Fino a qualche anno fa la rottura del vetro per shock termico era un fenomeno praticamente sconosciuto nel mondo dei serramenti.
Con l’avvento dei vetri basso emissivi e selettivi il problema ha iniziato a manifestarsi in maniera sempre più frequente. Questi vetri, progettati per migliorare l’isolamento termico, assorbono una quantità maggiore di calore dalla luce solare. Se però l’accumulo di calore non è uniforme, si creano tensioni interne che possono portare alla frattura della lastra. Rottura del vetro per shock termico: come prevenire le rotture.
Cos’è nello specifico una rottura del vetro per shock termico?
Il vetro viene definito un materiale amorfo, è un solido che si ottiene raffreddando un liquido senza farlo cristallizzare. Ha una struttura cristallina disordinata ma stabile, che lo rende resistente e versatile, ma anche fragile. Proprio per questo quando su una lastra di grandi dimensioni si accumulano delle tensioni interne, oltre un certo limite possono formarsi delle crepe.
Come dicevamo all’inizio, una rottura per shock termico si sta verificando in tutti quei vetri che nel tempo hanno introdotto caratteristiche tali da assorbire più calore dai raggi del sole, come i basso emissivi o selettivi. Con i vetri perfettamente trasparenti di una volta, invece, questo fenomeno era assai più raro.
Perché alcuni vetri si rompono per shock termico?
I vetri dei serramenti odierni sono rivestiti da uno o più strati di ossidi metallici che fungono da “specchio” per i raggi ultravioletti emessi dagli oggetti caldi. Per questo riflettendo il calore che cerca di uscire ci aiutano molto a contenere le dispersioni.
Questi rivestimenti prendono il nome di basso emissivi o selettivi. E’ proprio questo effetto specchio ad assorbire il calore dei raggi solari che li attraversano.
Un vetro che però non è esposto completamente al sole e una parte resta in ombra, avrà due temperature diverse. Un lato, quello esposto, si dilaterà molto in fretta mentre l’altro no. La tensione che si crea, arrivata ad un certo punto non sarà più sostenibile dal vetro e si creerà una frattura.
Inoltre, già in situazioni normali il telaio del serramento gioca un ruolo importante: protegge i bordi del vetro dal sole, mantenendoli ad una temperatura inferiore rispetto al centro della lastra. La differenza di dilatazione termica che avviene tra le due zone della lastra, centro e bordi, induce una tensione (carico di trazione) sul bordo. Si può causare così una frattura.
Quando il rischio aumenta? Le sollecitazioni termiche si manifestano in particolare quando il vetro è parzialmente ombreggiato da elementi esterni. Alcuni di questi possono essere alberi, edifici vicini, pilastri o balconi e sistemi di oscuramento (tende, tapparelle, veneziane).
È necessario fare molta attenzione soprattutto ai serramenti con vetri di grandi dimensioni. Una grande vetrata è più soggetta a questo fenomeno ed è più facile che in determinati momenti della giornata resti per più tempo con due esposizioni diverse. In questo modo si accumula una gran quantità di stress, fino a non sostenerlo più e a rompersi.
È possibile prevenire o evitare la rottura del vetro per shock termico nelle finestre?
Evitarlo in maniera assoluta non è possibile, ma prevenirlo sicuramente si. Vediamo alcune strategie utili per farlo.
Una soluzione, anche se poco utilizzata, consiste nell’utilizzo di vetri induriti sottoposti a un trattamento termico. Questo ne migliora la resistenza, sebbene non quanto i vetri temperati. Questi ultimi, invece, ancora più adatti per evitare il problema, subiscono un rapido ciclo di riscaldamento e raffreddamento che li rende fino a cinque volte più resistenti rispetto ai vetri comuni.
Anche la lavorazione dei bordi dopo il taglio della lastra gioca un ruolo cruciale. Se eseguita in modo corretto, la molatura dei bordi appena tagliati aiuta a prevenire la rottura, eliminando quelle piccole microfratture che, nel tempo, potrebbero compromettere la stabilità del vetro.
