una ristrutturazione è di fondamentale importanza scegliere nel modo più appropriato il tipo di vetro migliore in grado di migliorare le prestazioni energetiche e la quaità della vita degli abitanti. La ricerca e lostudio di nuovi materiali e le tecnologie hanno reso possibile soluzioni impensabili fino a qualche anno fa e che sono in grado di controllare e gestire la dinamiche che avvendono tra ambiente interno ed esterno.