Wig relazione finale FONDAZIONE GORIA

FONDAZIONE GIOVANNI GORIA Progetto Master dei Talenti della Società Civile 2013 Ottobre 2013 - Marzo 2013 Relazione finale Titolo del progetto:

Water in Glass - Innovazione di involucro e risparmio energetico attraverso l’uso di un nuovo componente edilizio trasparente Borsista: Ilaria Ariolfo

Tutor: Liliana Bazzanella Professore ordinario di Tecnologia dell’Architettura - Politecnico di Torino -

Ente cofinanziatore: Roal s.a.s.

Premessa Il progetto riguarda lo studio delle possibilità applicative al fine di realizzare un depliant di soluzioni, in prosecuzione al progetto (Master dei Talenti della Società Civile 2011) intitolato “Tecnologie per l’involucro edilizio volte al risparmio energetico. L’acqua come materiale: l’esperienza Radiaglass.”

La redazione di un depliant tecnico informativo è l’elemento principale utile per porre delle attenzioni specifiche e mettere le basi per una possibile industrializzazione di questa innovazione, a livello di elemento diffuso e applicabile, non solo al settore edilizio.

Il progetto ha proseguito la collaborazione con lo spin-off spagnolo (Intelliglass sl - Madrid) e la Roal sas (Grugliasco), cercando anche nuove interazioni con aziende che trattano sistemi di produzione di energia da fonti rinnovabili (ad esempio la Pianeta srl - Settimo - e Choose - Roma) e materiali a cambiamento di fase come possibili integrazioni al pannello studiato (ZAE Bayern - Monaco - e GlassX - Zurigo). Questa ricerca prefigura una integrazione della tecnologia studiata, precedentemente, con sistemi energetici sostenibili definendo le modalità all’interno della scheda tecnica informativa.

Stato dell’arte è evidente oggi la richiesta di nuovi componenti edilizi che garantiscano un buon isolamento termico al fine di contenere i consumi energetici. L’idea del precedente progetto “Tecnologie per l’involucro edilizio volte al risparmio energetico. L’acqua come materiale: l’esperienza Radiaglass” era nata come una possibile risposta alla richiesta, sempre emergete, di “nuove soluzioni”, in particolare in ambito architettonico, per soddisfare le necessità di sostenibilità e risparmio energetico. Proprio lo studio di un elemento di involucro che incorpora l’acqua, ha portato ad avvalorare alcune teorie e pratiche in merito all’uso di questo fluido come materiale.

Nello specifico, per meglio comprendere l’ambito del progetto di ricerca viene spiegata di seguito, in sintesi, la tecnologia da cui si è partiti, ovvero il brevetto studiato dallo spin-off spagnolo e denominato come, Radiaglass. L’elemento consta in un doppio vetro stratificato separato da un distanziatore che da origine ad una camera, all’interno della quale circola dell’acqua ed è stato sviluppato come dispositivo per il controllo del carico termico con possibilità anche di controllo della luce, per ottenere un risparmio energetico e migliorare le condizioni di comfort interno. Questo può essere usato per serramenti, facciate continue, coperture vetrate o anche per partizioni interne.

L’acqua diventa il materiale architettonico che consente buone prestazioni energetiche per l’involucro dell’edificio in cui viene applicato. La valenza del fluido è duplice: come isolante, dell’elemento trasparente, e come mezzo per la climatizzazione attiva dell’ambiente. In estate l’acqua che circola nel pannello viene raffreddata e questo consente sia di isolare dal calore che di raffrescare l’ambiente che delimita. In inverno l’elemento presenta diverse potenzialità: una è quella di recuperare calore attraverso un movimento più statico dell’acqua nell’intercapedine, per consentire al fluido di catturare calore dall’irraggiamento solare incidente sulla superficie vetrata. Il calore recuperato potrà essere usato o per usi sanitari oppure accumulato e riusato successivamente per riscaldare l’acqua che circola nei vetri e di conseguenza climatizzare gli ambienti in cui viene installato.

Si parla anche di risparmio nella accezione di recupero di calore, ovvero di una tecnologia costruttiva sia attiva che passiva, per l’edificio. Questo è stato provato recentemente

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anche da diverse realizzazioni relative al brevetto originario, comprovate da dati e monitoraggi eseguiti in Spagna (da Intelliglass sl) dove hanno perfezionato il sistema denominandolo Active Glass System. Il nome stesso sottolinea che il comfort interno è garantito dalla costante regolazione della temperatura del fluido a seconda delle necessità, di conseguenza anche la temperatura interna dell’ambiente risulta più uniforme e controllata.

Questa tecnologia cerca di unire i risultati tecnici prestazionali a quelli qualitativi di resa architettonico formale dell’edificio. Il lavoro svolto si inserisce quindi nell’ambito dei temi di sostenibilità ambientale, del comfort e dell’efficienza energetica, con riferimento alle numerose direttive, normative e leggi nazionali ed europee che agiscono su questo tema (ex. Legge 10/91, D. Lgs 192/2005, DL 63/2013 e tutte le successive modifiche e gli aggiornamenti che integrano le suddette leggi) Lo stato dell’arte si è avvalso di elementi studiati dal precedente progetto (come ad esempio lo studio di brevetti affini a quello spagnolo e realizzazioni architettoniche con l’uso dell’acqua applicata all’involucro), con l’intenzione di sviluppare reali possibilità di applicative e di integrazione con sistemi di produzione di energia sostenibili, al fine di valutare eventuali combinazioni del sistema.

1-4: immagini del precedente progetto: “Tecnologie per l’involucro edilizio volte al risparmio energetico. L’acqua come materiale: l’esperienza Radiaglass.”

5-6: due dei brevetti studiati per quanto riguarda le possibili integrazioni e miglioramenti per lo studio dell’elemento WIG.

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ESEMPI DI ARCHITETTURE CHE USANO L’ACQUA APPLICATA ALL’INVOLUCRO 7-8: facciata principale e dettaglio del padiglione inglese dell’expo di Siviglia del 1992 N. Grimshaw.

9-10: facciata principale e dettaglio dell’edificio BIQ per l’IBA di Amburgo 2012-2013, Arup group.

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Obbiettivi del progetto di ricerca Il progetto di ricerca intrapreso ha avuto come obbiettivo principale la messa a punto di un depliant tecnico informativo, presentato di seguito, che riporta quanto è stato studiato in merito alla possibile applicabilità e realizzazione del sistema (vetro+acqua) che si è scelto di chiamare con il nome Water in Glass (WIG). Si è realizzato un abaco di possibilità applicative dell’elemento studiando a livello tecnologico e di montaggio, quindi come rendere applicabile questo elemento come soluzione “diffusa” nell’ambito settore costruttivo. Sono state analizzate diverse tipologie di involucro vetrato per vedere come questa tecnologia possa essere inserita nell’involucro e, a seconda della sua posizione, quali vantaggi a livello di comfort microclimatico indoor questa possa portare (per involucro vetrato si intende ad esempio: facciate continue, doppie pelli trasparenti e traslucide, serre solari).

Data la necessità di interazione con altre discipline come la meccanica e l’idraulica, viste le diverse componenti del sistema, ci si è rivolti al network di conoscenze messe in piedi nel precedente progetto, “Tecnologie per l’involucro edilizio volte al risparmio energetico. L’acqua come materiale: l’esperienza Radiaglass”, che consta nella collaborazione congiunta tra Roal sas (azienda specializzata in carpenteria metallica/serramentistica, di Grugliasco) e Intelliglass SL (spin-off legato all’Università Politecnica di Madrid). In questo caso si è trattato di analizzare i risultati delle sperimentazioni che si sono portate avanti in entrambi i team tecnici, per estrapolare successivamente le scelte tecnologiche di componentistica adatte per relizzare l’intero circuito, ovvero del pannello vetrato al sistema dei circuiti idraulici.

Si è così realizzato uno strumento utile per il progetto architettonico, che si inserisce nel settore di mercato delle costruzioni e si prefigura come una brochure di soluzioni possibili, tenedo presente l’obiettivo architettonico di realizzare un elemento integrato all’involucro con un risultato di qualità d’immagine.

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Il sistema attivo di facciata, che viene presentato nella scheda tecnico informativa richiede di essere energicamente alimentato non solo per favorire la semplice circolazione di fluido nell’intercapedine ma anche, per il riscaldamento e raffrescamento dell’acqua del circuito.

