Per decenni, i grattacieli interamente in vetro hanno simboleggiato trasparenza, modernità aziendale e splendide viste sulla città. Oggi, però, questo splendore è svanito. Gli interni surriscaldati e ad alto consumo energetico e la luce abbagliante che si riflette sui marciapiedi mettono in evidenza gli svantaggi di questi grattacieli, mentre miliardi di uccelli perdono la vita schiantandosi contro i vetri invisibili. Con l’aumento delle normative sul carbonio e dei cambiamenti climatici estremi, gli edifici giganteschi in vetro sono stati ripensati.
Una torre interamente realizzata in vetro può superare i limiti di carbonio previsti per il 2030 senza ricorrere a sistemi straordinari?
No, senza una busta quasi sovrumana non è possibile. Le nuove normative impongono prestazioni molto più rigorose per le facciate. A New York, la Legge locale 97 (2019) limita le emissioni annuali di CO₂ degli edifici di dimensioni superiori a 25.000 piedi quadrati. Il primo periodo di adeguamento inizia nel 2024 (le sanzioni iniziano nel 2025) e fino al 203 saranno introdotti limiti molto più severi. L’obiettivo finale è raggiungere emissioni nette pari a zero entro il 2050. Circa 50.000 immobili (circa il 60% della superficie totale della città di New York) rientrano nell’ambito di applicazione di questa normativa. Pertanto, gli edifici alti con superfici vetrate che presentano perdite, le grandi ristrutturazioni degli impianti di climatizzazione o le sanzioni pecuniarie diventeranno obbligatorie.
Standard di base degli Stati Uniti: ASHRAE 90.1-2022 (e IECC 2021) ha inasprito notevolmente le norme relative alle finestre. Hanno ridotto i fattori U e i coefficienti di guadagno di calore solare (SHGC) consentiti in tutte le zone climatiche e ora richiedono ai progettisti di documentare i valori U, SHGC e di trasmittanza visiva del vetro per ogni orientamento della facciata. In pratica, questo colma molte “lacune” che un tempo portavano a preferire vetri economici e ad alto guadagno.
La situazione nel Regno Unito: Anche la normativa Part L (2021) del Regno Unito riduce i valori U e le nuove norme Part O (surriscaldamento) richiedono una valutazione dinamica del guadagno solare (CIBSE TM52/TM59). Il CIBSE sottolinea che molte case nuove o ristrutturate hanno “un elevato rapporto di vetratura (guadagno eccessivo di energia solare)” che causa un surriscaldamento. In breve, le normative del Regno Unito ora richiedono che anche i progetti commerciali dimostrino di poter dissipare il calore (tramite ombreggiatura, ventilazione notturna, ecc.), ma una struttura interamente in vetro ha difficoltà a farlo.
Carbonio nell’intero ciclo di vita: Anche le pareti in vetro causano elevate emissioni di carbonio. Una ricerca condotta da Arup ricorda che l’aumento delle prestazioni termiche comporta solitamente un maggiore utilizzo di materiali aggiuntivi e quindi un aumento delle emissioni di carbonio. Ad esempio, l’ispessimento delle pareti o l’aggiunta di brise-soleil riduce il consumo energetico, ma aumenta l’uso di cemento/acciaio. Arup ha dimostrato che le emissioni di carbonio delle facciate variano notevolmente a seconda del tipo e che quindi più grande non significa sempre migliore. Oggi i team di progettazione (e le linee guida come LETI) utilizzano fin dal primo giorno il calcolo del carbonio per l’intero ciclo di vita: più muri e meno vetro sono generalmente la soluzione più vantaggiosa in termini di carbonio netto.
Esempio di applicazione: Questi compromessi sono stati illustrati nell’analisi di Arup relativa al 55 Bishopsgate (Londra). Il team di progettazione ha coordinato la superficie vetrata con il controllo solare, “ottimizzando la facciata in termini di carbonio per tutto il ciclo di vita”: ha modificato le dimensioni del vetro in base alla superficie e all’altezza, aggiungendo ombreggiature dove necessario per bilanciare la luce solare e il guadagno di calore. In breve, l’involucro dell’edificio è diventato una decisione in termini di carbonio piuttosto che una scelta di rendering.
