Lezioni di Tecnologia

Fondamenti di tecnologia dell'architettura

Introduzione

Tutto ha un inizio e una fine. Ad esempio, il nostro obiettivo è uscire da questo corso con una buona valutazione: quindi inizio a seguire le lezioni, il fine è la valutazione e in mezzo ci sono tante fasi che compongono un processo e mi aiutano a raggiungere un obiettivo. Durante il processo ci sono delle fasi — momenti tenuti insieme da procedure, abitudini, consuetudini, regole scientifiche, norme, leggi — questi momenti seguono una procedura. Tutto questo lo ritrovo nel:

Processo edilizio

Il processo edilizio è una sequenza organizzata di fasi operative che partono dal rilevamento di esigenze al loro soddisfacimento in termini di produzione edilizia (UNI 7867 parte 4.a).

[Le norme UNI sono norme che danno raccomandazioni su come deve essere qualsiasi cosa, non sono obbligatorie a meno che non ci sia un vuoto legislativo che richiede l'utilizzo di questa norma per dare delle regole a chi ne necessita. Sono norme specifiche italiane, spesso la traduzione di norme europee che a loro volta vengono da norme internazionali.]

Fasi del processo edilizio

• Principali eventi che con la loro successione costituiscono il processo edilizio.

Nelle costruzioni, anche nei casi riferibili a tipologie costruttive ben definite e note, più che di processo si può parlare di una pluralità di processi coincidenti con le singole storie degli edifici, dal momento in cui si evidenzia l'esigenza della loro costruzione, fino a quello della loro dismissione.

Processo di concezione del manufatto

1. Espressione esigenze - Promozione e programmazione

   Definizione in termini qualitativi e quantitativi degli obiettivi del processo e definizione del tema (ristrutturazione, nuova costruzione, …), si focalizza l'attenzione su quello che sono i tempi di costruzione, i costi ecc.

   • Committente + operatore tecnico
   • Scelta del suolo, attraverso la pianificazione territoriale e urbana
   • Reperimento capitali necessari all'operazione
   • Individuazione delle caratteristiche e dei tempi del processo
   • Individuazione delle caratteristiche fisiche del manufatto da costruzione
   • Predisposizione dei criteri per la scelta del progettista e del brief, cioè le informazioni di base per la progettazione

   Committente + sistema del credito + utente

2. Progettazione

   Messa a punto del progetto dell'opera da realizzare e del dossier necessario per la consultazione e la scelta dell'esecutore delle opere di costruzione.

   Operatore tecnico= progettista

   Vi sono varie fasi della progettazione:

   • Progetto preliminare —> schematizzazione della soluzione architettonica, delle scelte tecniche e tecnologiche, valutazione di inserimento e di impatto ambientale, studi necessari per un’adeguata conoscenza del contesto in cui andrà ad inserirsi l’opera (indagini sismiche, idrauliche, geotecniche), stima sommaria dei costi.
   • Progetto definitivo —> specificazione del progetto preliminare. Individa compiutamente i lavori da realizzare, nel rispetto delle esigenze, dei criteri, dei vincoli, degli indirizzi e delle indicazioni stabiliti nel progetto preliminare e contiene tutti gli elementi necessari ai fini del rilascio delle prescritte autorizzazioni ed approvazioni (comprende relazioni generali, tecniche e specialistiche; rilievi plano-altimetrici; elaborati grafici; calcolo delle strutture e degli impianti; progetto di monitoraggio ambientale; piano particolare rappresentativo della corrispondente situazione catastale; computo metrico estimativo e quadro economico; cronoprogramma delle lavorazioni necessarie a consegnare l’opera finita; contratto di appalto e. capitolato speciale di appalto delle opere per le imprese esecutrici).
   • Progetto esecutivo —> implementazione del progetto definitivo con i progetti specialistici (strutture, impianti e attrezzature specifiche), calcolo delle quantità fisiche e relativi costi, definizione del programma operativo del cantiere. Deve essere sviluppato ad un livello di definizione tale da consentire che ogni elemento sia identificabile in forma, tipologia, qualità, dimensione e prezzo. Il progetto esecutivo deve essere altresì corredato da apposito piano di manutenzione dell’opera e delle sue parti.

