Per stabilire e raggiungere gli standard prestazionali del vetro architettonico si spendono grandi quantità di tempo, impegno e denaro. Architetti, progettisti, fornitori, organizzazioni del commercio ed enti pubblici lavorano sodo per garantire che siano fissati e rispettati integralmente standard industriali come, per esempio, per la trasmittanza della luce visibile. Gli standard prestazionali hanno obiettivi chiari e validi, ma hanno anche un grosso inconveniente. Essi dimostrano come, in effetti, il prodotto raggiunga un certo livello prestazionale solo il “primo giorno” la data di prova. Il vetro, quando è nuovo, rispetta standard generali di trasparenza, brillantezza e pulizia. Tuttavia, esso è particolarmente soggetto al degrado superficiale prima, durante e dopo la costruzione. Se non si intraprendono misure preventive per proteggerlo contro il declino prestazionale, è improbabile che un vetro che rispetti lo standard di trasmittanza luminosa all’atto della fornitura lo soddisfi ancora a fine costruzione. Di conseguenza, la proprietà e gli occupanti dell’immobile non ricevono alcun beneficio dal tempo, dall’impegno e dal denaro investiti: è tutto sprecato. Vediamo quali sono le cause di questa situazione e come si può proteggere il vetro architettonico prima, durante e dopo la costruzione con un’azione preventiva, contribuendo a conservarne le prestazioni, in linea con gli standard industriali, ben oltre la data di fornitura.


Il degrado della  superficie  del vetro può influenzare significativamente l’energia, o radiazione luminosa, che è importante per mantenere le performance secondo i criteri 



Perché fissare standard prestazionali per il vetro architettonico?
La luce del sole è essenziale per la nostra vita: per questo il vetro è una parte così importante del progetto di un edificio. Il vetro, infatti, è il solo materiale da costruzione che provvede alla trasmissione diretta della luce e, più in generale, dell’energia radiante del sole.


Le prestazioni del  vetro architettonico rispetto agli standard industriali, come la trasmittanza della luce visibile, decadono rapidamente sempre che il vetro non abbia una protezione durevole contro l’attacco chimico e fisico 

Durante la progettazione e la scelta delle vetrate per un edificio, architetti e progettisti spendono parecchio tempo per eseguire calcoli volti a determinare:
• effetti del clima;
• guadagno di calore interno;
• requisiti d’illuminazione artificiale e naturale;
• consumi energetici.
Alla base di questi calcoli sono anche gli standard prestazionali del vetro. Perciò, la scelta del vetro architettonico è diventata sempre più complessa. Nonostante i molti vantaggi, il normale vetro float trasparente non è un materiale perfetto per l’impiego architettonico, poiché è dotato di:
• grande trasmittanza della radiazione solare infrarossa a bassa lunghezza d’onda (energia termica direttamente irradiata dal sole), il che significa grande trasferimento di calore all’interno dell’edificio e maggiore necessità di raffrescamento;
• scarsa riflettanza della radiazione solare infrarossa ad alta lunghezza d’onda (energia riflessa dalle superfici all’interno di un edificio), il che significa perdita di energia termica e maggiore necessità di riscaldamento. I modi per controllare l’energia radiante, al fine di superare questo inconveniente, sono diventati parte integrante degli standard prestazionali del vetro. I principali standard, tra quelli pertinenti i vetri per il controllo energetico, sono:
• Fattore solare (FS) L’energia solare può essere piacevole in alcuni casi, ma spesso costituisce una causa di surriscaldamento. Il vetro a controllo solare, normalmente colorato in pasta (assorbente) o con coating (riflettente), è impiegato per ridurre l’energia termica radiante. In estate un fattore solare più basso è vantaggioso, perché aiuta a ridurre la trasmissione di calore all’interno dell’edificio e abbassa il consumo energetico dei sistemi di condizionamento.
• Trasmittanza luminosa (T) L’energia solare sotto forma di luce visibile è una parte essenziale della nostra vita, in termine di visione e benessere. T rappresenta il valore percentuale di luce visibile che attraversa direttamente il vetro. Più alta è la percentuale, più luce entra nell’edificio.
• Trasmittanza termica (K) Un fattore importante nel progetto di un edificio è la trasmittanza termica, del vetro e degli altri materiali da costruzione. Essa è importante per diversi aspetti, ad es. la determinazione del bisogno di riscaldamento e di raffrescamento, ed è anche importante per la salute umana. Più basso è il valore di K, minore è la perdita di calore. Altri standard prestazionali per il vetro sono la riflettanza luminosa, il coefficiente di ombreggiamento e la trasmittanza della radiazione ultravioletta. Le prestazioni inerenti quasi tutti gli standard sono facilmente influenzate dal degrado della superficie del vetro. Quella che è più ovvio e facile confrontare tra prima e dopo la data di fornitura è la trasmittanza luminosa (T). Ebbene, molto spesso lo standard di T non si raggiunge già subito dopo l’installazione del vetro, e ciò rende lo standard senza senso.


