Parti salienti del corso di Cultura e fondamenti di tecnologia dell'architettura

Approccio multiscale

(= a più scale)

• edificio
• città
• territorio

Elementi costruttivi

Oggetti edilizi semplici o complessi, che entrano a far parte di un organismo costruttivo, avendo una forma propria con caratteristiche di necessità, a causa degli usi specifici cui sono destinati. Possono essere realizzati con materiali e tecnologie differenti.

Sistema edilizio

Il sistema edilizio è un sistema in cui ogni elemento si relaziona all'altro in modo complesso per soddisfare i bisogni dell'utenza.

È l'insieme strutturato di unità ambientali ed elementi spaziali (sistema ambientale) e di unità tecnologiche ed elementi tecnici corrispondenti (sistema tecnologico).

• Sistema ambientale (insieme degli spazi interni dell'edificio)
• Sistema tecnologico (insieme di unità tecn. ed elementi tecnici)

Norme UNI 8290-1: 1981 ➔ articolazione delle unità tecnologiche e degli elementi tecnici in cui è scomposto il sistema tecnologico

Classi di unità tecnologiche

• Unità tecnologiche
  • Classi di elementi tecnici
  • Classi di elementi tecnici
• Unità tecnologiche
  • Classi di elementi tecnici
  • Classi di elementi tecnici

Approccio multiscale

• edificio
• città
• territorio

Elementi costruttivi

Oggetti edilizi semplici o complessi, che entrano a far parte di un organismo costruttivo, avendo una forma propria con caratteristiche di necessità, a causa degli usi specifici cui sono destinati. Possono essere realizzati con materiali e tecnologie differenti.

Sistema edilizio

Il sistema edilizio è un sistema in cui ogni elemento si relaziona all'altro in modo complesso per soddisfare i bisogni dell'utenza.È l'insieme strutturato di unità ambientali ed elementi spaziali (sistema ambientale) e di unità tecnologiche ed elementi tecnici corrispondenti (sistema tecnologico).

• Sistema ambientale (insieme degli spazi interni dell'edificio)
• Sistema tecnologico (insieme di unità tecn. ed elementi tecnici)

Norme UNI 8290-1: 1981 ➔ articolazione delle unità tecnologiche e degli elementi tecnici in cui è scomposto il sistema tecnologico

Cassi di unità tecnologiche

• Classe di elementi tecnici
• Classe di elementi tecnici

Sistemi tecnologico

• Strutture portante
• Dimensione
• Partizioni interne
• Partizioni esterne
• (Impianti)
• Attrezzature

Approccio esigenziale-prestazionale

• Utenti e attività
• Esigenze
• Requisiti
• Prestazioni

Nasce negli anni '70 del secolo scorso. Si chiede ad un oggetto (edificio) un certo comportamento (prestazione) a prescindere dalla tecnologia con cui sarà realizzato, utile a soddisfare le esigenze degli utenti.

L'analisi esigenziale-prestazionale rappresenta la metodologia che la disciplina della tecnologia dell'architettura utilizza durante il processo edilizio con lo scopo di perseguire la qualità edilizia, e cioè di soddisfare i bisogni degli utenti dell'organismo edilizio.

• Esigenze: esplicitazione delle richieste, la necessità di disporre delle condizioni adeguate allo svolgimento di una determinata attività da parte dell'utenza (es: benessere visivo)
• Requisiti: richiesta rivolta ad un determinato elemento edilizio di possedere caratteristiche di funzionamento tali da soddisfare determinate esigenze, traduzione di un'esigenza in termini edilizi (es: controllo illuminazione naturale)
• Prestazioni: descrive il comportamento di un determinato componente o elemento edilizio all'atto dell'impiego.

Utenti: -> diretti, temporanei, indiretti

UNI 8289: 1981 -> definisce 7 classi di esigenze:

• sicurrezza, benessere, fruibilità, aspetto, gestione, integrità, salvaguardia dell'ambiente

Ciclo di vita - fasi

• Fase produttiva fuori opera.
  • Esecuzione.
• Fase produttiva in opera.
  • Manutenzione.
• Fase funzionale
  • Demolizione

MATERIALI

Definizioni

Materiali: è la sostanza tangibile che costituisce un oggetto fisico e può essere costituito da uno o più elementi chimici. Ogni materiale è costituito da sue caratteristiche.

Semilavorati: sono prodotti che hanno avuto una prima definizione formale e dimensionale in vista di una molteplicità di impieghi la loro modalità d'uso non è ancora definita: per svolgere un ruolo funzionale specifico, devono subire ulteriori fasi di lavoro.

Prodotti edilizi: per prodotto finito si intende, in edilizia, un prodotto completamente definito per forma e dimensioni reperibili sul mercato, che al suo arrivo in cantiere richiede soltanto operazioni di integrazione con le parti contigue dell'edificio e quindi una modesta quota di lavoro.