3. Approvazione del progetto da parte delle autorità

   Il committente approva il progetto esecutivo e le autorità di controllo lo validano. Sulla base delle informazioni contenute nel progetto esecutivo viene avviata la fase di affidamento dei lavori.

   Committente + autorità di controllo

Processo di costruzione

4. Scelta degli esecutori delle opere

   Indizione gara d’appalto. La scelta del costruttore (o, comunque, dell’esecutore dell’intera opera o degli esecutori delle sue parti) è diversa a secondo che ci si trovi di fronte a un processo basato su finanziamenti privati, pubblici o misti.

   • (Nei privati è più semplice mentre nei pubblici si fanno le gare d’appalto)

   In alcuni casi l’affidamento dei lavori può avvenire fino a valle della progettazione preliminare e definitiva individuando un soggetto in grado di eseguire sia l’attività di progettazione che l’attività di costruzione. Si tratta di un’attività molto delicata in quanto, in ogni caso, l’effettiva corrispondenza di quello che viene costruito rispetto a quanto progettato e alle esigenze che sono state espresse dipende dalla qualità del soggetto a cui vengono affidati i lavori.

   Committente

5. Esecuzione dell'opera

   Una volta scelta l’impresa vi è una prima fase di programmazione dei lavori che consiste nella organizzazione delle attività necessarie alla realizzazione dell’opera in relazione ai contenuti del progetto e alle risorse che l’impresa di costruzioni è in grado di mobilitare; è in questa fase, infatti, che devono essere evidenziati e risolti eventuali conflitti tra le diverse lavorazioni e che devono essere coordinate le operazioni di cantiere con le forniture di materiali, componenti e sistemi realizzati in stabilimento. Errori nella programmazione dei lavori producono problematiche a catena.

   È necessario una figura che dirige i lavori che spesso può essere il progettista che assume, quindi anche, la carica di direttore dei lavori, ma non necessariamente sarà lui. Si stabilisce il sistema del credito — ad esempio, ogni 2 piani il finanziatore dà i soldi per continuare la costruzione.

6. Consegna del manufatto e controllo tecnico e amministrativo finale

   Una volta conclusi i lavori, l’impresa di costruzioni consegna l’opera al committente, il quale affida a un soggetto terzo il compito del collaudo che consiste in una verifica della congruenza tecnica e amministrativa di quanto realizzato rispetto alle normative vigenti e a quanto previsto dai documenti contrattuali. Superato il collaudo, l’opera può essere avviata all’utilizzo.

   Il sistema del controllo pubblico verifica la legittimità delle opere, nonché il rispetto delle norme edilizie e urbanistiche e dei requisiti fisico-ambientali.

   Committente + sistema del controllo pubblico

Processo di esercizio

7. Uso - Gestione - Manutenzione del manufatto costruito

   Attività continua di fruizione del manufatto, per il cui svolgimento l’utente, eventualmente coadiuvato da una società di gestione, sviluppa le attività proprie della fase gestionale, fra cui le attività di manutenzione ordinaria, di amministrazione, di pulizia dell’immobile…

   Può intrattenere rapporti con il sistema del credito (mutuo) proprio per questa manutenzione. Al di sopra delle quattro unità familiari occorre un gestore condominiale. La programmazione della gestione e manutenzione dell’opera costituisce quindi il momento in cui segue l’affidamento dei lavori relativi all’attività di gestione e manutenzione. La problematica della conservazione delle prestazioni nel tempo deve essere affrontata già in fase di progettazione.

   Una buona gestione e conduzione implica un costante monitoraggio dell’opera per rilevare prontamente eventuali fenomeni di degrado e una costante attività di manutenzione con la quale porre rimedio ai fenomeni di degrado che sono stati rilevati o, meglio, intervenire preventivamente per evitare che i fenomeni di degrado possano verificarsi.