Lezioni da trarre dal progetto: Per raggiungere gli obiettivi del 2030 senza un enorme impianto di raffreddamento, gli edifici alti devono generalmente avere un rapporto finestra-parete (WWR) molto più basso su ogni facciata e inoltre è necessario ricorrere a sistemi di ombreggiamento esterno (brise-soleil, alette, persiane). Utilizzare vetri a bassa selettività spettrale SHGC (regolati su un VLT visibile elevato ma con un basso guadagno solare). Valutare ogni facciata come un bilancio di carbonio: aggiungere muri o pannelli spandrel isolati quando necessario e calcolare sempre come l’area vetrata si bilancia con l’energia dell’edificio.
2) Quanto vetro è effettivamente necessario per la luce diurna senza abbagliamento e surriscaldamento?
I benefici della luce naturale non richiedono necessariamente l’uso di vetrate dal soffitto al pavimento. Le migliori pratiche odierne utilizzano criteri (autonomia della luce naturale, DGP, ecc.) al posto delle vecchie regole. In particolare, il Daylight Glare Potential (DGP) misura la percentuale di persone che potrebbero essere infastidite dal riverbero delle finestre. Classifica i livelli di abbagliamento come segue: impercettibile (<35%), percepibile (35-40%), fastidioso (40-45%), intollerabile (>45%). In pratica, finestre grandi e ad alto contrasto spingono facilmente il DGP nella fascia “fastidioso”.
Cosa dicono i parametri: Una finestra dall’aspetto magnifico può compromettere la concentrazione se il valore DGP supera ~0,40. Per garantire un equilibrio tra luce e comfort, i progettisti ora utilizzano anche la simulazione sDA (autonomia di luce diurna) annuale insieme al DGP. L’obiettivo è quello di fornire una luce diurna sufficiente negli spazi di lavoro senza abbagliare gli occhi.
Strategie di involucro: Limitare il WWR in base alle direzioni (utilizzare meno vetro sui fronti est/ovest, dove il riverbero è maggiore). Preferire vetri con elevata trasmittanza luminosa ma basso guadagno di calore solare (rivestimenti spettrali). Utilizzare sempre sistemi di ombreggiamento esterni fissi/dinamici (tende o tende da sole) per impedire al sole di colpire i vetri prima. Le persiane interne riducono la luminosità, ma non il calore.
Vetro dinamico: I vetri elettrocromici/colorabili sono uno strumento utile per facciate resistenti. Le ricerche del Lawrence Berkeley Lab dimostrano che i vetri EC “a doppia banda” avanzati possono ridurre i consumi annuali di riscaldamento, raffreddamento e illuminazione dal 6% al 30% kWh/ft²-finestra-anno rispetto ai vetri standard. Nei climi caldi, le finestre EC possono ridurre in modo significativo il fabbisogno di raffreddamento massimo e totale. (Tuttavia, è necessario tenere conto anche dell’energia e delle emissioni di carbonio del sistema di colorazione stesso e regolare con precisione i controlli).
Lezioni da trarre dal progetto: Unire le metriche: mantenere il DGP al di sotto di ~0,40 puntando a un’elevata autonomia di luce diurna. In pratica, ciò significa un WWR molto più basso rispetto a una torre interamente in vetro, solitamente del 30-50% anziché dell’80-100%. Utilizzare sempre il vetro in combinazione con sistemi di ombreggiamento (ante fisse o tende automatiche). Non utilizzate i materiali elettrocromici come panacea, ma impiegeteli con intelligenza nei punti in cui il sole è più intenso. L’importante è utilizzare prima una buona geometria, poi un vetro intelligente, e non il contrario.
3) Quali effetti hanno le facciate a specchio sulle strade, sui vicini e sulla fauna selvatica?
Le torri realizzate interamente in vetro tendono a causare problemi alla città. Abbagliamento e calore: quando il sole colpisce una superficie riflettente concava, i risultati possono essere sorprendenti e pericolosi. Nel 2013, l’edificio “Walkie-Talkie” (20 Fenchurch St) di Londra ha creato un effetto simile: la sua facciata in vetro curvo rifletteva un raggio di luce rovente sulla strada. I pedoni hanno segnalato che le loro scarpe si erano sciolte e alcuni testimoni hanno scattato una foto che mostrava il pannello della carrozzeria di una Jaguar gonfiato dalla luce riflessa. (I media hanno persino cucinato uova sul marciapiede.) Nel frattempo, alcuni anni fa, anche il Vdara Hotel di Las Vegas ha subito un destino simile: il suo atrio a specchio ha riversato una luce solare intensa sulla terrazza della piscina, bruciando i bagnanti e sciogliendo letteralmente i bicchieri di plastica.
