Smart Window: cosa sono e cosa fanno le finestre intelligenti

L’efficienza energetica e il comfort delle persone passa anche dalle Smart Window, ossia dalle finestre intelligenti. Stiamo parlando di finestre altamente tecnologiche, il cui obiettivo è ridurre i consumi degli edifici e allo stesso tempo regolare la temperatura degli ambienti interni.

Con l’etichetta “Smart Window” vengono però classificate tecnologie diverse fra loro. Sono infatti molteplici le sperimentazioni che si stanno attuando nel mondo per ottenere finestre che non offrano soltanto uno sguardo sull’ambiente esterno, ma che incidano significativamente sul benessere degli occupanti, sulla riduzione degli sprechi energetici e sulla lotta al cambiamento climatico.

Insomma, uno Smart Building, per essere tale, non può trascurare nessun dettaglio. Nemmeno le sue finestre.

Che cosa sono le Smart Window

Lo scopo di una finestra intelligente è quello di contribuire ad avere temperature fresche in estate e calde in inverno all’interno di un edificio. Tutto passa dai vetri delle finestre, studiati per adattarsi in qualche modo alle condizioni climatiche naturali. In presenza di molta luce e calore devono riuscire a schermare l’irraggiamento esterno. All’opposto, quando le temperature esterne sono più rigide e l’irraggiamento meno consistente, devono favorire un aumento delle temperature all’interno della struttura.

Siamo di fronte dunque a strumenti progettati per garantire una maggiore efficienza energetica e termica degli immobili. Oggi, queste soluzioni sono adottate negli Smart Building più sostenibili e all’avanguardia, ottenendo performance notevoli. Si stima infatti che le Smart Window possano portare a un risparmio energetico fino al 20% o addirittura 30%. 

Tipologie di finestre intelligenti

Attualmente, le Smart Window maggiormente diffuse sono quelle che usano vetri termocromici. Questi vetri sono rivestiti di un materiale che, superata una determinata temperatura, cambia colore. Iniziando a scurirsi, i vetri riducono il livello di radiazione verso l’ambiente interno. Il materiale più comune per la realizzazione dei vetri termocromici è il VO2, ovvero il biossido di vanadio. Dal momento che queste finestre sfruttano i raggi infrarossi, per funzionare non hanno bisogno di energia elettrica.

Un’alternativa sono le finestre con rivestimenti PCM. Questa tipologia di Smart Window adotta materiali a cambiamento di fase (PCM: Phase Change Material), che sfruttano il fenomeno della transizione di fase per accumulare calore latente. Possono cioè assorbire i flussi energetici in entrata, immagazzinando energia e mantenendo costante la propria temperatura. Nella pratica, ai vetri delle finestre viene applicata una sottile pellicola in PCM. Nei mesi più freddi, il film incamera l’energia solare, favorendo il riscaldamento interno. In estate, riflette invece la luce, tenendo più fresco l’edificio.

Esistono poi i vetri elettrocromici, ossia vetri che modificano a comando le proprie caratteristiche ottiche, variando così il livello di schermatura alla radiazione solare. In questo caso serve applicare una tensione elettrica, grazie alla quale avviene la reazione elettrochimica che fa cambiare il colore della vetrata. Perché il vetro torni trasparente occorre invertire la polarità. Anche con questo sistema si può ridurre notevolmente la trasmissione luminosa e infrarossa.

Inoltre, possiamo annoverare tra le Smart Window anche le finestre fotovoltaiche. Si tratta di finestre formate da vetri fotovoltaici, che assorbono le radiazioni solari per generare l’energia elettrica necessaria a soddisfare le esigenze dell’edificio. Il loro funzionamento dipende dall’utilizzo di un apposito gel trasparente nella cui formulazione è presente del silicio amorfo, capace di attivare il processo di trasformazione della luce in energia.

Smart Window: una finestra sul futuro degli Smart Building

Sappiamo che gli edifici sono responsabili di circa il 35% delle emissioni di gas serra e del 40% di tutti i consumi energetici. Impegnarsi ad avere edifici più efficienti è quindi una delle priorità dei prossimi decenni per raggiungere la neutralità carbonica e risparmiare sui costi energetici.

Finora uno degli anelli deboli dell’efficienza degli edifici sono state proprio le finestre, molte delle quali ancora a vetro singolo o a doppio vetro di vecchia concezione. Una risposta a questa criticità è rappresentata dalle Smart Window, strumenti che aiutano a controllare la quantità di radiazione solare trasmessa e a regolare la temperatura all’interno degli edifici.

Molte sperimentazioni che interessano le finestre intelligenti sono ancora in corso e alcune di queste sembrano promettenti. Il potenziale di crescita delle Smart Window è elevato: con l’innovazione in costante progresso, questi dispositivi possono diventare ancora più intelligenti e versatili, aiutando a creare Smart Building sempre più efficienti ed ecologici.