   Utente + sistema del credito

8. Esercizio - Adeguamento - Rinnovamento - Demolizione

   Durante l'esercizio alcune attività possono configurarsi sotto forma di ulteriori processi (costruzione, progettazioni specifiche, consultazione di imprese, richiesta finanziamenti, …): manutenzione straordinaria e di riqualificazione tese all'adeguamento tecnologico e/o funzionale dell'immobile in esercizio.

   Ci sono 2 tipi di adeguamento dovuti al passare del tempo:

   • Adeguamento funzionale: quando ci sono trasformazioni delle destinazioni d’uso.
   • Adeguamento tecnologico: nel caso i cui si renda necessario sostituire una parte d’opera ancora funzionante con una più performante.

9. Fine vita utile: demolizione

   L’ultima fase del processo gestionale è costituita dalla dismissione e riciclo dell’edificio. Quando l’edificio presenta fenomeni di degrado non più risolvibili mediante manutenzione, oppure i costi di adeguamento funzionale e tecnologico sono confrontabili con i costi di ricostruzione, si procede alla dismissione dell’edificio e alla sua demolizione con il conferimento di discarico oppure con il riciclo delle macerie.

Operatori

Sono gli attori del processo, gli esecutori materiali delle singole operazioni che costituiscono le fasi del processo edilizio. I principali sono:

1. Utente: è il destinatario finale dell’opera che viene realizzata; in alcuni casi è l’utente stesso a commissionare la progettazione esplicitando le proprie richieste, in molti altri casi è invece compito del committente e del progettista esplicitare i bisogni che dovranno essere soddisfatti in funzione di quelli che saranno gli utilizzatori finali dell’opera da realizzare (come con una scuola).
2. Committente: è l’operatore che, esprimendo o interpretando un bisogno, si attiva per realizzare un’opera capace di corrispondere alla domanda. Oltre alla distinzione tra committente privato o pubblico è possibile distinguere due differenti tipologie di committente:
   • Ruolo occasionale: essi non possiedono una competenza professionale e pertanto delegano ad altri operatori del processo la funzione di individuare le esigenze e di verificare la corrispondenza dei lavori eseguiti con quanto richiesto e progettato.
   • Ruolo permanente: si occupano di investimenti immobiliari e quindi possiedono una elevata professionalità; si tratta di operatori dotati di strutture tecniche predisposte alla esplicitazione dei requisiti e alla verifica della attività di progettazione e di costruzione.

   Le competenze del committente riguardano gli aspetti organizzativi dell’intero processo, gli aspetti tecnologici, gli aspetti finanziari, gli aspetti giuridici. La crescente complessità di alcuni processi edilizi ha reso necessario l’introduzione di due nuovi operatori che hanno il compito di coordinare le attività svolte dagli altri operatori:

   • Costruction manager: generalmente affianca il committente nella delicata fase dell’affidamento dei lavori, esso ha il compito di gestire la fase di costruzione del progetto;
   • Project manager: affianca invece il committente lungo il processo decisionale ed esecutivo.
3. Progettista: raramente si tratta di un singolo individuo, solitamente si parla di un gruppo di progettazione che si occupa degli studi preliminari quale strumento di dialogo con il committente; dalla elaborazione del progetto ai differenti livelli di definizione: preliminare, definitivo, esecutivo. È il progettista a dove coordinare tutti gli aspetti che concorrono alla costruzione, è anche chiamato a gestire l’assistenza al cliente per la definizione degli appalti nelle diverse forme previste, soprattutto quando si è in presenza di un cliente sprovvisto delle risorse professionali per affrontare questa fase. Può inoltre svolgere attività di coordinamento del cantiere, in particolare quando la costruzione è affidata a diverse imprese e fornitori.
4. Costruttore del manufatto e delle sue parti: due entità imprenditoriali:
   • L’impresa di costruzioni: è il soggetto al quale viene affidato il compito di realizzare la costruzione sulla base del progetto esecutivo fornito dal progettista. Talvolta oggi l’elaborazione del progetto esecutivo viene affidata all’impresa. Sempre più spesso l’esecuzione dei lavori viene affidata a gruppi di imprese, all’interno dei quali ognuna è chiamata a realizzare parti d’opera specifiche;
   • Fornitori di materiali e componenti: si tratta di un soggetto che partecipa al processo esecutivo secondo modalità diversificate: come fornitore di materie prime (cemento e ghiaia per fare in calcestruzzo), come fornitore di materiali di base (calcestruzzo, tondini di acciaio per le armature), come fornitore di componenti (profilati di acciaio per le strutture portanti) o di sistemi (rivestimenti assemblati meccanicamente).