Le possibilità di perfezionamento del circuito principale del vetro con dispositivi o elementi climatizzanti particolari che sfruttano fonti alternative (geotermiche, solari o eoliche) sono presenti all’interno della scheda tecnica per avvalorare l’efficienza del sistema, dandogli una valenza maggiore in termini di sostenibilità, economica ed ambientale.

La combinazione con elementi fotovoltaici integrati al vetro, almeno per quanto riguarda la formalizzazione all’interno della scheda, è una delle principali possibilità realizzabili visti i contatti presi con le aziende per il fotovoltaico organico che si sono rese disponibili - da un primo contatto - a fornire materiali di prova all’interno di una prosecuzione verso la relizzazione di uno start-up che progetti l’industrializzazione dell’elemento. In questo caso si specifica che si vuole parlare di industrializzazione perchè non si parla di una vera e propria produzione di tutti i materilai che compongono il pannelo e il sistema, ma ci si avvale di elementi già presenti sul meracato che opportunamente assemblati possono realizzare la tecnologia WIG, dal pannello al circuito. Si è cercato di prenedere conatto soprattutto con aziende o enti che operano nel settore della produzione di energia attraverso fonti rinnovabili e che spesso cercano di implementare le conoscenze attraverso nuovi progetti di ricerca (brevetto e progetto di ricerca Flexmat della Pianeta srl - Settimo, vedi appendice che riporata le ricerche sugli altri materiali e le aziende produttrici).

La redazione di un abaco di possibilità applicative costituisce la parte fondamentale del progetto, in modo da dare l’opportunità, in seguito, di attivare una possibile industrializzazione dell’elemento (ad esempio: pannelli standard, con dimensioni e componenti precise) e i relativi circuiti (primario: sistema vetro-acqua; secondario:sistema raffrescamento e riscaldamento del fluido).

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L’elemento tecnologico sviluppato: La scheda tecnico-informativa La sperimentazione, condotta precedentemente, ha contribuito alla realizzazione della scheda informativa e tecnica dell’elemento definito con il nome di Water in Glass (WIG).

Si tratta di uno strumento di supporto al progetto che vuole rivolgersi ad architetti o ingegneri professionisti, studenti, tecnici specializzati e committenti “consapevoli”. In particolare la volontà è quella di comunicare gli aspetti tecnici e prestazionali principali, non solo attraverso parametri tecnici specifici, ma con ragionamenti schematici e dati facilmente comprensibili.

In questo “depliant” vengono anche mostrate le potenzialità di ricaduta in termini di linguaggio architettonico attraverso alcune immagini riguardanti le realizzazioni di Intelliglass, e non solo, che sono state modificate graficamente per mostrare le potenzialità di cambiamento di immagine che possono derivare non solo dall’uso di coloranti (nel liquido dell’intercapedine) ma anche di altri elementi quale ad esempio il fotovoltaico o la combinazione con vetri elettro cromici. In questi casi è da prevedere l’aggiunta di una camera d’aria anteposta all’intercapedine d’acqua, creando quindi un elemento a triplo doppio vetro e doppia camera.

La scheda presenta, inizialmente, un’immagine di come appare il sistema se applicato ad una facciata continua, mostrando come possa apparire trasparente e quindi non modificare l’aspetto che comunemente si associa a quella tipologia di involucro.

Si analizzano di seguito le potenzialità applicative, riassumendole in uno schema grafico semplificato della tecnologia WIG, che sfrutta i seguenti principi: - l’assorbimento del calore della radiazione solare da parte dell’acqua - la diminuzione del carico termico dell’acqua in ragione della sua circolazione (presenza di scambiatore di caolre) - la trasmissione di parte del calore assorbito all’ambiente che delimita in regime invenale da cui deriva - l’isolamento termico dello spazio delimitato in quanto cortina dinamica (ovvero, l’acqua al suo interno può essere riscaldata o raffrescata a seconda delle esigenze climatiche per il raggiungimento del comfort e quindi isolando l’ambiente interno).

La brochure prosegue con la presentazione delle prestazioni energetiche in inverno e in estate, e nelle rispettive situazioni diurne e notturne. Sono spiegati i comportamenti del sistema, prendendo spunto dai ragionamenti fatti durante la sperimentazione e soprattutto analizzando i dati dei monitoraggi di Intelliglass. Vengono riportati i riferimenti numerici calore incidente flusso luminoso incidente

ATTENUAZIONE DEL FLUSSO LUMINOSO

FLUSSO DI CAOLRE INCIDIDENTE

11-12: immagine e schema di funzionamento generale di WIG, riportati entrambi nella prima pagina del depliant

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TRASMISSIONE DI PARTE DEL CALORE ASSORBITO

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1. Riferimento alla clas-

sificazione delle doppie pelli trasparenti riportata anche nel libro: Knaack, Ulrich; Klein, Tillman; Bilow, Marcel; Auer, Thomas; Facade.

Principles of Construction; Birkhauser, Basel/Boston/ Berlin; 2007.

principali, ma si cerca di rendere gli schemi prestazionali base più comprensibili da un punto di vista intuitivo (come si vede nella seconda pagina della brochure).

La terza pagina mostra le prestazioni visive ed illuminotecniche dell’elemento, con particolare attenzione ai risultatiti di controllo del flusso luminoso, di traslucidità dell’elemento (opacizzazione del flusso luminoso) e ancora di oscuramento parziale/totale per attenuare la radiazione luminosa.

Per quanto riguarda in particolare questa ultima possibiltà si fa riferimento all’eventuale inserimento di schermature mobili che, posizionate sull’esterno, possono consentire un oscuramento e migliorare le prestazioni energetiche dell’elemento WIG. (cfr. scheda) Nelle pagine successive della scheda, è stato realizzato un abaco di soluzioni per l’involucro, nel quale vengono elencate le possibili applicazioni: - il serramento singolo - il lucernario - la facciata continua - la serra diretta - la serra semi-diretta - la serra indiretta - il muro “trombe” - la doppia pelle vetrata - la loggia chiusa.

Le tipologie di serra semi-diretta, doppia pelle e loggia chiusa, sono ripetute due volte perché la tecnologia WIG può essere applicata o alla cortina più interna o a quella più esterna. Nei vari casi si è voluto far capire la presenza del sistema inserendo accanto ai diagrammi, delle immagini che mostrano gli esiti in termine di immagine dell’involucro e di qualità dello spazio indoor.

Per quanto concerne la doppia pelle trasparente si è scelto di indicare solo quella continua e non altre possibili configurazioni (ovvero la doppia pelle a corridoio, box-window, shaft box)1, poichè nell’abaco vengono rappresentati in forma diagrammatica i principali comportamenti fisico-tecnici del doppio involucro trasparente con applicata la tecnoLUCERNARIO WIG inserito nella vetrata esterna orizzontale

FACCIATA CONTINUA

13: esemplificazione di come è stato redatto l’abaco, la versione finale è riportata nella quarta pagina del “depliant”

INVERNO

ESTATE

durante le giornate soleggiate l’acqua assorbe il calore, mentre durante le giornate nuvolose viene fatta circolare acqua riscaldata.

la circolazione acqua fresca per raffrescare la zona interna vicino alle coperture.

INVERNO

ESTATE

durante le giornate soleggiate l’acqua assorbe il calore.

Durante le giornate nuvolose viene fatta circolare acqua riscaldata.

la circolazione di acqua fresca sulla facciata esterna raffresca l’ambiente interno ed evita il surriscaldamento.

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logia WIG. Ciò vuol dire che i principi di ventilazione naturale, caratteristici delle doppie pelli trasparenti non cambiano, e le peculiarità di ciascuna delle tipologie sopra elencate persistono anche inserendo la tecnologia (WIG): le migliorie apportate alla “doppia pelle continua” saranno le stesse anche per le altre tipologie.

DOPPIA PELLE WIG inserito nella vetrata esterna

INVERNO giorno

ESTATE giorno

INVERNO notte

ESTATE notte

INVERNO

ESTATE

durante le giornate soleggiate l’acqua assorbe calore indirettamente, attraverso lo spazio chiuso della loggia che si scalda direttamente, il calore in parte viene anche immagazzinato, per un riuso successivo.

circolazione di acqua fresca per raffrescare gli ambienti interni e lo spazio della loggia.