Classificazione dei materiali per l'edilizia

• Origine (vegetale, minerale, animale...)
• Funzione (impermeabilizzazione, isolamento...)
• Proprietà (eco-compatibilità...)

Life Cycle Assessment (LCA)

Sistema per valutare l'ecocompatibilità di un materiale, durante la sua vita utile: ciò consiste nella valutazione del consumo energetico e dell'utilizzo di risorse rinnovabili e non rinnovabili.

Sistemi di connessione

• a umido → irreversibile
• a secco → reversibile

Legno

- materia prima rinnovabile

• corteccia
• libro
• cambio
• alburno
• durame
• midollo

• Legno massiccio
  • segati
  • tondami
• Legno ricostruito
  • legno lamellare
  • pannelli
  • blocchi/travelline

- Derivati del legno

legno lamellare incollato, X-Lam, pannelli a base di legno, pannelli di scaglie di legno orientate (OSB), pannelli di particelle di legno (truciolari e compensati)

Leganti - calcestruzzi e malte

• Legante
• Acque
• Aggregati

cemento: argille, calcare, sabbie + gesso + acqua + eventuali additivi

calcestruzzo: cemento + acqua + sabbie, ghiaia, pietrisco + eventuali additivi

rapporto acqua/cemento ➔ A/C = 0,6

calcestruzzo armato: cemento + acqua + sabbie, ghiaia, pietrisco + acciaio

calcestruzzo aerato: cemento + acqua + sabbia + polvere di alluminio

malte: cemento/cale/ gesso + acqua + sabbie

• malte aeree
• malte idrauliche

Processo ➔ casseforme, getto, presa, indurimento, ritiro casseforme

In base alle condizioni di indurimento ➔ leganti aerei, leganti idraulici

Additivi ➔ migliorare le prestazioni del materiale

Malte per Intonaci ➔ 3 strati: rinzeffo, arriccio, finiture/intonachino

5 mm 15-20 mm 3-5 mm

Argille - Laterizi

Argilla: roccia di origine sedimentaria, di aspetto terroso, formato da vari costituenti mineralogici.Laterizi: sono elementi derivanti dalla cultura dell'argilla e realizzati con procedimenti industrializzati. (mattoni, blocchi)

Mattoni pieni

• F < 15%

Mattoni e blocchi semipieni

• F 15% < F < 45%

Mattoni e blocchi forati

• F > 45%

Blocchi per solai

• 50% < F < 75%

Elementi per aperture

• Tegole tonde o "coppi"
• Tegole piane o "embrici" (marsigliese, olandese, portoghese)

Materie plastiche

Vetro

Materiali metallici

Materiali lapidei

UNITÁ TECNOLOGICHE

Strutture di fondazione - strutture portanti

Dirette

Appoggiate direttamente al terreno

• continua
• discontinua
• travi
• inverse
• platee

Indirette

Non appoggiate direttamente al terreno

• su pali
• su platee

Dati necessari alla loro progettazione:

• portanza del terreno
• carichi trasmessi a terra dell’edificio
• morfologia dell’area e progetto e posizione dell’edificio
• profondità del piano di fondazione

Operazioni preliminari sul terreno:

• tracciamento delle costruzione
• sbancamento
• scavi

Strutture di elevazione verticali - strutture portanti

• Strutture a pareti portanti - continue
  • Elementi portanti longitudinali
  • Elementi portanti trasversali
  • Elementi portanti a cellule (scheletro)
• Redizzete in:
  • mattoni e blocchi di laterizio
  • pietre
  • blocchi di cls
  • cls armato
  • legno
• Strutture a telai - puntiformi
  • Realizzate in:
    • cls armato
    • acciaio
    • legno
• Strutture miste
  • Esempio
  • Realizzate in:
    • murature armate

Murature a due teste

Murature a tre teste

Mattone UNI

Solei - struttura portante - partizioni interne

Strutture di elevazione orizzontale e inclinate

• Partizioni interne orizzontali

Realizzati in:

• Legno
• Acciaio e legno (misti)
• Acciaio e laterizio (misti)
• Acciaio - lamiere grecate
• Cls armato
• misti in cls armato (es: latero-cemento)

Suddivisi in:

• getti in opere
• con elementi prefabbricati
  • Tavelle
  • Travetti
    • Tralicci in cls precompresso
    • in cls precompresso

Blocchi di alleggerimento o blocchi resistenti

Lastra predalle: elemento prefabbricato per solai, costituito da una lastra in calcestruzzo armato nella quale sono annegati dei tralicci posti in una direzione di orditura del solaio e opportunamente distanziati fra loro con l'interposizione di elementi di alleggerimento in polistirene espanso.