Perché T e altri standard di prestazione sono teorici e non reali
Nella vita reale, raramente i calcoli dei progettisti sono soddisfatti a causa del degrado superficiale del vetro causato da:
• corrosione superficiale, derivante principalmente dall’azione delle intemperie e dall’attacco chimico, compresi i due più grandi nemici del vetro: umidità e alcalinità;
• sporcizia organica e contaminazione inorganica: la maggior parte s’incolla solidamente al vetro e non può essere rimossa con metodi di pulizia convenzionali;
• caratteristiche chimico-fisiche del vetro stesso. Il degrado della superficie del vetro può influenzare significativamente l’energia o radiazione luminosa che è importante per mantenere le performance secondo i criteri. Quando la luce o l’energia radiante colpiscono una superficie sono assorbite, riflesse o trasmesse. Ovviamente, i calcoli dei progettisti tengono conto dell’assorbimento, della riflessione e della trasmissione della luce e dell’energia radiante. Tuttavia, il degrado della superficie del vetro significa che gli standard prestazionali rischiano di decadere già dal momento in cui il vetro scelto in fase progettuale è fabbricato. Tali decadimenti delle prestazioni sono molto probabili anche durante il trasporto, l’immagazzinamento, l’installazione e l’impiego.



I principali standard, tra quelli pertinenti ai vetri per il controllo energetico, sono: fattore solare, trasmittanza termica e luminosa

Altre cause per cui le prestazioni del vetro decadono a confronto con gli standard industriali
Architetti e consumatori utilizzano il vetro sapendo che deve essere pulito frequentemente, poiché altrimenti perde il suo originario aspetto brillante e le caratteristiche prestazionali. Tuttavia, c’è una generale mancanza di consapevolezza riguardo alle proprietà chimiche e fisiche del vetro. La superficie del vetro appare liscia, ma non è così. Essa presenta microscopici picchi e avvallamenti che sono approfonditi dalla corrosione e dall’attacco chimico. Il vetro è chimicamente reattivo a certi contaminanti ed è idrofilo, cioè attrae e trattiene l’umidità. Esso attrae e trattiene anche l’elettricità statica, rendendo la superficie come un magnete per la polvere. Nell’industria del vetro c’è crescente consapevolezza riguardo alla necessità di proteggere durevolmente la superficie del vetro, per mantenere le performance rispetto agli standard industriali.


Che cosa succede quando le prestazioni del vetro, come T, diminuiscono rispetto agli standard?
Un sacco di tempo, impegno e denaro sono sprecati. Tutto il duro lavoro dedicato a stabilire e raggiungere gli standard prestazionali industriali è perso, salvo che il vetro non sia protetto contro le cause del degrado superficiale. La proprietà e gli occupanti dell’immobile non ricevono i benefici. Coloro che, direttamente o indirettamente, pagano perché il vetro soddisfi gli standard prestazionali dell’industria non si avvantaggiano dei loro investimenti se il vetro non è protetto contro le cause del degrado superficiale. Gli obiettivi d’illuminazione diurna non sono raggiunti. Storicamente, la funzione primaria del vetro in architettura è stata di fornire agli occupanti degli edifici luce e visione. Queste funzioni sono ancora essenziali e illustrano l’importanza di un vetro che sia facile da pulire e da conservare pulito e trasparente. L’illuminazione diurna impiega il vetro e la luce naturale per illuminare gli interni. Usare la luce del sole non costa nulla all’ambiente ma paga grossi dividendi agli occupanti degli edifici collegandoli con il mondo esterno, riducendo il bisogno d’illuminazione artificiale e tagliando i costi di riscaldamento e raffrescamento. L’illuminazione diurna è una soluzione ad alta compatibilità ambientale ed efficienza energetica. Consumando meno energia, edifici con abbondante illuminazione naturale riducono l’impiego di carburanti fossili, che genera emissioni di biossido di carbonio generalmente associate al riscaldamento globale e ai cambiamenti climatici. Questi vantaggi del vetro hanno reso l’illuminazione naturale un tema centrale nella progettazione di edifici ad alte prestazioni. Le prestazioni dell’illuminazione naturale diminuiscono però velocemente se il vetro non è protetto contro le cause del degrado superficiale.