L’acqua consente anche un isolamento maggiore contro il surriscaldamento dell’ambiente interno e della loggia.

durante le giornate soleggiate l’acqua assorbe calore direttamente e in parte lo cede allo spazio di intercapedine tra le due vetrate che si scalda, parte del calore viene anche immagazzinata.

CHIUSURA DI UNA LOGGIA WIG inserito nella vetrata interna

14: esemplificazione di come è stato redatto l’abaco, schemi riportati nella quinta pagina del “depliant”

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Nonostante la trasparenza risulti essere l’elemento di maggiore interesse per quanto concerne la tecnologia sperimentata, va detto che se ne può ipotizzare una applicazione anche in un contesto di involucro opaco. All’interno dell’abaco un’analisi, che pare promettente, riguarda la possibile realizzazione di un muro di trombe che sfrutta la tecnologia WIG. Il muro di trombe, così come tradizionalmente inteso, sfrutta la capacità di accumulo e di sfasamento termico della parete scura posta al di là di una cortina vetrata, la quale consente un maggiore accumulo di calore sulla parete stessa. A livello teorico l’idea è quella di potenziarne il funzionamento sostituendo la semplice cortina vetrata con un doppio vetro realizzato con la tecnologia Water in Glass, garantendo di inverno un maggiore accumulo di calore che si trasmette all’intercapedine (l’acqua non circola) e d’estate un maggior raffrescamento (l’aria circola e incrementa “l’effetto camino”).

L’ipotesi si basa su una simulazione condotta con gli ingegneri coinvolti nella sperimentazione che hanno ragionato sulle variazioni dell’accumulo di calore nel corso delle stagioni e della giornata. Nonostante l’incostanza dell’accumulo, il dispositivo garantisce comunque un buon isolamento della facciata opaca (cfr. Toolbox, edificio BIQ di Amburgo).

“L’abaco delle applicazioni” (cfr. pagina) riporta alcune informazioni sul funzionamento impiantistico del sistema, in particolare sul processo fisico-tecnico che garantisce l’accu-

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mulo di calore, l’isolamento e, quando necessario, il raffrescamento.

Si evince come la tecnologia WIG necessiti di un sistema complesso per il suo funzionamento, ovvero di due circuiti che interagiscono tra loro tramite uno scambiatore di calore permettendo riscaldamento e raffrescamento del fluido, e accumulo del calore in appositi serbatoi. Lo schema riportato, presente nella pagina 6 della brouchure tecnicoinformativa, deve aiutare il possibile committente, ma soprattutto il progettista a capire le componenti impiantistiche necessarie per la messa in opera del sistema e quante di queste possano essere integrate nel telaio. Lo schema serve anche per spiegare la differenziazione dei ruoli e delle competenze, di cui il sistema necessita per la sua realizzazione e messa in opera.

Il circuito principale di WIG si compone, non solo di un doppio vetro con intercapedine d’acqua ed una pompa che consente la circolazione del fluido, ma di un circuito di climatizzazione (chiamato secondario) che consente il riscaldamento, il raffrescamento e l’accumulo di calore attraverso il fluido stesso. In particolare questo secondo circuito è competenza degli ingegneri impiantistici, mentre la parte che riguarda il sistema vetrato - e soprattutto il disegno del telaio di supporto (parte del circuito primario), che caratterizzerà la facciata - spetta all’architetto progettista.

A seguito di questo approfondimento schematico delle componenti impiantistiche che compongono i circuiti, sono enunciate possibili integrazioni impiantistiche con sistemi di produzione energetica alternativi (ipotesi di inserimento di vetri fotovoltaici oppure l’inserimento nel circuito secondario di pompe di calore e produzione di energia con sonde geotermiche).

Le schede finali hanno una impostazione tecnica: riportano il disegno del dettaglio tipo di un serramento ideale e lo confrontano con prodotti già in commercio (riferendosi a ditte specifiche e quindi ai dettagli da loro pubblicati nei cataloghi), verificandone l’adattabilità.

Le schede tecniche riportano di seguito una sezione dell’elemento in scala opportuna e un’assonometria esplosa che evidenzia come il circuito - che consente l’inserimento dell’acqua nell’intercapedine dei vetri - possa essere contenuto negli elementi standard PORTATA ACQUA / sec.

INVERNO GIORNO

0,5 l/s

ESTATE GIORNO (0,3 l/s)

15: il diagramma riporta come viene regolato ed a quale temperatura viene immesso il fluido nel sistema WIG a seconda delle esigenze invernali ed estive, sia di giorno che di notte.

I dati sono stati desunti dai monitoraggi di Intelliglass.

Si osserva che: - il comportamento invernale diurno ed estivo notturno possono essere assimilabili (il fluido circola più lentamente per ottenere un guadagno passivo) - la portata d’acqua estiva diurna e quella invernale notturna è simile, il flusso circolerà più rapidamente. Durante il giorno estivo la temperatura sarà più bassa per minimizzare gli apporti termici. In inverno durante la notte, la temperatura sarà più alta per contenere le dispersioni verso l’esterno.

(0,18 l/s)

0

+40°

+40° TEMPERATURA ACQUA ∆T (Te/Ti) (0,18 l/s)

(0,3 l/s)

INVERNO NOTTE

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0,5 l/s

ESTATE NOTTE

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CIRCUITO PRINCIPALE

CIRCUITO SECONDARIO

pompa autoadescante (start del circuito)

...

pompa di calore

pompa di calore con sonde geotermiche pompa di calore con sistema di pannelli fotovoltaici pompa di calore a biomassa

telaio alluminio doppio vetro laminato

serbatoio acqua scambiatore di calore

regolatori circuito e flusso

16: schema generale dei circuiti che compongono il sistema, riportati nella IX pagina della scheda tecnica

E serbatoio accumulo calore

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accumulatore energia elettrica

di facciata. Per far capire come il sistema si adatti ai prodotti esistenti sul mercato, si è semplificato l’abaco dividendo le schede in due famiglie: quella riguardante il serramento singolo e la seconda riguardante la facciata continua.

Il motivo principale della decisione è legato al fatto che i cataloghi delle ditte di serramentistica applicano appunto questo metodo (cfr. Schüco, Metra, Wicona). Tale distinzione non impedisce la combinazione di telai diversi: ad esempio, se si sceglie di realizzare una doppia pelle continua trasparente con il sistema WIG, applicato alla cortina più esterna, si sceglierà tra gli elementi proposti per la facciata continua. In tutti gli altri casi, si progetterà l’elemento vetrato trasparente optando tra i serramenti singoli e i sistemi di facciata continua, che verranno entrambi adattati per ospitare l’intercapedine d’acqua ed i suoi circuiti.

Nella pagina di dettaglio del serramento singolo, si riporta il ragionamento sulla possibile apertura del serramento, che risultava e risulta essere uno dei problemi tecnici principali anche per il team spagnolo di Intelliglass -. Per il momento, quella che viene presentata è solo una ipotesi di realizzazione tecnica. L’obbiettivo è quello di studiare una momentanea

17: primo disegno di prova assonometrico per l’integrazione del circuito all’interno di un telaio per serramento singolo 18: primo disegno di prova assonometrico per l’integrazione del circuito all’interno di un telaio per la facciata continua

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messa in pausa del sistema di circolazione dell’acqua e muovere il serramento mantenendo il liquido in una situazione di equilibrio all’interno dell’intercapedine, interrompendo quindi la circolazione del fluido.

Questa scelta deriva dal fatto che la presenza di liquido all’interno del vetro camera, ha funzioni di termoregolazione del microclima interno, che con l’apertura di una finestra si altera, richiedendo differenti regolazioni, affidate alla ventilazione naturale. Inoltre il sistema di circolazione, studiato attraverso la sperimentazione, prevede l’uso di connessioni ad innesto rapido che non richiedono filettatura nei collegamenti e consentono la realizzazione di un elemento che si possa facilmente disconnettere e riconnettere. Questa ipotesi consentirebbe la realizzazione di una apertura del serramento, sia a battente che scorrevole, come i più comuni serramenti, ma anche a vasistas.

Si è rappresentata la possibilità di apertura secondo un perno centrale senza che sia necessaria una interruzione del circuito. In questo caso si rende indispensabile modificare in parte il sistema dei punti di ingresso ed uscita dell’acqua (tre punti di entrata e cinque di uscita dall’intercapedine collegati ad due tubi di distribuzione che a loro volta saranno collegati a due punti centrali in corrispondenza dei perni, attorno ai quali ruota l’apertura). É evidente che la scheda tecnico informativa riportata di seguito chiude una fase dell’attività di ricerca e lascia spazio a possibili aperture ed approfondimenti futuri.