Collisioni di uccelli: Il vetro causa la morte di centinaia di milioni di uccelli. Secondo le stime classiche, il numero di uccelli che si schiantano contro le finestre negli Stati Uniti varia da 365 a 988 milioni all’anno, ma una ricerca condotta nel 2024 ha dimostrato che anche questa cifra è inferiore al numero reale. I ricercatori che monitorano gli uccelli portati nei centri di riabilitazione e i loro tassi di sopravvivenza affermano che solo negli Stati Uniti ogni anno oltre un miliardo di uccelli muore a causa degli impatti contro gli edifici. Gli uccelli non vedono il vetro trasparente, ma vedono il riflesso del cielo o degli alberi e cercano di volarci attraverso. Questa crisi globale ha incoraggiato l’adozione di politiche: ad esempio, la Local Law 15 (2020) di New York ora richiede l’uso di vetri a prova di uccello (vetri frittati o decorati) su tutte le nuove facciate fino a un’altezza di 75 piedi dal suolo (con piccole eccezioni di soli 10 piedi). Regole simili si stanno diffondendo in tutto il mondo.
Suggerimenti di progettazione: Per la sicurezza dei pedoni: Evitare curve concave e rivestimenti ultra riflettenti che potrebbero concentrare i raggi solari. Nelle prime fasi della progettazione, simulare i riflessi solari a livello stradale. Se nell’edificio vengono utilizzati vetri lucidi, valutare l’utilizzo di schermi protettivi (come brise-soleil) o la sostituzione del rivestimento del vetro. Per gli uccelli: utilizzare sempre vetri “sicuri per gli uccelli” (ad esempio, motivi in ceramica fritta, guide UV stampate o schermi a punti millimetrici). Rispettare le normative locali relative alla densità dei motivi (NYC richiede un fattore di minaccia ≤25 fino a 75 piedi). Inoltre, per ridurre l’attrattiva, attenuate le luci esterne durante la notte (soprattutto durante le stagioni migratorie). Con le leggi e gli strumenti odierni, un grattacielo luminoso può convivere armoniosamente con la vita urbana, ma per farlo i progettisti devono affrontare direttamente questi fattori esterni.
4) Se non saranno “completamente in vetro”, cosa succederà alle facciate lunghe ad alte prestazioni nel 2025?
Il nuovo mantra delle facciate: trasparenza, sì – ovunque, no. La tendenza è quella di rivestimenti ibridi che combinano in modo intelligente muri solidi, ombreggiatura e vetro. Ad esempio, in molti progetti recenti, pareti opache con un elevato valore R (spandrel isolati, mattoni o pannelli compositi) sono combinate con finestre forate/a strisce e ante esterne profonde o persiane. Nei climi freddi questi elementi riducono la dispersione di calore, mentre nei climi caldi ombreggiano il pannello sottostante. Gli uffici all’avanguardia stanno ora bilanciando chiaramente l’uso di energia con il carbonio utilizzato nella facciata: aggiungono massa e ombreggiatura in anticipo per ridurre le emissioni operative.
Strutture ibride: un’analisi delle facciate condotta nel 2024 ha rivelato che una tipica parete continua (interamente in vetro) contiene molto più carbonio rispetto alle pareti o ai telai isolati. Per questo motivo, i kit ibridi, come i pannelli isolanti opachi e le aperture strette ad alte prestazioni, sono sempre più preferiti. Anche l’orientamento è importante: mentre sulle pareti nord è possibile utilizzare più vetro, sulle facciate esposte a ovest/con poca esposizione al sole è necessario garantire una maggiore ombreggiatura.
