Le finestre intelligenti sono soluzioni innovative per l’edilizia, utili a migliorare le prestazioni assicurate dai serramenti, in favore di una ricerca di comfort ed efficienza sempre maggiori. Come per qualsiasi altro componente e materiale edile, anche le finestre sono oggetto di continuo studio e conseguente evoluzione, dato che rappresentano uno degli elementi chiave per le performance di qualsiasi edificio.
Attraverso i serramenti, infatti, si regolano lo scambio di luce, aria e calore con l’esterno, definendo anche il livello di permeabilità dell’edificio e la tipologia di relazione (anche visiva) che si crea tra ciò che sta all’interno e ciò che sta al di là del serramento. Le finestre intelligenti fanno proprie le più recenti tecnologie e le mettono in campo per prodotti evoluti ed efficienti.
Le finestre intelligenti sono serramenti che presentano caratteristiche tecnologiche innovative, distinguendosi dai prodotti più tradizionali proprio per la loro capacità di regolarsi e adattarsi in modo automatico e autonomo al variare delle condizioni esterne.
Ad esempio, durante l’estate si dovrebbe evitare il surriscaldamento, mentre in inverno favorire quanto più possibile l’ingresso del calore fornito dal sole. Il risparmio energetico e l’efficienza, del resto, sono prioritari per l’edilizia contemporanea, visto che gli edifici pesano ancora per il 40% circa dei consumi energetici complessivi. È per questo che prosegue con tanto interesse la ricerca verso soluzioni non solo efficienti, ma anche innovative, in grado di permettere il raggiungimento di risultati ottimi.
Nel caso dei serramenti è essenziale regolare nel modo più puntuale possibile la radiazione solare in ingresso, che incide direttamente sulla temperatura interna e sul comfort percepito. Di pari passo, va il discorso dell’illuminazione naturale, da incoraggiare in modo da ridurre anche i consumi dovuti alla luce artificiale.
I giusti serramenti possono far risparmiare anche il 20% dell’energia consumata per la gestione dell’edificio e il raggiungimento del comfort. Per ottenere tutti questi risultati, è possibile ricorrere a differenti tecnologie oggi disponibili sul mercato e oltre ai serramenti ad elevato isolamento termico, è possibile valutare soluzioni che sfruttano:
I vetri elettrocromici sfruttano il principio dell’elettrochimica per variare l’opacizzazione del vetro sotto l’applicazione di una corrente elettrica. Cambia, in sostanza, la loro capacità schermante della radiazione solare che li attraversa. Il sistema è composto da più strati sovrapposti, separati da un elettrolita, tra due elettrodi, inseriti all’interno delle due lastre di vetro esterne.
Si utilizzano, quindi, specifici materiali in grado di creare la reazione elettrochimica responsabile delle modifiche alla vetrata, a seguito dell’applicazione di una tensione elettrica. Invertendo la polarità, il vetro può tornare trasparente.
Una delle conseguenze è la possibilità di alterare la trasmissione luminosa e solare attraverso il vetro. In sostanza, questa tecnologia consente di regolare l’intensità luminosa e, quindi, la temperatura interna senza l’uso di tende o schermature meccaniche. In altri ambiti, è possibile applicare la tecnologia anche per soddisfare requisiti in termini di privacy.
I vetri termocromici sono tra le soluzioni più diffuse per chi sceglie di utilizzare delle finestre intelligenti per migliorare le performance dei propri serramenti. Si tratta di vetri trattati con uno strato di materiale che reagisce ai raggi ultravioletti e alla temperatura, cambiando conformazione e modificando anche il proprio colore. Un vetro trasparente così può diventare più scuro. Anche in questo caso, il vetro permette di contenere problemi legati al surriscaldamento e all’abbagliamento, regolando l’ingresso della radiazione solare.
Nel caso in cui la reazione dipenda dalla luce anziché dalla temperatura, si parla, invece, di vetri fotocromici, che al buio tornano trasparenti, proprio come avviene con le lenti degli occhiali che sfruttano questa tecnologia. Si tratta, in ogni caso, di vetro cromogenici.
Questa tipologia di vetri nella loro composizione include anche dei film a cristalli liquidi, che possono cambiare il proprio orientamento e modulare la propria trasparenza. Si possono distinguere principalmente due tipologie: i PDLC e gli SPD, con particelle sospese.
Nel primo caso, in assenza di tensione, le molecole dei cristalli liquidi sono orientate casualmente, diffondendo la luce e creando un effetto opaco. Invece, applicando una corrente, si allineano e rendono il vetro trasparente. Anche le particelle sospese, normalmente distribuite casualmente e opache, si allineano sotto un campo elettrico, permettendo il passaggio della luce.
Oltre all’installazione di serramenti con vetri speciali, in grado di rendere “intelligenti e adattive” le finestre, è possibile valutare alcune altre innovazioni, come le finestre fotovoltaiche e l’integrazione con le nuove tecnologie dell’Internet of Things. Sia l’energia rinnovabile, sia la building automation, infatti, sono grandi protagoniste dell’edilizia contemporanea. Nei vetri fotovoltaici si inseriscono materiali otticamente attivi, più o meno trasparenti, che sono in grado di combinare i pregi del vetro con la capacità di produrre energia rinnovabile. In alcuni casi, si possono inserire anche celle tradizionali in silicio, che limitano il passaggio della luce attraverso i vetri.
Le tecnologie per gli smart building, invece, permettono di aumentare il livello di automazione dei serramenti, inclusi serramenti e componenti quali sistemi di oscuramento. Apertura e chiusura degli infissi, apertura delle tapparelle, integrazione di sensori che misurano temperatura e quantità della luce, sono solo alcuni degli esempi di cosa è possibile fare integrando le soluzioni tecnologiche oggi disponibili sul mercato.