Nelle pagine successive viene riportata in modo integrale la Scheda Tecnico-Informativa.

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Water In Glass

un sistema attivo per l’involucro Water in Glass, sistema attivo di facciata, propone diverse soluzioni per le grandi vetrate in architettura.

Water in Glass è un pannello composto da due lastre vetrate multistrato con intercapedine, nella quale viene fatta circolare acqua.

Il fluido consente:

radiazione solare incidente 500 W/mq ASSORBIMENTO DI PARTE DEL CALORE DELLA RADIAZIONE SOLARE

- di eliminare il calore dovuto all’irraggiamento solare: nel pannello viene fatta circolare acqua raffrescata che non consente alla radiazione solare incidente sulla facciata di penetrare all’interno dell’ambiente.

Funzionamento in clima estivo - di accumulare calore: l’acqua non viene fatta circolare, o circola lentamente, permettendo che il calore della radiazione solare si trasmetta all’interno degli ambienti o sia accumulato.

Funzionamento in clima invernale - di controllare l’illuminazione: l’acqua che circola è trasparente o può essere colorata.

ATTENUAZIONE DEL FLUSSO LUMINOSO

FLUSSO DI CAOLRE INCIDIDENTE TRASMISSIONE DI PARTE DEL CALORE ASSORBITO

I

Sistema WIG prestazioni energetiche e di isolamento INVERNO giorno soleggiato

ESTATE giorno soleggiato

circolazione lenta dell’acqua per garantire maggior assorbimento

34 °C

SERBATOIO ACCUMULO CALORE

circolazione veloce dell’acqua per garantire maggior isolamento dal calore della radiazione

8/10 °C

32 °C

24 °C

SERBATOIO ACCUMULO CALORE

20 °C

22 °C

assorbimento radiazione solare

assorbimento radiazione solare

trasmissione interna di parte del calore

trasmissione interna di fresco

18 °C

26 °C

L’inserimento dell’acqua all’interno del vetro gantisce migliori condizioni di comfort interno e consente un immagazzinamento del calore. L’acqua inserita nei vetri viene riscaldata dalla radiazione solare oppure preriscaldata attraverso opportune fonti di calore.

L’inserimento dell’acqua all’interno dei vetri grantisce migliori condizioni di comfort interno favorendo isolamento dal calore della radiazione solare e raffrescamento interno dovuto alla circolazione di acqua a temperatura inferiore a quella dell’ambiente. L’acqua può provenire dalla rete o dal sistema impiantisco a temperenturatura non inferiore a 16°, per non favorire la condensa superficiale.

INVERNO notte, giorno uggioso

ESTATE notte, giorno uggioso

circolazione controllata dell’acqua per mantenere le condizioni di comfort

0/-5°C

28 °C

SERBATOIO ACCUMULO CALORE

circolazione lenta dell’acqua per 26°C favorire raffrescamento notturno 20 °C

22°C

20°C

trasmissione interna del calore

parziale cessione del calore all’esterno/isolamento

34 °C

27 °C

SCAMBIATORE CALORE

SCAMBIATORE CALORE

L’inserimento dell’acqua all’interno dei vetri gantisce migliori condizioni di comfort interno grazie anche all’utilizzo del calore immagazzinato durante il giorno.

L’inserimento dell’acqua all’interno dei vetri, fatta circolare ad una velocità ridotta ne permette il raffrescamento nelle ore notturne.

* le indicazioni di temperatura inserite sono state discusse con il team Intelliglass, successivamente all’analisi dei dati di monitoraggio effettuato per il progetto delle Serre solari a Peralveche, Intelliglass (Madrid)

II

Sistema WIG prestazioni visive e illuminotecniche Possibilità di attenuazione della radiazione luminosa attraverso l’inserimento di un fluido colorato o opacizzante per il totale oscuramento dai raggi solari, oppure di accentuazione del flusso luminoso colorando l’acqua con un colore chiaro che esalti l’intentisità della luce naturale.

OPACIZZAZIONE / TRASLUCIDITÀ

ATTENUAZIONE LUMINOSA / OSCURAMENTO

FILTRAGGIO ESTERNO DELLA LUCE

Possibilità di modificare l’immagine della facciata intervenendo sul fluido all’interno di Water in Glass con l’utilizzo di:

POLVERI IN SOSPENSIONE

PIGMENTI SCURI

SCHERMATURE

particelle o polveri in sospensione per opacizzare la facciata

addizione di pigmenti scuri a seconda dell’intensità della luce

addizione di schermature esterne o interne per oscuramento totale o parziale

La soluzione può essere scelta quando si presentano necessità di filtraggio della luce diurna, al fine di evitare fenomeni di abbagliamento.

Possibilità di migliorare ulteriormente le presazione dell’elemento vetro+acqua proteggendo il fluido in circolazione e, di conseguenza, l’ambiente interno dalla radiazione solare diretta.

La riconversione a trasperente avviene mediante aspirazione magnetica delle polveri in sospensione.

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Sistema WIG - abaco applicazioni SERRAMENTO SINGOLO guadagno termico direttto

In inverno, l’acqua inserita nei vetri viene riscaldata dalla radiazione solare oppure preriscaldata attraverso opportune fonti di calore.

In estate, l’acqua favorisce l’isolamento dal calore della radiazione solare incidente e consente un raffrescamento interno.

La circolazione dell’acqua garantisce migliori condizioni di comfort interno: consente un immagazzinamento del calore e una climatizzazione degli ambienti.

LUCERNARIO WIG inserito nella vetrata esterna orizzontale

La circolazione dell’acqua garantisce migliori condizioni di comfort interno .

INVERNO

ESTATE

INVERNO

ESTATE

Zollverein School, Essen, DE, Sanaa.

L’edificio adotta un sistema di isolamento attivo della facciata in cls con il passaggio di acqua riscaldata o raffrescata nello spessore delle pareti.

WIG integrerebbe il sistema esistente migliorando le caratteristiche techniche dell’edificio.

INVERNO

ESTATE

In inverno, durante il giorno, l’acqua inserita nei vetri viene riscaldata dalla radiazione solare oppure preriscaldata attraverso opportune fonti di calore. Il flusso all’interno dei vetri circola lentamente quasi da essere statico.

In estate, durante il giorno, l’acqua in circolazione viene raffrescata per attenuare la radiazione solare incidente ed eveitare fnomeni di surriscaldamento. La circolazione di acqua fresca consente di raffrescare la zona interna vicino alle coperture, spesso caratterizzata da alte temperature.

Di notte l’acqua viene riscaldata e successivamente mandata all’intercapedine dei vetri, per contenere le dispersioni e riscaldare l’ambiente.

Durante la notte viene fatta circolare acqua ad una temeperatura superiore a quella di comfort per consentirne un raffrescamento notturno attraverso una circolazione rallentat del fluido.

Torre Pacheco, Murcia, ES, García Muñoz Avilés.

L’edificio per uffici presenta un grande spazio di comunicazione centrale coperto da vetrate.

L’applicazione di WIG consentirebbe una protezione dalla radiazione solare e contemporaneamente un accumulo passivo di calore da riutilizzare nell’edificio.

FACCIATA CONTINUA

La circolazione dell’acqua garantisce migliori condizioni di comfort interno.

INVERNO

ESTATE

In inverno, durante le giornate soleggiate, l’acqua che circola all’interno del pannello WIG assorbe il calore che viene immagazzinato per un riuso notturno. Il flusso all’interno dei vetri circola lentamente quasi da essere statico.

In estate, la circolazione di acqua fresca all’interno dell’intercapedine del pannello WIG, raffresca l’ambiente interno ed evita il surriscaldamento.

Di notte l’acqua viene riscaldata e successivamente mandata all’intercapedine dei vetri, per contenere le dispersioni e riscaldare l’ambiente. Durante le giornate nuvolose viene fatta circolare acqua riscaldata.

Durante la notte viene fatta circolare acqua ad una temeperatura superiore a quella di comfort per consentirne un raffrescamento notturno attraverso una circolazione rallentat del fluido.

Ewha Womans University, Seoul, KR, Perrault.

Le grandi facciate continue integrate con WIG si trasformerebbero in accumulatori di calore.