Facciate a doppia parete (DSF): Questi sistemi di “finestre a scatola” con intercapedine ventilata danno risultati contrastanti. In alcuni ambienti freddi o rumorosi garantiscono una ventilazione e un controllo solare ottimali, ma le ricerche dimostrano che i loro vantaggi dipendono in larga misura dal clima e dalla strategia di controllo. Inoltre, il vetro e il telaio aggiuntivi raddoppiano i costi di manutenzione e le emissioni di carbonio. Pertanto, i DSF non sono una panacea; devono essere giustificati da esigenze reali (ad esempio, obiettivi di inquinamento, acustica o ventilazione naturale).
Ristrutturazione (torri esistenti): Sono state condotte numerose ricerche su come migliorare le vecchie torri in vetro senza demolirle completamente. Le strategie variano tra pellicole a basse emissioni e materiali di tenuta migliori (soluzioni economiche a basse emissioni di carbonio) e doppia vetratura interna, ombreggiatura esterna aggiuntiva/persiane o rivestimento parziale con pannelli isolanti. Una ricerca universitaria condotta su un edificio con facciata continua costruito negli anni ’50 ha dimostrato che tutte le opzioni di ristrutturazione (dalla pellicola alla nuova facciata continua) hanno portato a un risparmio netto di carbonio in pochi anni, mentre la demolizione non si è mai ammortizzata. In breve, i lavori di ristrutturazione (in particolare le pellicole per la luce del giorno o le finestre secondarie) sono quasi sempre più vantaggiosi rispetto a partire da zero in un arco di tempo di circa 20-30 anni.
Fasi di progettazione: Iniziare con la creazione della geometria: evitare piastre di pavimentazione larghe che richiedono un’illuminazione profonda del vetro. Invece, progettare pavimenti di media profondità e uffici perimetrali. Prestare attenzione all’ombreggiatura/alle sporgenze esterne (che consentono di risparmiare energia durante tutto l’anno). Utilizzare spandrel ad alte prestazioni (spessi, con elevato R) sotto le finestre panoramiche. In climi temperati, una tipica serie di facciate ad alte prestazioni è la seguente: spandrel isolati + vetro spettralmente selettivo + brise-soleil esterno fisso + struttura a tenuta d’aria + ventilazione notturna opzionale – invece di utilizzare come impostazione predefinita pareti a doppia parete. In pratica, i veri grattacieli a impatto zero costruiti oggi combinano sapientemente pareti dense e ombreggiatura con il vetro, invece di ricoprire ogni superficie con il vetro.
5) Cosa succederà alle torri di vetro costruite ieri quando gli uffici saranno vuoti?
Dopo la pandemia, gli uffici con pareti in vetro hanno subito il colpo più duro. La trasformazione dei vecchi uffici con pareti divisorie in appartamenti è uno dei temi all’ordine del giorno a New York e Londra. (Persino la Casa Bianca degli Stati Uniti ha lanciato un fondo da 100 milioni di dollari per la conversione di uffici in abitazioni). Tuttavia, la fattibilità di questo progetto è variabile. Le linee guida di progettazione e i casi di studio sottolineano che non è sufficiente modificare sulla carta la destinazione d’uso dell’edificio, ma che spesso è necessario riprogettare anche la facciata per adattarla all’uso residenziale.
Trasformazione degli uffici in abitazioni: Le città stanno rivedendo le norme per facilitare le trasformazioni. Nel 2023, la Task Force per la riutilizzabilità degli uffici di New York City ha proposto modifiche ai piani urbanistici per facilitare la trasformazione. Attualmente, decine di edifici adibiti a uffici a Manhattan e Brooklyn sono in fase di conversione. Secondo il rapporto del New York City Comptroller (metà 2025), ci sono 44 progetti di conversione attivi per un totale di 15,2 milioni di piedi quadrati. Questo spazio è sufficiente per circa 17.400 appartamenti (la maggior parte monolocali/bilocali). Programmi simili (generalmente attraverso i diritti di sviluppo autorizzati) sono in atto anche a Londra e in altri mercati, aumentando in modo significativo l’offerta di alloggi.