Attizzazione e terre - chiusure orizzontale e verticale

(soleio e terre)

Si distinguono:

• solei su ghiaie e pietrame
• solei su muretti in laterizio
• solei su casseri a perdere in polipropilene riciclato
• solei su isolante in vetro cellulare

Importanti per l'eliminazione dei gas radon (tossico)

Pareti perimetrali verticali opache - chiusure - chiusure verticale

• Monostrato
• Pluristrato

Realizzate in:

• pietra
• pietra e laterizio
• laterizio
• legno
• vetro

Ponti termici: sono luoghi in cui la prestazione di isolamento termico decade a causa di interruzioni del materiale isolante o di cambiamenti della resistenza termica dell'involucro. Si riscontrano soprattutto in corrispondenza delle intersezioni di elementi tecnici diversi e causano maggiori dispersioni di calore.

Tipologie di isolamento:

• Isolamento dell'esterno
• Isolamento dall'interno
• Isolamento in intercapedine
• Parete monostrato ad alta efficienza termica

Infissi esterni verticali - chiusure - chiusure verticale

• Serramenti esterni
• Schermi
• Attrezzature

• finestre
• porte-finestre
• porte

L'architrave è un elemento costruttivo disposto a orizzontalmente e appoggiato su due sostegni verticali localizzati alle sue estremità in modo da creare un vano e al tempo stesso sostenere i carichi sovrastanti.

Parti costituenti il serramento:

• sottosistema di attacco al contesto adiacente (stipiti, davanzali, architrave...)
• sottosistema di telai
• sottosistema di tamponamento (trasparente e opaco)
• sottosistema di movimentazione
• sottosistema di giunzione
• sottosistema di schermature

Importante! Dev'essere garantita la continuità dello strato isolante fra muratura e serramento e si devono evitare i ponti termici nonché impedire la formazione di condensa.

Materiali telai:

• legno
• legno lamellare
• acciaio
• alluminio
• PVC
• misti: legno-alluminio
• misti: legno-PVC
• misti: alluminio-PVC

Materiali vetro:

• vetro chiaro
• vetri di sicurezza (temprati e stratificati)
• vetri resistenti al fuoco
• vetro - Camera
• vetri a controllo solare (assorbenti, riflettenti, basso-emissivi, selettivi, pellicole, heat mirror)

Il vetro è un materiale composto dalla solidificazione in seguito a cottura di una pasta omogenea che ha 1500°C si trasforma in massa vetrosa fusa, adatta a successive lavorazioni.

composto da 2 o 3 lastre di vetro separate da intercapedini e sigillate ai bordi

Coperture - chiusure - chiusure superiori

Classificazione in base a materiali impiegati per il manto:

• continue piane
• discontinue inclinate

Coperture piane

• non isolate
• isolate = tetto caldo
• isolate = tetto rovescio
• isolate tipo sandwich
• isolate e ventilate

Lo strato isolante è posto sopra lo strato impermeabilizzante.

Coperture verdi

Copertura a verde estensivo

Sistema che utilizza specie vegetali in grado di adattarsi e svilupparsi nelle condizioni ambientali in cui sono poste, richiedente minimi interventi di manutenzione.

Copertura verde intensivo

Sistema che utilizza specie vegetali in grado di adattarsi e svilupparsi nelle condizioni ambientali in cui sono poste, pur con il necessario ausilio di una manutenzione di intensità media ed alta.

Coperture inclinate

Piani inclinati = falda

La pendenza è determinata da:

• condizioni climatiche
• tipologia di elementi che costituiscono il manto
• eventuale uso del sottotetto

• 1 una falda
• 2 due falde (a capanna)
• 2 due falde con teste a padiglione
• 4 quattro falde (a padiglione)
• monofalda
• curve

Copertura alla lombarda

Copertura alla piemontese

Struttura portante = capriata

• puntoni
• catena
• monaco

Isolamento e ventilazione

• non isolate e non ventilate
• non isolate e ventilate
• isolate e non ventilate
• isolate e ventilate

PROCESSO EDILIZIO

Il processo edilizio è una sequenza coordinata di fasi che partendo dalla programmazione generale degli interventi, porta all'attuazione dei medesimi e si conclude con la gestione degli insediamenti realizzati.

Si suddivide in:

• Processo decisionale
• Processo esecutivo
• Processo gestionale

Attori

• committente
• progettista/i
• imprese edili
• maestranze
• utente finale

Clima e obiettivi

Architettura circolare:

• componenti facilmente reperibili
• una volta che l'architettura non tiene più, questi suoi materiali possono essere riutilizzati.

Si suddividono in:

• zone fredde
• zone caldo-secche
• zone temperate
• zone caldo-umide