IV

SERRA DIRETTA guadagno termico direttto INVERNO

ESTATE

In inverno, durante le giornate soleggiate l’acqua nell’intercapedine dei vetri della serra, assorbe il calore e ne trasmette direttamente parte all’ambiente interno.

La parte di calore immagazzinata, potrà essere riusata per il riscaldamento notturno.

In estate, la circolazione di acqua fresca raffresca l’ambiente interno ed evita il surriscaldamento, soprattutto all’interno della serra.

L’inserimento del pannello WIG nelle vetrate di una serra, garantisce migliori condizioni di comfort interno e un maggiore guadagno termico.

SERRA SEMI-DIRETTA WIG inserito nel vetro interno

In inverno, durante le giornate soleggiate l’acqua assorbe il calore in modo indiretto dalla serra, per un riuso notturno o durante le giornate più rigide.

Durante la notte viene fatta circolare acqua ad una temeperatura superiore a quella di comfort per consentirne un raffrescamento notturno attraverso una circolazione rallentat del fluido (viene smaltita parte di calore accumulata durante il giorno).

INVERNO

ESTATE

INVERNO

ESTATE

In estate, l’apertura delle pareti della serra consente un maggiore raffrescamento notturno dell’acqua nell’intercapedine (della vetrata WIG).

SERRA SEMI-DIRETTA WIG inserito nei vetri (esterni) della serra

In inverno, durante le giornate soleggiate l’acqua assorbe il calore in modo diretto attraverso l’acqua che circola nell’intercapedine vetrata più estrerna della serra.

In estate, la circolazione di acqua fresca consente di evitare il surriscaldamento interno della serra.

Applicazione di serramenti Saint-Gobain per coperture vetrate.

L’utilizzo di WIG permetterebbe un abbattimento della radiazione solare garantendo migliori condizioni di confort.

Boreal, Nantes, FR, Tetrarc.

L’edificio è composto da un sistema di serre semidirette che aumentano lo spazio abitabile degli appartamenti. WIG inserito nei serramenti interni permetterebbe un miglior confort sia per l’ambiente interno sia per lo spazio filtro.

INVERNO giorno

ESTATE giorno

INVERNO notte

ESTATE notte

Pradenn, Saint-Herblain, FR, Block Architectes.

Le serre inserite come aggetti dell’edificio, integrate con WIG permetterebbero un maggiore accmulo di calore, durante il periodo invernale.

V

MURO TROMBE (gudagno indiretto) WIG inserito nel vetro esterno davanti al muro opaco

La circolazione dell’acqua garantisce migliori condizioni di comfort interno.

SERRA INDIRETTA (guadano indiretto) WIG inserito nei vetri (esterni) della serra

INVERNO

ESTATE

In inverno, durante le giornate soleggiate l’acqua assorbe calore e lo trasmette in parte alla parete in parte viene immagazzinato, per un riuso notturno o durante le giornate più fredde. In questo caso l’acqua circola più lentamente per garantire un maggiore assorbimento.

In estate, l’acqua fresca che circola nell’intercapedine della vetrata eviterà il surriscaldamento della parete opaca e aiuterà a garantire condizioni di comfort interno.

Durante la notte invece verrà utilizzato parte del calore immagazzinato per far circolare il fluido ad una temperatura superiore per isolare il muro opaco.

Durante la notte l’acqua circolerà più lentamente per consentire una dissipazione del calore accumulato durante il giorno.

INVERNO

ESTATE

In inverno, durante le giornate soleggiate l’acqua assorbe calore e lo trasmette in parte all’ambiente serra ed in parte viene immagazzinato, per un riuso notturno.

In estate, l’acqua fresca che circola nell’intercapedine della vetrata eviterà il surriscaldamento dello spazio serra e aiuterà a garantire condizioni di comfort interno.

Durante la notte invece verrà utilizzato parte del calore immagazzinato per far circolare il fluido ad una temperatura superiore per isolare il muro opaco.

Durante la notte l’acqua circolerà più lentamente per consentire una dissipazione del calore accumulato durante il giorno, attraverso il raffrescamento notturno.

Hedge House, Wijlre, NL, Wiel Arets.

Il progetto che unisce uno spazio per l’arte e strutture per il mantenimento del giardino, è caratterizzato dall’utilizzo di vetrate sia in facciata sia in copertura creando un forte contatto con lo spazio esterno. L’integrazione di WIG permetterebbe un migliore comportamento energetico e un guadagno temrico passivo.

La circolazione dell’acqua favorisce l’immagazzinamento di calore invernale e il raffrescamento estivo della serra indiretta.

DOPPIA PELLE WIG inserito nella vetrata interna

In inverno, durante le giornate soleggiate l’acqua assorbe calore indirettamente, attraverso l’intercapedine tra le due vetrate che si scalda.

In estate, la circolazione di acqua fresca eviterà il surriscaldamento dell’intercapedine tra le due cortine vetrate, anche grazie all’effetto camino.

Muro Trombe, ES. Esempio di applicazione di vetrata posta davanti ad un muro opaco. L’inserimento di WIG permetterebbe di trasformare la parete vetrata in una facciata solare attiva migliorando le caratteristiche tecniche del muro Trombe e permetteno un accumulo termco passivo.

INVERNO giorno

ESTATE giorno

INVERNO notte

ESTATE notte

GSW Immobilien, Berlin, DE, Sauerbruch Hutton.

L’intervento di ampliamento dell’edificio è caratterizzato dalla doppia pelle continua con elementi di ombreggiamento colorati.

L’applicazione di WIG nel serramento interno permetterebbe l’eliminazione degli attuali sistemi di climatizzazione.

VI

DOPPIA PELLE WIG inserito nella vetrata esterna

INVERNO giorno

ESTATE giorno

INVERNO notte

ESTATE notte

In inverno, durante le giornate soleggiate l’acqua assorbe calore direttamente e in parte lo cede allo spazio di intercapedine tra le due vetrate che si scalda e parte di questo calore viene ceduto all’ambiente interno.

In estate, la circolazione dell’acqua fresca nell’intercapedine della cortina più esterna evita fenomeni di surriscaldamento dell’involucro e degli ambienti interni

CHIUSURA DI UNA LOGGIA WIG inserito nella vetrata interna

Öko-Hauptschule, Mäder, AT, Baumschlager Eberle.

L’edificio è realizzato con una doppia pelle e elementi di ombreggiamento inseriti nella intercapedine. L’applicazione di WIG nella pelle esterna garantirebbe un forte guadagno di calore riutilizzabile per gli impianti dell’edificio scolastico.

INVERNO

ESTATE

In inverno, durante le giornate soleggiate l’acqua assorbe calore indirettamente, attraverso lo spazio chiuso della loggia che si scalda direttamente.

Il calore in parte viene anche immagazzinato, per un riuso successivo.

In estate, la circolazione di acqua fresca consente di raffrescare gli ambienti interni e lo spazio della loggia. L’acqua permette anche un isolamento maggiore contro il surriscaldamento dell’ambiente interno e della loggia.

Di notte, parte del calore immagazzinato viene usato per il riscaldamento dell’ambiente interno.

Durante la notte viene fatta circolare acqua ad una temeperatura superiore a quella di comfort per consentirne un raffrescamento notturno attraverso una circolazione rallentat del fluido e grazie anche alla ventilazione naturale data dalla possibilità di apertura della loggia.

La possibilità di far circolare l’acqua nel parapetto della loggia consente in inverno un guadagno termico maggiore ed un isolamento dello spazio intermedio.

CHIUSURA DI UNA LOGGIA WIG inserito nella vetrata esterna

La possibilità di far circolare l’acqua nel parapetto della loggia crea una cortina attiva simile alla doppia pelle con WIG applicato alla cortina più esterna.

INVERNO

ESTATE

In inverno, durante le giornate soleggiate l’acqua assorbe calore direttamente e lo cede in parte allo spazio della loggia che si scalda e cede parte del calore all’ambiente interno.

Il calore assorbito dall’acqua viene immagazzinato per un riuso notturno.

In estate, la circolazione di acqua fresca serve a raffrescare lo spazio della loggia. L’acqua circolando più velocemente consente anche un isolamento maggiore contro il surriscaldamento della facciata.

Eichgut, Winterthur, CH, Baumschlager Eberle.

L’edificio caratterizzato dalle loggie vetrate apribili potrebbe essere integrato con il sistema WIG nei serramenti interni migliorandone il comportamento energetico e il confort interno.

Attemsgasse, Vienna, AT, Baumschlager Eberle.

