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Progettazione Edilizia Integrata - Recupero

Appunti presi in classe durante tutte le lezioni del corso del prof. Grecchi, Politecnico di Milano - Polimi, facoltà di Ingegneria edile - Architettura completo di tutte le info necessarie per avere un ottimo risultato all'esame (io ho preso 30) e nel progetto. Scarica il file in formato PDF!

Esame di Progettazione Edilizia Integrata docente Prof. M. Grecchi

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Lez. 00 – Introduzione:

Il restauro è la disciplina che si occupa della preservazione di un bene architettonico

senza alterarne alcuna caratteristica (es. PoliMi): se l’edificio ha una vita utile > 70 anni è

automaticamente soggetto a vincolo storico; il recupero, invece, considera possibile la

trasformazione dello stabile in termini funzionali e tecnologici.

È fondamentale analizzare gli aspetti costruttivi ma anche lo stato di fatto, in quanto

intervenendo si potrebbero innescare degli effetti di degrado e danno. A seconda

dell’epoca costruttiva è possibile ricorrere a delle analisi di tipo storico, evitando così ogni

tipo di prova distruttiva. Nel caso di una mutazione di destinazione d’uso è possibile dover

valutare il progetto sotto una più ampia: nel caso di un centro ospedaliero di rilievo, ad

esempio, sarebbe utile analizzare l’aspetto urbanistico, quindi il contesto, i servizi

circostanti, le infrastrutture ed i trasporti.

Lez. 01 – Il Processo di Recupero:

La prima fase è principalmente la ricerca delle informazioni caratterizzanti l’immobile

(archivi dati); successivamente queste informazioni vanno organizzate e messe a sistema

per analizzare lo stato di fatto. Infine realizzare delle indagini di tipo strumentale con cui

effettuare delle diagnosi, messa in evidenza degli errori progettuali e operativi, prove.

Attualmente si tende ad evitare delle prove distruttive, si preferisce il prelievo di campioni.

Il risultato finale è una diagnosi dell’edificio: pertanto a questa diagnosi segue una

formalizzazione di possibili soluzioni “curativi”. Trattandosi di recupero e non restauro è

sicuramente fondamentale analizzare il contesto: nel secondo caso può essere utile per

poter intuire le possibili cause di degrado e quindi le sollecitazioni esterne in questione, ma

nel caso di recupero la decisione sulla destinazione d’uso è dipendente dalle esigenze

della committenza, dalle caratteristiche degli edifici circostanti e dalle attività della zona.

Non fare mai affidamento ai regolamenti ben noti al progettista, in quanto in Italia

abbiamo diversi livelli di normative nazionali, regionali e locali: quindi ogni volta

approfondire tutti i termini legislativi.

Nelle analisi è necessario valutare gli aspetti demografici: ad esempio la definizione di un

nucleo familiare tipico in considerazione degli usi locali o di una composizione di etnia

differente (data la grande immigrazione). Abbiamo due modalità per riportare i dati: è

sicuramente molto utile riportare graficamente quanto rilevato sottoforma di legenda e

variazioni cromatiche. Ad esempio è possibile evidenziare con diversi spessori a seconda

dell’importanza dell’asse viario e con diversi colori in funzione della criticità e quindi di

traffico medio previsto. La mappatura può essere interessante sotto l’aspetto delle altezze

degli edifici, rapporto tra superfici edificate e non edificate, delle attività insediate,

dell’accessibilità pubblica e privata, degli spazi verdi (con distinzione tra verde utilizzabile,

verde privato). Può essere utile passare al vaglio tutta la documentazione storica relativa

allo sviluppo insediativo della zona. Per facilitare le operazioni di rilievo è possibile costruire

delle schede.

La ricostruzione storica riguarderà sicuramente il contesto e gli edifici: in particolare il

fabbricato può aver subìto una trasformazione d’uso nel tempo, quindi va considerata

ogni tipo di possibile modifica sotto l’aspetto distributivo, layout, in termini di utenza, di

impianti e di caratteristiche tecnologiche. Tali informazioni, però, non sono così puntuali

come vorrei; anche qui la restituzione grafica può essere una buona soluzione.

Il rilievo metrico è la parte più importante, è lo strumento con cui caratterizzare

geometricamente l’immobile su cui dover progettare: spesso la fonte di partenza è una

piantina catastale a cui associare le varie misurazioni in loco. L’altezza di riferimento

solitamente è intesa come quella di gronda e non al colmo, per una continuità di

prospetto urbano definito dalla legislazione locale.

Per la definizione della stratigrafia esistente inizialmente annotare la data di costruzione

(intesa come inizio lavori); un altro aspetto importante è legato alla tradizione costruttiva

locale, in quanto in passato si utilizzavano in modo particolare le stesse tecnologie basate

sull’utilizzo della materia prima del posto.