Logica del carbonio: Alcune ricerche (ad esempio “The Carbon Story” di Arup) dimostrano che la conservazione e il rifacimento di un edificio, in termini di carbonio, spesso danno risultati migliori rispetto alla sua completa demolizione. Un’analisi condotta a New York mostra che l’estensione del riutilizzo potrebbe consentire un risparmio di circa 5-11 milioni di tonnellate metriche di CO₂ entro il 2050. Tuttavia, le ristrutturazioni delle facciate continuano a dover soddisfare gli standard antincendio, sismici e acustici. Spesso le facciate devono essere rinnovate (o parzialmente chiuse) per soddisfare le nuove norme in materia di uscite e isolamento. Il bilancio di carbonio dipende dalla quantità di vetro sostituita o rinnovata.
Il punto di vista del Regno Unito: Nel Regno Unito, il Permesso di Costruzione ha aperto la strada alla conversione di molti uffici in appartamenti, ma alcune indagini indipendenti hanno evidenziato gravi problemi di qualità. Molte conversioni effettuate senza un’adeguata valutazione progettuale hanno portato alla creazione di appartamenti con corridoi interni profondi, unità piccole con una sola facciata e senza balconi o luce naturale. I critici sottolineano che gli appartamenti spesso violano gli standard minimi di superficie o sono privi di adeguati sistemi di ventilazione. Ciò dimostra che è impossibile ingannare le leggi della fisica: un blocco di uffici costruito negli anni ’60 non era stato progettato per essere utilizzato come abitazione.
Fasi di progettazione: Prima di disegnare una pianta regolare, effettuare un’analisi della luce naturale e della ventilazione nella pianta esistente. Le normative edilizie richiedono solitamente che ogni zona abitativa disponga di luce naturale: se non è possibile avere luce diretta dalle finestre, è necessario aggiungere pozzi di luce o lucernari. Allo stesso modo, ogni unità richiede una ventilazione adeguata alle normative (solitamente finestre apribili o condotti meccanici). In pratica, molti uffici con vetrate avranno bisogno di nuove pareti esterne o finestre con aperture, isolamento supplementare e ventilazione ibrida naturale/meccanica per conformarsi alle norme edilizie. Inoltre, ristrutturate con vetri sicuri per gli uccelli e tende da sole: non potete aspettarvi un alloggio sicuro e confortevole riutilizzando un rivestimento in vetro riflettente.
Lista di controllo del progetto
- Politica prioritaria: Stabilire un bilancio del carbonio (operativo e concreto) conforme alla legge e definitivo.
- Criteri di comfort: Attenersi agli obiettivi relativi alla luce diurna/autonomia (sDA/DA) e all’abbagliamento (DGP) basati sul clima e ai criteri di surriscaldamento totale (CIBSE TM52/TM59 o equivalenti).
- Abbagliamento ed ecologia: Modellare i riflessi del sole lungo le strade e i marciapiedi. Utilizzare vetri a prova di uccelli (fritte, pellicole o motivi) ai piani inferiori per rispettare le normative come NYC LL15.
- Gerarchia di ristrutturazione: La riparazione delle perdite e la sostituzione delle vecchie guarnizioni devono essere effettuate in via prioritaria, seguite dall’installazione di pellicole a basse emissioni o vetri secondari isolanti, quindi da frangisole esterni e infine dalla sostituzione selettiva delle finestre o dal rifacimento dei rivestimenti. In ogni fase è necessario monitorare le emissioni di carbonio durante l’intero ciclo di vita. (In particolare, i lavori di ristrutturazione dimostrano che interventi minimi ripagano più rapidamente le emissioni di carbonio rispetto alla sostituzione completa delle pareti divisorie).
Fonti e ulteriori letture:
Legge locale 97 di New York (conformità 2024; sanzioni 2025; inasprimento 2030)
Norme ASHRAE 90.1-2022 relative all’involucro edilizio e alle finestre.
CIBSE TM52/TM59 (surriscaldamento) e linee guida UK Part O.
Guida LETI sull’emergenza climatica; studi di Arup sul carbonio delle facciate.
Nozioni fondamentali su DGP/abbagliamento.
Rapporti LBNL sui vetri dinamici.
Incidenti relativi a walkie-talkie e bagliori Vdara.
La scienza delle collisioni degli uccelli e NYC LL15 (vetro a prova di uccelli).
Task force per il riutilizzo degli uffici di New York (2023) e studi sul carbonio.
Note sul codice SF Adaptive Reuse (luce naturale/ventilazione).
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