Finestre smart:, risparmio energetico e comfort visivo

La trasparenza rappresenta la preziosa peculiarità del materiale vetro, in quanto consente interazione visuale con lo spazio esterno e impiego della luce naturale come fonte di illuminazione, con i suoi molteplici benefici per la salute degli abitanti. D’altro canto, dal punto vista termofisico, la vetratura costituisce spesso un punto debole dell’involucro. Nei secoli XIX e XX, il vetro ha acquisito sempre maggiore importanza in ambito architettonico, parallelamente a grandi avanzamenti tecnologici che ne hanno favorito la produzione su larga scala e un raffinato controllo delle proprietà ottiche, termiche e meccaniche. Le sperimentazioni del XX secolo hanno permesso di parlare di progetto della “pelle” architettonica, dotata di proprietà mutevoli e controllabili. Nell’ottica del miglioramento delle proprietà termiche delle finestrature sono state introdotte varie classi di rivestimenti superficiali per vetri, come i low-E, in grado di ridurre l’emissività superficiale del pannello e contenere la dispersione di energia termica per irraggiamento. I rivestimenti sono depositati prevalentemente per PVD (physical vapor deposition) o per CVD (chemical vapor deposition). Attraverso il processo MSVD (magnetron sputtering vacuum deposition), vengono depositati i film a controllo solare, al fine di contenere l’aliquota di trasmissione della radiazione infrarossa (corta) attraverso il vetro. Queste tecnologie costituiscono applicazioni storiche delle nanotecnologie in edilizia e presentano il limite di definire in modo rigido e definitivo il comportamento termofisico di una vetratura con riferimento al valore di trasmissione della radiazione elettromagnetica, senza alcuna possibilità di modifica. Con lo scopo di reinterpretare dinamicamente la “trasparenza” del vetro, mirando a farne una proprietà mutevole in relazione alle condizioni di illuminamento, nasce l’ambito di ricerca sperimentale delle finestre intelligenti o “smart windows”. La disponibilità di materiali e strumenti innovativi provenienti dal campo delle nanotecnologie ha consentito rilevanti sviluppi tecnologici nel settore delle smart windows, che puntano alla modulazione variabile della radiazione solare, in base alle condizioni climatiche e alle esigenze dei fruitori.