Le proprietà visive del vetro possono ridursi
Il degrado superficiale causa il deterioramento delle proprietà visive del vetro con macchie, offuscamento, vaiolatura, erosione superficiale e altri fenomeni. Quando questa condizione peggiora, la connessione degli occupanti con il mondo esterno appare progressivamente più sporca e meno chiara. Ciò può facilmente creare effetti negativi sugli atteggiamenti e sul benessere degli occupanti, salvo che il vetro sia protetto contro le cause del degrado superficiale.


L’orologio biologico può soffrirne
La luce non è soltanto necessaria per vederci bene, ma ha enorme influenza sulla salute e il benessere degli esseri umani poiché entra negli occhi e influenza l’orologio biologico, l’umore e le prestazioni. Una piccola struttura del cervello, chiamata nucleo soprachiasmatico, costituisce l’orologio biologico che controlla e influenza molte funzioni del nostro corpo come la produzione di ormoni, i ritmi della veglia e del sonno, la temperatura corporea e l’attenzione. Molte ricerche mostrano come luce e buio siano importanti stimoli per le funzioni di quest’orologio biologico.


Le condizioni d’illuminazione sul posto di lavoro possono peggiorare
Consulenti e progettisti sanno da parecchio tempo che l’illuminazione ambientale ha una considerevole influenza sulla salute e il benessere degli esseri umani. L’illuminazione sembra talmente importante che persino gli sbalzi d’umore stagionali, forti quanto la depressione, sono stati trattati talvolta con successo semplicemente aumentando l’illuminazione naturale nell’ambiente dei pazienti. La Pilkington Australia ha pubblicato un articolo nel quale afferma che l’aumento d’illuminazione diurna degli edifici ha chiari e positivi effetti sulla produttività umana. Dopo molti anni di studio degli effetti dell’aumento d’illuminazione diurna sul lavoro e l’efficienza delle persone, si è trovato che l’incremento dell’illuminazione porta a miglioramenti di produttività variabili tra il 6 e il 16%. Considerando che il costo del personale rappresenta mediamente l’80-90% del costo totale di un business (mentre il costo per l’energia, per esempio, rappresenta appena il 3-5% e gli affitti intorno al 5%), Pilkington dichiara nell’articolo che “... è evidente l’impatto vitale dell’aumento di illuminazione sulla produttività e la redditività di un’azienda”. L’illuminazione artificiale e i collegati costi di raffrescamento costituiscono il 30-40% dell’impiego d’energia in un edificio non residenziale, secondo il manuale dell’American Society of Heating, Refrigeration and Air-Conditioning Engineers. L’impiego efficace dell’illuminazione naturale, perciò, può ridurre i costi energetici in modo rilevante. Il modo più efficace, per raggiungere questi e altri obiettivi, è proteggere il vetro contro le cause del degrado superficiale.


Conclusioni
Le prestazioni del vetro architettonico rispetto agli standard industriali, come la trasmittanza della luce visibile, decadono rapidamente a meno che il vetro non abbia una protezione durevole contro l’attacco chimico e fisico. Quando questa condizione peggiora, il contatto delle persone all’interno con il mondo esterno appare progressivamente più sporco e meno chiaro, causando effetti negativi sull’estetica dell’edificio così come sugli atteggiamenti e il benessere dei suoi occupanti. Oggi non c’è motivo di lasciarsi sfuggire o ignorare il bisogno di una protezione contro il degrado del vetro. Ora esiste la tecnologia che consente al vetro di mantenere le sue promesse di trasparenza, brillantezza e pulizia, conservando il livello prestazionale rispetto agli standard industriali e aiutando a evitare il rischio che il vetro non protetto manchi di soddisfare le attese riguardo alle prestazioni rispetto agli standard. ClearShield è stato pioniere della protezione superficiale del vetro dal 1982 ed è l’unico sistema completo per il rinnovamento, la protezione e la manutenzione delle superfici vetrose. Il sistema trasforma il vetro comune in una superficie “antiaderente” che è sempre più facile da pulire e conservare pulita, richiede una frequenza di pulizia che è meno della metà ed è resistente a macchie e opacizzazione. Il Sistema ClearShield è sia la profilassi, sia la cura. Quando è applicato al vetro nuovo in fabbrica, questo sistema innovativo previene il degrado superficiale del vetro e la perdita di prestazione rispetto agli standard industriali dal primo giorno. Se il vetro è già macchiato e opaco, con una trasmittanza più bassa rispetto al primo giorno, il sistema diventa una cura molto efficace per riportare il vetro all’aspetto e alle prestazioni originari... e conservarlo poi in quello stato!