   Generalmente è l’impresa di costruzioni che gestisce i rapporti con i fornitori all’interno del processo. Ma occorre altresì osservare come sempre più spesso oggi, soprattutto nel caso di costruzioni che fanno riferimento a tecniche di prefabbricazione e di assemblaggio in cantiere di parti d’opera funzionalmente autonome, quelli che tradizionalmente erano considerati dei semplici fornitori, siano chiamati ad assumere un ruolo attivo anche nella fase di progettazione.

5. Autorità di controllo: Operatori che, attraverso le loro disposizioni, norme o regolamenti, condizionano il processo edilizio e ne controllano i risultati in funzione di obiettivi di ordine superiore a quelli propri di ciascun singolo partecipante. Sono ad esempio: le Autorità Locali (i Comuni), le Unità Sanitarie Locali (asl), le Soprintendenze ai Monumenti, i Vigili del Fuoco.
6. Finanziatore: Insieme degli operatori che mette a disposizione dell’utente-committente i capitali necessari per lo svolgimento delle attività di progettazione e costruzione.

Norma UNI 8290

La norma UNI 8290 ci dà la possibilità di comprendere l’edificio in parti, in modo che questa scomposizione sia condivisa da tutti coloro che sono coinvolti in questo.

Unità tecnologica

Unità che si identifica con un raggruppamento di funzioni, compatibili tecnologicamente, necessarie per l’ottenimento di prestazioni ambientali.

Elemento tecnico

Elemento che si identifica con un prodotto edilizio, più o meno complesso, capace di svolgere completamente o parzialmente funzioni proprie di una o più unità tecnologiche.

Struttura portante

La struttura portante comprende le strutture in elevazione, ossia gli elementi che si innalzano al di sopra del terreno, ma anche le strutture di fondazione, ossia tutti gli elementi la cui funzione è quella di collegare l’edificio al suolo e di trasmettere a terra i carichi che l’edificio è destinato a sostenere. Deve essere dimensionata ipotizzando la situazione di massimo carico possibile, rispetto alla zona climatica (neve), alla zona sismica, alle funzioni che l’edificio ospita (n. di persone).

Le fondamenta

La struttura di fondazione rappresenta l’unità tecnologica che funge da collegamento statico tra edificio e suolo. È quella parte su cui si regge l’edificio, fa da interfaccia con il terreno grazie alle fondazioni; hanno una funzione statica e strutturale. Ci sono vari tipi di fondazione e questi dipendono dal peso che devono supportare, devono stabilire un equilibrio dell’edificio. Il terreno di fondazione, la struttura di fondazione e la struttura di elevazione formano un insieme che deve essere considerato come un unico sistema.

Tipologie di fondazione

La struttura a telaio di solito è in calcestruzzo armato, in acciaio o anche in legno (ma è limitato a 2/3 piani a meno che le travi e i pilastri, che nel legno si chiamano montanti, sono in lamellari quindi in legno composito e possono anche sostenere più piani).

Riferimenti normativi minimi per il progetto delle fondazioni

• D.M. 11.03.1988: "Norme tecniche riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilità dei pendii naturali e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni per la progettazione, l’esecuzione ed il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione".
• D.M. 14.09.2005: "Norme tecniche per le costruzioni".

Trasferimento dei carichi

La tipologia di fondazione dipende da:

• Entità dei carichi da trasferire
• Caratteristiche del terreno
• Profondità di interramento della fondazione
• Presenza di falda acquifera
• Forma dell’area oggetto dell’edificazione
• Posizione delle strutture portanti verticali
• Andamento planimetrico del terreno