Industrializzazione, esame di Ergotecnica edile

PREFABBRICAZIONE PESANTE

Consiste nel trasferimento in fabbrica dei

cicli di lavorazione tipici del cantiere

tradizionale. Vengono prodotti elementi in

c.a., ferro, legno lamellare, ecc.

Secondo il tipo di struttura e di

conformazione i sistemi di prefabbricazione

si possono classificare (cfr. figure) in:

– monodimensionali

– bidimensionali

– tridimensionali

STORIA DELL’INDUSTRIALIZZAZIONE

– la produzione di materiali e

prodotti con metodi

industriali inizia nella metà

dell’800 (cemento armato

intorno al 1850: brevetto

Monier 1855, prima trave

prefabbricata di Francois

Coignet del 1891 , brevetto

ossatura portante

Hennebique 1892); Sistema Hennebique, 1892

– negli stessi anni ha inizio la

meccanizzazione del

cantiere edile (primo

escavatore a vapore Stati

Uniti 1834);

– è soprattutto il settore delle

infrastrutture ad essere

coinvolto dalla

industrializzazione (ponti,

stazioni ferroviarie, serre,

musei, mercati) Johann Roebling,

Ponte di Brooklyn 1870

STORIA DELL’INDUSTRIALIZZAZIONE

Palazzo di Cristallo (Londra) - Joseph Paxton

Periodo di costruzione: 1851 – 1854

(ricostruito nel 1852-54 a Sydenham)

• Il comitato responsabile dell’esposizione decise di realizzare

un semplice progetto base, per poi farlo sviluppare

ulteriormente da altri architetti (concorso di progettazione). Fu

Joseph Paxton, costruttore di serre, a fornire la variante del

progetto base che prometteva l'esecuzione più rapida.

• Utilizzando elementi prefabbricati – elementi metallici e lastre

di vetro – vennero usate tecniche mutuate all'edilizia funzionale

per architetture di rappresentanza.

• Fu favorito lo sviluppo dimensionale, lasciando alle spalle le

tradizionali considerazioni di peso e massa e si realizzò, inoltre,

una volumetria trasparente.

• La costruzione dell'edificio diede origine alla polemica tra

pionieri della funzionalità tecnica e i conservatori della

"architettura degli stili", tra strutturalisti e decoratori.

STORIA DELL’INDUSTRIALIZZAZIONE

Movimento Moderno

Sperimentazione dei procedimenti industrializzati

General Panel (K. Wachsmann e W. Gropius, 1941)

Tra il 1941 e il 1949, Konrad Wachsmann e Walter Gropius realizzavano

per la General Panel Corporation il Package house system. Si trattava di un

sistema di produzione di elementi costruttivi prefabbricati in legno, da

impiegare per la realizzazione di abitazioni nei sobborghi statunitensi nella

fase postbellica. Durante la fase di sperimentazione, il prototipo veniva

montato in sole otto ore, inclusa l’installazione degli infissi e degli impianti.

Per questo progetto Wachsmann e Gropius sperimentarono uno dei primi

giunti universali in legno, a forma di cubo, dove convergevano dodici

pannelli. Il difetto del sistema, destinato alla produzione di massa, era

nell’essere progettato con pezzi prefabbricati già completamente disegnati,

e pertanto non modificabili in alcuna parte. Per questo motivo il sistema non

raggiunse il successo sperato.

Casa Dymaxion - Casa Wichita (R. B. Fuller)

Pensata per la prima volta negli anni '20 e sviluppata a Wichita nel ‘44

(Kansas), la casa era leggera, estremamente economica, facile da montare

e particolarmente adatta all'utilizzo in climi ventosi: nel pensiero di Fuller

doveva essere prodotta dalle stesse industrie che avevano prodotto gli aerei

della Seconda guerra mondiale. Dal look ultramoderno, con struttura in

alluminio e coperture in acciaio, richiedeva solo 90 metri quadrati di spazio

per l'installzione nella sua versione base. Nonostante i numerosissimi ordini

derivanti dal boom post-bellico, la casa non venne mai prodotta a causa del

fallimento dell'azienda dovuto a politiche interne.

STORIA DELL’INDUSTRIALIZZAZIONE

Il secondo dopoguerra impone l’esigenza di

¼ ¼

ricostruzione eccezionale domanda di alloggi si

diffonde l’industrializzazione a ciclo chiuso (Francia e

Russia) mediante:

– Prefabbricazione di serie in officina degli elementi

costruttivi funzionali (piani, spaziali, etc);

– Industrializzazione dei getti (in officina si

preparano le casseforme (piane o spaziali-a

tunnel), in opera si realizzano i getti.

Unità d’abitazione (Marsiglia, 1946). I mezzi a disposizione non

consentono ancora una prefabbricazione totale (ossatura in ca, colata

nelle casseforme coi metodi usuali, con alloggi interamente

prefabbricati: pavimenti, pareti, finestre, soffitto, arredamento e servizi).

Una foto del modellino mostra una mano che infila, nell'ossatura

portante dell'edificio, un intero alloggio, così come si può infilare il

cassettino di un mobile. Nuova e rivoluzionaria tutta la concezione,

¼

impreparata e immatura l'industria edilizia la costruzione va un po'

per le lunghe: dal 14 ottobre 1947 al 14 ottobre 1952.

RUSSIA: sistemi tridimensionali in cls alleggerito.