La facciata realizzata con loggie vetrate permetterebbe attraverso l’utilizzo di WIG un accumulo di calore da riutilizzare per gli impianti dell’edificio.

VII

Sistema WIG i due circuiti CIRCUITO PRINCIPALE

CIRCUITO SECONDARIO pompa di calore con sonde geotermiche

pompa autoadescante (start del circuito)

...

pompa di calore

pompa di calore con sistema di pannelli fotovoltaici pompa di calore a biomassa

telaio alluminio doppio vetro serbatoio acqua

scambiatore di calore

regolatori circuito e flusso

E serbatoio accumulo calore accumulatore energia elettrica

L’intercapedine delimitata dai due vetri, è alimentata attraverso dei fori d’entrata e d’uscita, il fluido viene mandato da e ad un serbatoio (vaso d’espansione) che alimenta il circuito dei vetri. Questo circuito chiuso è particolare perché lavora in depressione, e non in pressione, garantendo una tenuta maggiore delle valvole di giunzione, assicurando la chiusura ermetica dell’intercapedine, garantendo la sicurezza dell’elemento attivo Water in Glass.

Il sistema Water In Glass è costituito da due circuiti:

uno principale e uno secondario. Il primo è composto dal pannello, dai regolatori di flusso, dalla pompa autoadescante e dal serbatoio d’acqua. Il secondo è costituito da una pompa di calore e dal serbatoio di accumulo del calore. Se si sceglie di utilizzare una pompa di calore collegata a collettori fotovoltaici, sarà presente anche un accumulatore di energia elettrica (batteria).

Il circuito primario e quello secondario interagisco tra loro, cedendo e acquisendo calore, attraverso uno scambiatore di calore.

VIII

Sistema WIG integrazione con sistemi impiantistici INTEGRAZIONE IMPIANTISTICA pavimento radiante 36 °C SERBATOIO ACCUMULO CALORE 20 °C

36 °C

28 °C

PAVIMENTO RADIANTE

Riuso diretto del calore immagazzinato usandolo per il sistema radiante a pavimento.

Riferimento al progetto di concorso H2Ousing (Siviglia) che prevdeva, come soluzione per la climatizzazione interna degli ambienti, l’integrazione tra il circuito del pavimento radiante e quello degli elementi vetrati Radiaglass.

INTEGRAZIONE CON SONDE GEOTERMICHE 26 °C

20 °C

18 °C

18 °C

L’acqua che viene fatta circolare all’interno dei vetri ha una temperatura di mandata costante perchè viene usato il calore della terra, ovvero la temperatura di partenza sarà sempre intorno ai 15°-18° perchè si sfrutta, dove possibile, la geotermia.

Riferimento al progetto pilota realizzato da Intelliglass, che prevede l’interazione del circuito secondario con una pompa di calore a sonde geotermiche (cfr. Toolbox).

INTEGRAZIONE CON CELLE FOTOVOLTAICHE uso del fotovoltaico vetro-vetro

ACCUMULATORE ENERGIA ELETTRICA

L’energia elettrica immagazzinata può anche essere usata per attivare il sistema di circolazione dell’acqua, non solo per l’illuminazione.

IX

Sistema WIG le integrazioni in telai standard

Water in Glass cerca di risolvere i problemi che comportano i classici vetri doppi, realizzando un doppio vetro con una intercapedine d’acqua o ancora combinando quest’ultima con una ulteriore intercapedine d’aria che consente maggiore efficienza della prima.

L’elemento vetrato si adatta a strutture a telaio, per serramenti, presenti sul mercato. Il telaio potrà anche essere elemento strutturale a seconda del tipo di facciata. Diversi studi e prove hanno confermato che, nonostante si necessiti di determinati spessori per quanto concerne le parti cave che ospiteranno il circuito, possono essere utilizzati profili in alluminio standard prodotti da diverse ditte di serramentistica specializzate nel settore edilizio. (vedi Schüco, Metra, Wicona)

X

Sistema WIG serramento singolo

Adattamento in telai standard: soluzioni rappresentate in scala 1:20, schema assonometrico e schemi di prova su dettagli da catalogo.

15

15

6,5 3

60 - 100

PIANTA 1:20

12 6

adattamento del telaio (modello WICLINE 65 evo Wicona) per l’inserimento del sistema WIG

150

T E C H N I K

F Ü R

I D E E N

WICLINE 65 evo / WICLINE 75 evo Einsatzflügel NC 50 STH Schwingfenster / Caratteristiche Wendefenster Dimensione della base: da 50 a 60 mm Tipo di tenuta aria-acqua-vento: giunto aperto (finestre e portefinestre); doppia guarnizione in battuta (porte d’ingresso) Spessore dei vetri: Ein Klassiker unter den Öffnungsvarianten wird mit WICONA Techda 4 a 42 mm Technische Leistungen: nologie wieder zum topaktuellen Produkt: Die Schwingfenster und Linee estetiche: die Wendefenster auf Basis der Aluminium-Fensterserie WICLINE ASSONOMETRIA evo bieten höchste Wärmedämmung, sind jeweils bei CE-SystemPiana, Sagomata, Profiltechnik: Raggiata, Ferro, Tonda

3 12

6,5 10

adattamento del telaio (modellomit WICLINE 65 evo Wicona)•per l’inserimento del sistema WIG Hoch wärmegedämmtes Mehrkammersystem tests in hohen Klassen zertifiziert und optisch aufliegenden oder mit symmetrischem Aufbau, qualitätsgesichert verdeckten Lagern ein echtes Highlight für jedes Lochfenster oder Konstruktionsschnitt WICLINE 75 Wicona Metra im Werksverbund hergestellt die Pfosten-Riegel-Fassade.

Construction section Schwing-Wende-Fenster modello WICLINE 65 evo modello NC 50 STH Horizontal/vertical pivot window • Patentierte Eck- und Stoßverbindertechnik für 6,5 hohe Bauteilfestigkeit 8,5 • Füllungsdicken bis 69 mm • Blendrahmen für Lochfenster

WICONA

SEZIONE 1:20

6,0

Dichtungskonzept: • Spezielle Mehrkammer-Mitteldichtung mit Fahnen für hohe Dichtigkeitswerte und verbesserte Wärm dämmung

12,0

100

Wärmeschutz: • Uf-Werte: bis 1,5 W/(m²K) • Uw-Werte: bis 1,0 W/(m²K) mit Dreifachglas

DOC-0000876047

REV. A

04.09.2012

Systemprüfungen / CE-Produktpass nach DIN EN 14351-1:2006+A1:2010

Beschläge: • Schwinglager oder Wendelager, wahlweise - Aufliegend - Verdeckt ipotesi schematiche di inserimento dei circuiti WIG Sezione orizzontale • Flügelgewichte: all’interno a telai apribili a battente per serramento sin- Schwingfenster bis 150 kg golo - Wendefenster bis 120 kg • Flügelformate x H): le linee di colore blu indicano il sistema(Bdei tubi di entrata - Schwingfenster bis 2.400 mm x 1.400 mm che portano il fluido all’interno dell’intercapedine - Wendefenster bis 2.000 mm x 2.000 mm le linee di colore rosso indicano il sistema dei tubi di uscita che prelevano il fluido dall’interno dell’intercapedine

adattamento del telaio (modello WICLINE 65 evo Wicona) riferimento a dettagliSchwing di tealai riportatiWende nel catalogo dalle ditte Metra e Wicona per l’inserimento del sistema WIG [siti di riferimento: www.metrawindows.it e www.wicona.co.uk] Luftdurchlässigkeit: Klasse 4 Klasse 4

Schlagregendichtheit:

E750

4A

Widerstandsfähigkeit gegen Windlast:

Klasse C5 / B5

Klasse C5 / B5

XI

Sistema WIG serramento per facciata continua Adattamento in telai standard: soluzioni rappresentate in scala 1:20, schema assonometrico e schemi di prova su dettagli da catalogo.

