fondamenti di tecnologia dell'architettura

CALCESTRUZZO ARMATO

Realizzato in opera: getto di calcestruzzo entro casseri, si procede piano per piano collegando le armature dei vari componenti

Pilastri: possono avere diverse sezioni, costituiti da almeno 4 ferri collegati da staffa o semplice oa spirale + mensole di sostegno per travi

Travi: armate con ferri longitudinali e staffe per assorbire i momenti flettenti, l'altezza dipende dalla luce che coprono. Possono essere ribassate (h > h solaio) o in spessore (h = h solaio). Le prime sono più resistenti ma le seconde usate di più in edilizia residenziale per non ridurre l'altezza del piano, per la maggiore semplicità di realizzazione e non ci sono vincoli nella partizione interna; ma non sono adatte in zone sismiche e sono più pesanti e richiedono un maggior consumo di materiale

Per ambienti grandi uso di travi secondarie con luce ridotta

Solai:

1. A sezione piena monolitici = solette di calcestruzzo armato o piene o con nervature di irrigidimento
2. Misti in latero-cemento = elementi di

site, resistenza al fuoco, flessibilità strutturale, possibilità di realizzare forme complesse. Legno Vantaggi: materiale rinnovabile, leggerezza, facilità di lavorazione, buone prestazioni termiche e acustiche, resistenza sismica, possibilità di realizzare strutture a secco. Calcestruzzo Vantaggi: resistenza, durabilità, resistenza al fuoco, isolamento acustico, possibilità di realizzare forme complesse, bassa manutenzione. Vetro Vantaggi: trasparenza, luminosità, isolamento termico e acustico, resistenza agli agenti atmosferici, possibilità di realizzare forme complesse, bassa manutenzione. Plastica Vantaggi: leggerezza, resistenza agli agenti atmosferici, resistenza chimica, facilità di lavorazione, basso costo, possibilità di riciclo. I materiali da costruzione devono essere scelti in base alle esigenze specifiche del progetto, tenendo conto di fattori come la resistenza richiesta, l'isolamento termico e acustico, la durabilità, il costo e l'impatto ambientale.

Secco in tempi brevi

Svantaggi: costi elevati, problemi di isolamento acustico e termico per leggerezza e conducibilità termica, poca resistenza a fuoco e agenti atmosferici, perdita resistenza meccanica sopra 300 gradi (servono sistemi di rivestimento)

Giunzione elementi tramite saldatura, chiodatura (irreversibili) o bullonatura (reversibile)

Pilastri: o a sezione chiusa ma difficile collegamento con altri elementi, o a sezione aperta (HE, IPE) o a sezione composta

Travi: profili laminati a caldo IPE, HE, UPN o travi composte per saldatura (ad anima sottile, reticolari, alveolate)

Se luce elevata, travi secondarie. H trave dipende da distanza dagli appoggi: h trave = 1/20 luce

Solai: o laterocemento, o lamiera grecata in acciaio

Lamiera grecata funge da cassero a perdere per getti di completamento in calcestruzzo, può essere autoportante (grande spessore e h della grecatura) o più comunemente con calcestruzzo (aderenza aumentata da rete elettrosaldata e

nervature nella lamiera )L’intradosso non continuo prevede la disposizione di un controsoffitto di finitura inferiore! Le travi principali sono quelle perpendicolari alla direzione della grecatura ( le altre di collegamento )

LEGNO

Vantaggi : facile reperimento, lavorabilità, buon rapporto peso/resistenza, facilità di riparazione, buone caratteristiche termoisolanti

Svantaggi : disomogeneità a seconda direzione delle fibre ( anisotropia ), dell’umidità, della presenza di difetti, infiammabilità, bassa resistenza all’attacco biologico, disponibilità in dimensioni limitate

Si producono legno lamellare, compensati, pannelli di fibre etc per dimensioni e maggiore resistenza ( fuoco, attacchi biologici, meccanica, no umidità ) in particolare legno lamellare

1. Strutture in legno massello ( non lavorato ); elementi uniti con chiodatura o incollaggio

Sistemi a ossatura diffusa = intelaiatura fitta per distribuire i carichi su

più elementies. ballon framing ( elem. verticali alti anche più di un piano ) o platform framing ( si costruiscepiano per piano ) o fachwerk2. Strutture in legno lamellare

Si incollano le lastre spesse 2,7 cm con colle alla caseina o a base di resina sintetica

Sistemi a traliccio, a griglia, travi unite ai montanti, doppia trave, doppio montante, travi sumontanti

Giunzioni : incastro a secco ( tenone e mortasa, a tenaglia, forbice ) o con colla o bulloni

O protesi metalliche a scomparsa ( protette dal legno dal fuoco ) o a vista ( salta con fuoco )

Il legno non deve entrare a contatto con il terreno per l’umidità

STRUTTURE INCLINATE= strutture che consentono la circolazione verticale degli utenti all’interno dell’organismoarchitettonico ( oltre 20% di pendenza )

Gradino = elemento costituente le rampe ( pedata + alzata )