INGHILTERRA: sistema Jackblock (scheletro in c.a. e

solai prefabbricati a piè d’opera e sollevati con un

sistema di martinetti)

STORIA DELL’INDUSTRIALIZZAZIONE

Residenza a Pacific Palisades, 1949

Charles Eames (collaborazione Saarinen)

Realizzata per addizione di elementi prefabbricati

(architettura come “assemblage”) con particolari

intenzionalità estetiche ed architettoniche

STORIA DELL’INDUSTRIALIZZAZIONE

Moshe Safdie, Habitat ’67, Montreal

STORIA DELL’INDUSTRIALIZZAZIONE

J. Utzon, Teatro dell’Opera di Sidney, 1960

Le forme originarie libere nello spazio impedivano

l’uso di moduli, di componenti prodotti in serie,

finché Utzon non trasformò le vele in porzioni di

una calotta sferica tagliata lungo i meridiani.

Ogni semiguscio è una somma di nervature tutte

identiche; ognuna di esse si scompone in

segmenti di uguale lunghezza, ma di sezione

variabile poiché i costoloni si svasano da

¼

un’estremità all’altra elementi prodotti in serie

¼

(serie analogica) economia di costruzione

STORIA DELL’INDUSTRIALIZZAZIONE

Foster, Hong Kong Bank (Hong Kong, Cina)

Data di costruzione: 1979-1986

Foster disegnò un’intelaiatura che parte da

cinque enormi strutture, sostenute da otto

gruppi di quattro colonne d’acciaio ricoperte di

alluminio. In sostanza si tratta di una struttura

“appesa”, i cui piani pendono dall’alto anziché

salire dal basso. Questo disegno permise di

svuotare il nucleo centrale dell’edificio,

permettendo di realizzare un atrio gigantesco,

di dimensioni e luminosità impressionanti.

Ulteriore luce naturale proviene dall’uso di

specchi, regolati dal computer, che riflettono la

luce nell’atrio. Sono visibili ingranaggi, motori,

catene e altre parti mobili degli ascensori e

delle scale mobili (per questo è stato

soprannominato “robot building”).

STORIA DELL’INDUSTRIALIZZAZIONE

La struttura portante principale è costituita da otto 'antenne', disposte su due file di

quattro elementi ognuna; ogni antenna a sua volta è formata da quattro pilastri

cilindrici in acciaio, collegati da travi rettangolari di tipo Vierendeel; le antenne sono

collegate, a intervalli regolari, da caratteristiche travature reticolari 'a gruccia', alte due

piani, così da formare un'incastellatura stabile ma relativamente leggera; dalle travate

a gruccia pendono delle 'staffe' - cioè dei tubi d'acciaio a sezione circolare - a cui sono

sospese le solette dei vari piani; ogni soletta di piano è costituita da due travi d'ambito

fissate alle 'staffe' e collegate tra di loro da travetti, reggenti un solaio formato da una

lamiera grecata irrigidita da una caldana di 10 cm di calcestruzzo armato.

STORIA DELL’INDUSTRIALIZZAZIONE

I servizi, le canalizzazioni e alcuni

impianti, come quello dell'aria

condizionata, sono contenuti in

moduli prefabbricati, posti sui lati

della torre.

STORIA DELL’INDUSTRIALIZZAZIONE

Frank O. Gehry, Museo

Guggenheim di Bilbao, 1995

Esempio di industrializzazione

non condizionata dalla

produzione in serie.

L’industrializzazione da limite

per la creatività diventa

strumento indispensabile per

l’interpretazione dell’architettura

libera da schemi precostituiti

STORIA DELL’INDUSTRIALIZZAZIONE

Partizione interna

TENDENZE ATTUALI: verticale realizzata

USO DI COMPONENTI con elementi

prefabbricati

assemblati in opera

Oggi il prodotto prefabbricato

non si identifica più con i

componenti complessi e

completi (elementi strutturali, Pareti perimetrali

pannelli complessi di facciata, verticali realizzate

con pannelli

ecc.) i cui limiti applicativi prefabbricati in cls.

risiedevano in un’eccessiva alleggerito

prefigurazione d’uso. assemblati in opera

La domanda è orientata verso

componenti molto semplici, di Pareti perimetrali

piccole dimensioni, di peso verticali realizzate

contenuto, in grado di essere con pannelli

facilmente interfacciabili e di prefabbricati

non richiedere grossi oneri per il costituiti da laminati

leggeri assemblati

trasporto e lo stoccaggio in opera

TENDENZE ATTUALI:

RAZIONALIZZAZIONE DEL PRODOTTO

Uso di tecniche rapide e ripetitive

L’uso di tecniche rapide e ripetitive

consiste essenzialmente nell’adozione in

opera di casseforme reimpiegabili o a

perdere per i getti di calcestruzzo Struttura a telaio in profili di acciaio zincato a caldo

Pannelli in legno multistrato (betulla, s=18 mm) e rivestimento

fenolico da 250 g/mq; accessori in acciaio zincato a caldo

◄Un tassello di questo

TENDENZE ATTUALI: tipo inserito nel cls può

RAZIONALIZZAZIONE DEL PRODOTTO sopportare carichi

dell’ordine di qualche

decina di tonnellate

Uso di unioni a secco

L’uso di unioni a secco consente di

assemblare elementi in modo rapido

contrariamente ai sistemi umidi che

usano malte e calcestruzzi con lunghi ◄ Partic. dei profili ad U

tempi di presa. e dei bulloni ad ancora

Tamponamento a secco. Dall’interno verso l’esterno: pannello in cartongesso rivestito da microlamina di alluminio

(lato non a vista) che funge da barriera vapore; proseguendo: vano cavo in cui è inglobata l’intelaiatura, telo steso

in aderenza come barriera al vento e pannello rigido a base cementizia a chiudere verso l’esterno.

TENDENZE ATTUALI:

RAZIONALIZZAZIONE DEL PRODOTTO

Programmazione dei

lavori

Finalità del