5

3

7 11

100 18

5

PIANTA 1:20

adattamento del telaio (facciata FW 50+ Schüco) per l’inserimento del sistema WIG

T E C H N I K

Poliedra-Sky 50 Caratteristiche

F Ü R

I D E E N

WICTEC 50EL Unitised curtain wall Vantaggi

250

• Facciata tradizionale (a montante e traversi) • Struttura da 50 mm, visibile internamente ed esternamente • Montante tubolare: profondità da 42 a 225 mm • Spessore del vetro: da 8 a 45 mm • Tenuta: guarnizioni in EPDM • Taglio termico: distanziale isolante rigido in Tecno CMP • Accessori originali • Finitura: anodizzato o verniciato • Lega in alluminio EN AW-6060 • Integrazione con i sistemi Poliedra-Sky 50I, 50S, 50CV, 60, Sistemi a Battente e Frangisole

• Isolamento acustico e termico • Impiego del sistema per molteplic • Struttura portante leggera con not taggio • Aspetto estetico personalizzabi esterne • Integrazione di tutte le aperture a METRA

Tipologie di apertura

WICTEC 50EL is a unitised version of the WICTEC system. This range combines the advantages of the stick structure with the assembly benefits of unitised curtain wal an extremely narrow sight line of only 50 or 65 mm.

The exterior profiles with mitre joints on the outside a ASSONOMETRIA particularly elegant appearance with a “picture frame + adattamento del telaio (facciata FW 50 Schüco) per l’inserimento del sistema WIG Battente Vasistas Particularly Anta-ribalta Sporgereare stringent requirements perta where there Schüco Metra Wicona thermal insulation, WICTEC 50 EL offers the appropriate s

5

18

modello facciata continua WICTEC 50EL Tecnologia 5,0 - 7,5

13,0

15,0

110

9,0 - 15,0

modello facciata FW 50+, modello per facciata conper inserimento fotovoltaico tinuastruttura Poliedra-Sky 50 Estetica della 5,0 5,0

18

10

5,0

Sezione orizzontale

SEZIONE 1:20

adattamento del telaio (facciata FW 50+ Schüco) per l’inserimento del sistema WIG

ipotesi di adattamento e inserimento dei circuiti WIG all’interno dei teali.

1 2 3 4 5 6

-

Montante Guarnizioni per vetri in EPDM Distanziale Pressore Cartella Doppio vetro con intercapedine

System test results / CE product pass

riferimento a dettagli di tealai riportati in catalogo dalle ditte Schüco, Metra e Wicona in accordance ewith DIN EN 13830 (siti di riferimento: www.schueco.com, www.metrawindows.it www.wicona.co.uk)

Air permeability:

Class AE

Watertightness:

RE 1200

XII

In queste ultime note, che prendono spunto dalle fasi conclusive del progetto svolto, si affrontano le possibili aperture della ricerca verso una fase di iniziativa imprenditoriale.

Le prospettive future della sperimentazione e i nuovi obbiettivi Le opportunità progettuali che Water in Glass offre, grazie ai diversi possibili ambiti di utilizzo, sono molteplici e riguardano, in prima battuta, l’involucro di nuova costruzione, ma anche la riqualificazione di quello esistente. La scheda presentata fornisce un abaco delle possibilità suggerendo applicazioni in merito all’uso della tecnologia WIG. Tale abaco non si riferisce a specifiche destinazioni d’uso, ma sintetizza le diverse tipologie di involucro che più tipicamente caratterizzano un edificio. Tuttavia il rapporto tra destinazioni d’uso e tipologie di involucro risulta implicito: è noto, ad esempio, come l’utilizzo del sistema di doppia pelle vetrata è tendenzialmente riservato alla realizzazione di edifici multipiano destinati ad uffici o attività di servizio, mentre soluzioni con l’utilizzo di serre, loggie vetrate o balconi vetrati sono spesso usate per la tipologia residenziale.

La parte tecnica della scheda, in particolare quella riguardante il dettaglio costruttivo esemplifica bene la perfetta integrazione nella componentistica di serramenti già presente nel mercato delle costruzioni. La volontà è quella di implementare ulteriormente questo sistema, attingendo sempre da elementi standard, attualmente in produzione, che si adattano all’elemento studiato, in particolare per quanto riguarda dimensione e conformazione dei telai. Data comunque la complessità del sistema che serve per l’attivazione della circolazione dell’acqua, si renderà necessaria una ulteriore revisione della parte ingegneristica meccanica che riguarda i circuiti, e l’avvio di una collaborazione più stretta con competenze di termo-fluido-dinamica e di acustica.

2. Riferimento per la prima

ipotesi di start-up ad Intelliglass (UPM) per la seconda riferimento alla realtà torinese legata la Politecnico: lo spinoff MatTo.

3. Riferimento all’articolo:

Tremolada, Luca; Le startup del gadget sono cresciute; inserto NOVA24; il Sole 24Ore; domenica 12/01/2014.

Nell’ipotesi di prosecuzione della ricerca si vuole ragionare a scala artigianale/industriale con l’attivazione di un processo produttivo, a seguito di una ulteriore fase artigianale/sperimentale di prototipazione e di una analisi di fattibilità in relazione ai costi commerciali e di produzione. La necessaria valutazione economica e di mercato richiederà altre competenze specifiche. Le potenzialità che comunque derivano da questo percorso, ha portato ad una ipotesi di business plan per la messa a punto di un piano di industrializzazione che prevede un ragionamento specifico sulla creazione di uno spin-off e/o di una start-up.

Si sviluppano quindi due ipotesi: una incentrata sull’evoluzione del prodotto, WIG, e la sua applicazione; la seconda riguarderebbe la messa a punto di un catalogo di soluzioni sostenibili per l’involucro trasparente che potrebbero essere proposte e accompagnate da consulenze ad hoc2.

In questa logica l’esperienza operativa, che si è confrontata con una realtà precisa, sia in campo universitario che nell’ambito delle piccole medie imprese, permette quindi di pensare ad un futuro della ricerca, organizzando una struttura finalizzata alla produzione della tecnologia WIG (spin-off, come già detto). Altra ipotesi percorribile, dato il particolare momento attuale di crisi economica, sarebbe la formazione di una start-up per la realizzazione servizi innovativi3.

Questa realtà è certamente più sviluppata all’estero, in particolare negli Stati Uniti e nel resto d’Europa, piuttosto che in Italia, dove il settore in cui le start-up prosperano maggiormente è quello biomedico, data la maggiore quantità di investimenti che vengono fatti per la ricerca in quel settore. Ciò nonostante la diffusa spinta verso materiali innovativi soste-

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nibili, per la realizzazione di architetture con elevate prestazioni, rappresenta comunque una parte di mercato in via di crescita dove WIG, potrebbe trovare la sua collocazione.

La sperimentazione ha dato modo di attivare diversi canali di scambio a livello imprenditoriale, valore aggiunto che a sua volta può essere di supporto per la presentazione di idee di ricerca e sviluppo a nuove aziende. Facendo riferimento ad alcuni materiali presentati all’interno dell’appendice, come i vetri elettrocromici, i materiali a cambiamento di fase e i sandwich con il fotovoltaico organico, la possibilità di combinazione con WIG risulta interessante. Rimane da capire quanto questa integrazione sia vantaggiosa e non porti ad una esasperazione dell’uso di “innovazioni combinate”. Il risultato visivo che deriva dall’applicazione di questi elementi, è un aspetto importante da valutare.

Un aspetto fondamentale riguarda la necessità di riprendere e focalizzare in modo risolutivo alcuni aspetti tecnici, sempre all’interno di un quadro di riferimento ben definito.

In particolare per quanto riguarda l’innovazione, si aprono una serie di questioni anche a livello normativo. Il tema centrale oggetto della sperimentazione, insieme al quadro di riferimento iniziale, andranno aggiornati a seconda delle alternative di sviluppo della fase di ricerca (inserimento di fluidi diversi, integrazione con fotovoltaico, impiego di materiali di nuova generazione).

4. Per imprese innovative

si intende quelle che apportano, in un prodotto o in un processo, nell’organizzazione o nel rapporto con il mercato, caratteristiche di novità rispetto allo stato della tecnologia riscontrabile nelle imprese del territorio e che rappresentino una valorizzazione economica di saperi e competenze scientifiche.

Ipotesi di business plan, stategie e fonti di finaziamento.

