SentryGlas® Plus: una miriade di applicazioni innovative

Di Neil McClelland,Associate Principal, ARUP, New York

Sono ormai lontani i giorni in cui il vetro era usato solo per le finestre. Ora gli architetti chiedono spesso, a noi di Arup, di costruire intere strutture in vetro, materiale apprezzato per la sua bellezza e trasparenza, ma allo stesso tempo di creare "soluzioni ingegneristiche ‘impossibili’". Come ingegneri dobbiamo naturalmente garantire la solidità e la sicurezza delle strutture architettoniche; tuttavia il problema più ovvio del vetro è che può rompersi, talvolta senza una ragione evidente, come ad esempio, quando il vetro temperato si rompe ‘spontaneamente’a causa della presenza di solfuro di nickel.

Il vetro stratificato, in particolare il vetro stratificato con interstrato strutturale DuPont™ SentryGlas® Plus, offre la resistenza post-rottura necessaria per varie applicazioni architettoniche. Per le costruzioni in vetro strutturale, il vetro stratificato con resistenza post-rottura è fondamentale per ridurre al minimo il rischio di cedimento progressivo. Grazie alle sue migliori caratteristiche post-rottura, SentryGlas® Plus, è ideale per queste applicazioni. SentryGlas® Plus è stato originariamente sviluppato da DuPont per i vetri anti-uragano, ma è ora impiegato per svariati utilizzi che vanno ben al di là della resistenza all’impatto prevista per tali applicazioni e le ragioni sono molteplici.

Primo: il vetro stratificato con SentryGlas® Plus offre migliore trasparenza rispetto al vetro stratificato tradizionale; è quindi possibile ottenere una trasparenza straordinaria, specialmente se l’interstrato è usato insieme al vetro a basso contenuto ferroso.

Secondo: da un punto di vista ingegneristico, SentryGlas® Plus offre molti più vantaggi rispetto al PVB. Resiste infatti a una sollecitazione meccanica due volte maggiore a quella sopportata dal vetro stratificato tradizionale con una rigidità quattro volte superiore, a seconda delle condizioni di carico e di sostegno. Ciò determina migliori proprietà composite del vetro stratificato, una caratteristica ingegneristica molto apprezzata.

Terzo, il vetro stratificato tradizionale non installato verticalmente può cedere o deformarsi se esposto per lunghi periodi a temperature medio-alte, come quelle degli edifici esposti ai raggi del sole. Sebbene tale aspetto solitamente non sia preoccupante dal punto di vista strutturale, spesso costituisce un problema di tipo estetico o di fruibilità. Alle temperature a cui è abitualmente soggetto il vetro per uso architettonico, SentryGlas® Plus presenta una perdita di rigidità assai inferiore a quella del vetro stratificato tradizionale, con conseguente riduzione se non addirittura eliminazione di deformazione e cedimento in numerose applicazioni. Tale vantaggio è particolarmente significativo per gli architetti che desiderano usare grandi lastre di vetro orizzontale, ad esempio per ampie vetrate di copertura piane o inclinate o per passaggi in vetro. Per dette applicazioni il vetro stratificato con SentryGlas® Plus è meglio del vetro stratificato tradizionale. Il vetro stratificato con SentryGlas® Plus sarebbe, ad esempio, una soluzione elegante e solida dal punto di vista strutturale per un ponte in vetro piano a lunga campata. Quarto, Arup consiglia il vetro stratificato con SentryGlas® Plus anche nelle applicazioni eseguite in prossimità dell’acqua e sugli yacht, per la sua eccezionale resistenza all’umidità e stabilità dei bordi, anche se non è consigliabile per applicazioni immerse costantemente nell’acqua. Tuttavia, in architettura, la resistenza all’umidità dell’interstrato fa sì che si possano progettare strutture architettoniche in vetro stratificato con bordi esposti e levigati.

Quinto, durante il processo di stratificazione di SentryGlas® Plus è possibile inserire parti metalliche direttamente nel vetro stratificato. Nelle applicazioni di vetro strutturale, tale procedimento permette di utilizzare un metodo di fissaggio alternativo alle connessioni con raccordi o bulloni di giunzione. La maggiore robustezza, rigidità, resistenza alle alte temperature e buona adesione a molti metalli diSentryGlas® Plus, consente al materiale di avere una capacità di carico superiore a quella delle giunzioni con bulloni più tradizionali, proprietà questa essenziale nelle applicazioni di maggiori dimensioni. Inoltre i fissaggi metallici possono essere posizionati sia sui bordi che sulla superficie del vetro stratificato, ad esempio, sul bordo di scalini, sui ponti in vetro o sulla facciata delle vetrine dei negozi. Si tratta di un sistema di fissaggio molto più innovativo ed elegante rispetto a quello tradizionale con piastre e bulloni o raccordi svasati. Questi metodi conferiscono al retro una finitura piana ma senza nascondere il raccordo in metallo.

Gli architetti vengono in Arup con i loro sogni. Grazie alla collaborazione con società basate sulla ricerca e sulla scienza come DuPont, siamo in grado di fornire una conoscenza approfondita del materiale (in questo caso, il vetro stratificato) e di suggerire nuove soluzioni di ingegneria strutturale per trasformare il sogno degli architetti in realtà. Per me, la scoperta delle numerose proprietà dell’interstrato strutturale SentryGlas® Plus ha significato fondere il know-how di una società scientifica all’avanguardia (DuPont) con quello di uno studio di ingegneria all’avanguardia (Arup), i quali hanno spesso lavorato in collaborazione con un terzo soggetto, lo stratificatore. Ecco come i sogni degli architetti si trasformano in realtà.

Neil McClelland,Associate Principal, ARUP New York