Rampante = parte strutturale a superficie piana a sostegno dei gradini

Rampa = insieme continuo di scalini

Larghezza : dipende dalla funzione,

in edifici multipiano min. 120 cm Rapporto tra pedata e alzata : 2a + p = 62-64 cm ( alzata 16-17 cm, pedata 30 cm ) Sottorampa minimo 210 cm Ogni 10-15 gradini pianerottolo di sosta Per la sicurezza antincendio 1. Scale protette = pareti REI ( capacità di conservare per un tempo determinato la stabilità R, latenza E e l'isolamento termico I ) con accesso diretto al pianerottolo 2. Scale a prova di fumo = non hanno comunicazione diretta con l'edificio ( accesso dall'esterno ) REI 120 3. Scale a prova di fumo interne = aerazione del disimpegno con canna di ventilazione 4. Scale di sicurezza Tipologie strutturali vano scala 1. A gabbia intelaiata 2. Con nucleo portante perimetrale 3. Con setto o nucleo portante centrale 4. Con pilastri centrali 5. Con travi rampanti, solette rampanti e rampe sospese Materiali 1. Calcestruzzo armato gettato in opera o prefabbricato 2. Acciaio 3. Pietra(?) Chiusure= insieme delle unità tecnologiche e degli elementi tecnici che hanno la

funzione di separare e proteggere gli spazi interni rispetto all'esterno

1. Chiusure verticali = facciata dell'edificio (pareti perimetrali e serramenti)
2. Chiusure superiori = copertura
3. Chiusure inferiori = attacco a terra o delimitazione inferiore su spazio aperto (pilotis)

Esigenze: benessere, sicurezza, salvaguardia ambientale, aspetto e gestione

Requisiti: resistenza alle intrusioni, resistenza meccanica, isolamento termico e acustico, controllo del flusso luminoso, dell'inerzia termica, della condensa interstiziale e superficiale, delle dispersioni di calore, dell'irraggiamento, controllo della ventilazione, manutenibilità e pulibilità, resistenza al fuoco

Funzione di delimitazione fisica (protezione) e filtro, controllando gli scambi tra esterno e interno (flussi di calore, di aria, di luce, di umidità, sonori) definendo le condizioni di comfort

Comfort termico dato da:

1. Temperatura dell'aria
2. Radiazione termica
3. Umidità

Movimento dell'aria

Caratteristiche termiche delle superfici

Abbigliamento

Temperatura media operante TO (percepita dalla persona) = (TMR + TA) / 2

Dove TMR (temperatura media radiante) = media ponderata delle temperature delle superfici di un ambiente

TA = temperatura dell'aria

Modalità di trasmissione: il sole riscalda aria, pavimento e persone per irraggiamento, l'aria riscaldata crea circolazione convettiva, le pareti riscaldano l'ambiente per irraggiamento e conduzione

Equilibrio termico influenzato da apporti termici e perdite

Apporti = ingresso di raggi solari, persone, illuminazione, impianti di riscaldamento

Perdite = chiusure opache, trasparenti, ventilazione e ricambi d'aria

Isolamento termico = capacità di una parete di ridurre il flusso di calore che la attraversa per conduzione quando le condizioni di temperatura dei due ambienti che separa sono diverse e dipende dalla trasmittanza o coefficiente di trasmissione termica U (W/m2K)

di temperatura esterni. Un alto sfasamento significa che la parete mantiene una temperatura interna più stabile rispetto alle variazioni esterne. Per ottenere un buon isolamento termico, è importante utilizzare materiali con elevate proprietà isolanti e assicurarsi che l'isolamento sia uniformemente distribuito sul perimetro delle chiusure. In caso di interruzioni nell'isolamento, si possono formare dei ponti termici, che sono punti di dispersione di calore. La resistenza termica è l'inverso della trasmittanza e rappresenta la capacità di un materiale di resistere al passaggio del calore. Materiali leggeri e poco densi tendono ad essere più isolanti. La capacità termica è la capacità di immagazzinare calore e dipende dalla massa del materiale. Materiali come l'acqua, il terreno, il laterizio, la pietra e il calcestruzzo hanno una elevata capacità termica. L'inerzia termica è l'effetto combinato tra resistenza termica e accumulo termico. Una buona inerzia termica significa che la parete mantiene una temperatura interna più stabile nel tempo. Lo sfasamento è la capacità di una parete di ritardare nel tempo gli sbalzi di temperatura esterni. Un alto sfasamento significa che la parete mantiene una temperatura interna più stabile rispetto alle variazioni esterne.

termiciAttenuazione = capacità di una parete di ridurre le oscillazioni di temperature

Isolamento acustico = garantisce la protezione degli spazi interni dai rumori esterni ( esiste normativa dei requisiti )

Attenuazione acustica è proporzionale alla massa della parete oppure si ottiene per interposizionedi uno strato di interruzione ( isolante o intercapedine d’aria )

Serramenti poco isolanti

Condensa interstiziale

Riguarda l’umidità = quantità di vapore contenuto nell’aria

Umidità relativa = rapporto tra quantità di vapore realmente contenuto nell’aria e quantitàmassima di vapore che l’aria potrebbe contenere a una certa temperatura

La condensa si forma quando il vapore incontra superfici fredde ( condensa superficiale ),all’altezza di ponti termici e all’interno delle chiusure ( condensa interstiziale ).

Il vapore infatti tende ad espandersi e migra attraverso le chiusure che non sono resistenti

are con la struttura portante stessa, altrimenti è necessario un elemento resistente portato che garantisca la stabilità della parete. La parete perimetrale opaca a massa è caratterizzata da un elevato isolamento termico e acustico, ma può presentare problemi di umidità se non adeguatamente protetta. È quindi importante prevedere strati di tenuta all'acqua e all'aria, nonché di ventilazione per favorire la diffusione del vapore. La parete può essere rivestita sia esternamente che internamente per garantire una buona protezione e un aspetto estetico gradevole. Inoltre, è necessario prevedere strati di collegamento tra i diversi elementi che compongono la parete e strati di protezione al fuoco per garantire la sicurezza dell'edificio.