Per poter realizzare un’attività imprenditoriale si sono guardati alcuni bandi specifici inerenti l’apertura di possibili start-up o spin-off, non solo a livello locale piemontese ma anche in altre regioni italiane. Il primo di questi è il bando Start Cup Piemonte Valle d’Aosta, che consta in una vera e propria competizione tra progetti d’impresa innovativi e ad alto contenuto di conoscenza finalizzati alla nascita di imprese innovative. La Start Cup Piemonte Valle d’Aosta (www.i3p.it/start-cup) è un concorso di progetti imprenditoriali dedicato a tutti coloro che hanno un progetto di impresa innovativa4. Un’altra opzione è il bando promosso da Invitalia: Start e Smart (www.smartstart.invitalia.it), che presenta la possibilità di avere accesso a fondi maggiori e consente la relizzazione di una attività imprenditoriale che si basi su tecnologie innovative. Per questo secondo bando la Roal sta pensando di rivolgersi a produttori del sud Italia, per attivare un network di imprese per rilanciare il mezzogiorno (dato l’obbiettivo principale del bando).

Si vuole realizzare un progetto di organizzazione aziendale che presenta un profilo semplice dell’attività imprenditoriale (che sarà comunque molto legato all’attuale azienda cofinanziatrice, ipotizzando quindi una costola o appendice della stessa) coinvolgendo in parte anche imprese con cui Roal collabora e includendo anche lo spin-off. Si intende proseguire nell’ottica di ipotizzare una industrializzazione dell’elemento e precisamente l’assemblaggio del sistema Water in Glass (pannello+circuiti). La ricerca di mercato fino ad ora condotta porta a inserire il futuro prodotto all’interno dei materiali per l’edilizia e la scheda tecnica precedentemente mostrata costituisce il primo passo del piano di marketing, con cui si dimostra di aver studiato il settore in cui si vuole operare. Si è anche ipotizzato una stima di costi, con il supporto di Intelliglass, che ci consente di dire che il costo totale del sistema compreso di fornitura, installazione e mano d’opera è di circa 600 euro/ mq, in modo da poter dare già un parametro ai possibili clienti interessati ed identificare

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19-20: immagini relative alla mnifestazione espositiva di Pinerolo, “La casa che vorrei” a maggio 2013, in particolare si vede lo spazio giovani progettisti in cui era stata allestita un’area per il vetro con acqua (WIG)

5. Riferimento alla exla casa che vorrei tenutasi a maggio 2013 presso il Palared Pinerolo nella sezione Giovani progettisti.[http://www. casachevorrei.it]

19

20

ancora meglio il prodotto. Per quanto concerne la prima indagine sul comportamento della clientela a cui i prodotti/servizi saranno proposti, va detto che a seguito di una esposizione a cui si era partecipato precedentemente a questo progetto di ricerca, vi sono diversi clienti interessati5. Questa parte rappresenta la verifica della fattibilità commerciale dell’idea imprenditoriale poiché successivamente si sono riusciti a ipotizzare e formulare gli obiettivi commerciali che ci si vuole prefissare per i primi anni di vita dell’impresa e le strategie che si intendono adottare ai fini del loro raggiungimento.

Il piano di marketing rappresenta la prima fondamentale verifica a cui l’idea imprenditoriale si sottopone (quella della fattibilità di mercato), ed in parte questa è stata effettuata cominciando a pensare alla comunicazione dei risultati della ricerca e al pubblico (clientela) a cui ci si vuole rivolgere. Il piano economico finanziario che si vuole costituire verifica la fattibilità economica e finanziaria dell’idea imprenditoriale, che si vuole creare successivamente alla chiusura di questo progetto di ricerca.

Si rende necessario attivare un piano degli investimenti necessari per avviare l’attività ed elaborare un piano delle fonti di finanziamento, individuando le risorse finanziarie a cui si pensa di fare ricorso per “coprire” detti investimenti; motivo per cui si stanno sondando bandi che agevolino queste iniziative e parallelamente alcuni progetti architettonici privati in cui poter inserire l’elemento come progetti pilota (cfr. Edificio BIQ analizzato nella sezione allegati) Successivamente bisognerà valutare la redditività del business attraverso la programmazione dei ricavi e dei costi dei primi anni di attività (conti economici preventivi); stimare la situazione patrimoniale dell’impresa (attività e passività) con riferimento ai primi anni di attività (stati patrimoniali preventivi) e programmare i flussi finanziari dell’impresa dai quali deriva la previsione dei fabbisogni di fondi, derivanti dagli investimenti e dai costi di gestione, e il loro grado di copertura da parte delle fonti iniziali di finanziamento e degli incassi derivanti dalle vendite e, di conseguenza, l’eventuale fabbisogno finanziario residuo da coprire con l’indebitamento (budget dei flussi di cassa).

La costruzione del piano economico e finanziario è di notevole complessità e richiede la padronanza delle nozioni fondamentali relative alla contabilità e ai parametri economici e finanziari della gestione aziendale, per questo motivo si ipotizza di seguire un percorso

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come quello proposto dai bandi sopra citati che consente di essere accompagnati da un consulente e supportati in tutte le fasi della redazione precisa del business plan. Questo strumento rappresenta lo sforzo di “pianificazione” della futura attività, indispensabile per valutarne la convenienza, richiedere consapevolmente finanziamenti ordinari od agevolati, presentare l’idea imprenditoriale a potenziali soci e infine per dotare l’imprenditore di un fondamentale strumento di guida e di controllo della futura impresa.

Ne consegue che il piano degli investimenti mostra l’elenco degli investimenti “fissi”, ovvero “strumentali” (acquisto immobili e/o loro ristrutturazione, avviamento, impianti, macchinari, attrezzature, autoveicoli, mobili, macchine ufficio, software, licenze commerciali, brevetti, spese di costituzione della società ecc.) necessari per avviare l’attività oggetto dell’idea imprenditoriale, e va tenuto presente che una buona fetta dovrà essere dedicata alla registrazione di un possibile brevetto che racchiuda tutte le parti del sistema. Inoltre nell’ottica di continuare affiancati dalla Roal alcuni di questi investimenti si possono evitare tagliando i costi iniziali poichè ci si appoggerebbe alla struttura dell’azienda. Il piano degli investimenti presenta le seguenti voci in merito alla tipologia: -macchine ufficio (PC ecc.)

-software -automezzi -spese di costituzione della società -avviamento -progettazione e realizzazione sito Internet.

Le voci potranno essere implementate e si prevede che i fondi vengano ripartiti su più esercizi, in un arco temporale di 3 anni. Dovrà essere presente anche la voce relativa al “Fornitore”, dove si indica il nominativo (ragione sociale) e il numero della fattura o del preventivo da cui vengono desunti gli importi indicati nei vari anni.

La realizzazione di qualunque piano di investimenti richiede la ricerca della necessaria copertura finanziaria. Le fonti di finanziamento a cui si potrà accedere si distinguono in: - capitale proprio (capitale sociale nelle società) o mezzi propri, o “capitale di rischio”; - contributi a fondo perduto, assimilabili al capitale proprio in quanto non soggetti a restituzione (“fondo perduto”); - indebitamento, o mezzi di terzi o fonti esterne.

Si ipotizza anche in questo caso la redazione di una tabella in cui vengono inserite le cifre e suddivise su più attività. Si punterà in particolare a ricercare contributi a fondo perduto ed agevolazioni finaziarie, infatti per i due bandi sopra citati si sta preparando questa TIPO DI FONTE

I ANNO

II ANNO

III ANNO

25%

20%

15%

-

5%

15%

Credito commerciale (debiti verso fornitori)

5%

5%

5%

Finanziamenti agevolati (da Invitalia)

50%

40%

30%

Contributi a fondo perduto (dalla Regione ... ).

15%

-

-

Utili esercizi precedenti (reinvestiti nell’attività)

-

20%

30%

Finanziamenti bancari (a breve o a lungo termine)

-

-

-

5%

10%

5%

Capitale proprio (o capitale sociale nelle società) Prestito soci

Altre fonti di finanziamento 21: possibile tabella del piano delle ipotesi di finaziamento.

21

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documentazione inserendo delle percentuali rispetto alla cifre totali di finaziamento che potrebbero essere erogate. Questa viene allegata all’interno della domanda durante a procedura di application al bando.

Questo progetto di ricerca ha consentito di consolidare il team di imprese ed enti che aveva collaborato anche nel precedente progetto (Master dei Talenti 2011-2012), arrivando a definire una strategia rispetto agli investimenti futuri dell’impresa cofinanziatrice nell’ipotesi di sviluppa di una attività imprenditoriale.

L’intero documento va letto congiuntamente alla parte di allegati, che aiuta a definire il quadro preciso e di riferimento a cui ci si rivogle per trarre spunto nello sviluppo dello studio per l’industrializzazione del prodotto da immettere sul mercato.

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