Per limitare l’assorbimento di calore, sono perfette le lastre extrachiare, caratterizzate da una maggiore purezza del materiale e da una minore capacità di trattenere energia termica perchè più trasparenti.
Un altro fattore da considerare riguarda l’esposizione alla luce solare e alle zone d’ombra irregolari. Elementi come tende parzialmente abbassate, persiane, mobili, tendaggi posizionati vicino ai vetri o pellicole oscuranti possono creare differenze di temperatura localizzate, aumentando il rischio di tensioni nel vetro.
La scelta del tipo di vetro può fare la differenza. In alcuni casi, un vetro doppio con un rivestimento basso emissivo può risultare più stabile rispetto a un vetro triplo in cui i rivestimenti basso emissivi sono due, con un maggior assorbimento di calore.
Anche le dimensioni della lastra influiscono sulla resistenza. Quelle superiori ai 2,5 metri quadrati sono maggiormente esposte al rischio di shock termico rispetto a vetrate di piccole dimensioni.
Infine, per una sicurezza ottimale, si può ricorrere al test HST (Heat Soak Test), un processo di controllo in grado di scartare le parti di vetro con le maggiori impurità interne, come il solfuro di nichel, che potrebbero causare fratture improvvise. L’eliminazione di queste parti di vetro con le impurità riduce il pericolo di rottura spontanea nei vetri temperati.
Come si presentano le rotture del vetro per shock termico.
In genere, la rottura per shock termico presenta spesso le stesse caratteristiche, pur non essendoci segni di nessun tipo di impatto:
- La rottura parte sempre da un lato.
- Ha un andamento curvilineo o zig zag.
- A volte, questa rottura volte si può ramificare.
- Nel tempo, la crepa, anche se di pochi cm, tenderà ad allungarsi.
Nell’immagine sottostante invece, possiamo notare una rottura causata da una tapparella lasciata a metà altezza. Si può notare come la crepa abbia un andamento sinuoso e non diritto, come invece accade in altri tipi di rottura.
Le rotture del vetro per shock termico possono rientrare nella garanzia?
Purtroppo, le vetrerie non possono coprire in garanzia questo tipo di rotture, poiché derivano da un accumulo di tensioni interne causato da un riscaldamento anomalo delle lastre. Spesso, tali tensioni sono accentuate da elementi esterni, come tapparelle parzialmente alzate, colonne, alberi o oggetti che, in determinati momenti, coprono solo parzialmente la superficie vetrata.
L’unico modo per prevenire il problema è scegliere i vetri adeguati, valutando attentamente le condizioni ambientali sia all’interno che all’esterno della finestra, in modo da ridurre al minimo il rischio di rottura.
Conclusione.
La rottura del vetro per shock termico è un fenomeno sempre più diffuso, legato all’evoluzione tecnologica dei vetri basso emissivi e selettivi. Sebbene questi materiali offrano ottime prestazioni in termini di isolamento termico, possono essere più soggetti a sollecitazioni termiche se esposti a condizioni ambientali non uniformi.
Comprendere le cause di questo fenomeno è essenziale per prevenirlo. L’adozione di accorgimenti come l’uso di vetri temperati o induriti, una corretta lavorazione dei bordi e la scelta di vetri con un assorbimento energetico equilibrato, possono ridurre significativamente il rischio di rottura.
Inoltre, una corretta installazione e una gestione attenta dell’ombreggiatura aiutano a limitare le differenze di temperatura all’interno della lastra. E’ anche necessario fare molta attenzione alle tende interne, soprattutto se molto vicine al vetro. Queste, se esposte al sole, potrebbero aumentare di gran lunga il rischio che una parte di vetro si surriscaldi eccessivamente. La stessa cosa vale per le pellicole che vengono applicate ai vetri per privacy o per proteggere dall’irraggiamento solare. Sempre per lo stesso principio potrebbero essere fonte di surriscaldamento e conseguente rottura del vetro.
Affidarsi a professionisti esperti nella scelta e nell’installazione dei serramenti in vetro è fondamentale per garantire sicurezza, durata e prestazioni ottimali nel tempo.