Nella scheda dell’anomalia cerco di elaborare il minor numero possibile di documenti per

rappresentare e identificare al meglio il problema in questione. Una volta analizzati tutti i

difetti si esegue la mappatura, ovvero si ridisegna in modo dettagliato tutti gli elaborati

progettuali architettonici mettendo in evidenza quanto rilevato.

L’efflorescenza è dovuto ad un trasporto di sali, quindi a contatto con un ambiente umido

un elemento può generare un trasporto di vapore acqueo/liquido e quindi

potenzialmente anche sali. La vegetazione implica presenza di umidità, quindi un

problema sicuramente da ovviare. Il degrado antropico è inteso come alterazione da

parte dell’uomo come ad esempio impianti aggiunti secondo modalità non previste

dall’ambito progettuale, scritte dei writer.

Considerare che i carichi d’esercizio possono mutare nel tempo: la destinazione d’uso o il

mutamento dell’assetto strutturale può generare un incremento di sovraccarico.

Lez. 02 – Chiusure Verticali del ‘900:

Più il sistema risulta complesso tanto più può essere soggetto ad errori, progettuali ed

esecutivi; la realizzazione in passato era basata sulla tradizione costruttiva e quindi

potevamo riscontrare sicuramente maggior capacità manuale rispetto all’edilizia

moderna.

Tipicamente, nel Milanese, la chiusura era monostrato (nonostante vi siano i due strati di

finitura) in mattoni: a seconda dell’altezza dell’edificio avremo spessori differenti anch’essi

definiti secondo la consuetudine e il consolidamento della tradizione costruttiva.

L’intonaco consisteva in un conglomerato simile al calcestruzzo steso su 3 mani, di

spessore abbastanza importante: tale particolare ovviamente ha delle ripercussioni non

irrilevanti (aumenta il peso proprio distacco).

La disposizione dei mattoni sono tutti classificati; solitamente possiamo fare affidamento

sulla qualità e la buona realizzazione di queste fasi. Aspettarsi che comunque il maschio

murario di spina (centrale) non sia una sezione completamente reagente, bensì

considerare la possibilità di avere delle sezioni cave destinate a camini. Anche in passato

si valutava la portanza del terreno, quindi si realizzavano delle fondazioni medianti pali in

legno che seguono lo sviluppo della parete; inoltre, in alcuni punti localizzati, ho degli

ingrossamenti e rinforzi angolari (soprattutto in corrispondenza di aperture).

Le murature portanti in pietra portano molta fatica di tipo “manuale”, per tale ragione di

cerca di limitare interventi di smantellamento: a differenza della produzione dei mattoni,

industriale, le pietre hanno una forma irregolare e quindi si possono avere delle irregolarità

nello spessore della chiusura, anche a scopo di omogeneizzare lo strato orizzontale: non

tutta la sezione è portante, vi sono riempitivi, inerti, ciottoli ed infine pietre “portanti” per

potenziale gravitazionale. In corrispondenza di alcuni punti critici dell’edificio, tipicamente

gli angoli degli edifici, i contorni delle aperture o spallette degli archi, vengono rinforzati

con del materiale laterizio. Nei punti di discontinuità ho sicuramente dei comportamenti

differenti nei vari strati e nelle varie direzioni: ad esempio considerare diversi tempi di

asciugatura, quindi generazione di uno stato tensionale interno che può determinare il

distacco dell’intonaco; le cornici, non propriamente a scopo decorativo, servivano ad

interrompere lo strato più delicato (intonaco) e proteggerli più possibile dall’acqua, come

un gocciolatoio (potrebbe essere inserita, costruita in opera o “appesa”, cioè riportata

dopo mediante zanca interna). Nella foto relativa al serramento è normale aspettarsi

fessurazioni e distacco per discontinuità di materiale o di caratteristiche di materiale (non

si sono legate le due parti in laterizio a sinistra, pieno/forato a destra). Un’evoluzione per

realizzare l’architrave è l’armatura interposta nei blocchi di laterizio.

In passato gli elementi decorativi avevano delle funzioni specifiche legate alla protezione

della facciata, in particolare per quanto concerne gli agenti atmosferici. Nel periodo

liberty viene introdotto la cosiddetta pietra artificiale, ovvero un conglomerato cementizio

(prefabbricato industriale) d’aspetto simile alla pietra naturale; per ragioni estetiche

nell’impasto venivano aggiunti degli additivi coloranti (non tinteggiature esterne) come

polveri di marmo o addirittura piccoli ciotoli. In questo ambito storico abbiamo dei

caratteristici ornamenti floreali e delle tecniche costruttive che portano a realizzare degli

angoli smussati, che possano limitare l’entità del punto critico (tensioni differenziali e

criticità evidente).

In questa posizione possiamo avere dei rinforzi realizzati in pietra artificiale, con particolare

attenzione allo spessore del copriferro.

Come detto le cornici e gli sporti (anche in laterizio non strutturale o finto laterizio) erano

adibiti anche ad allontanare le precipitazioni atmosferiche dalla facciata e fungere da

gocciolatoio, nonché interrompere campi eccessivamente estesi di intonaco che

avrebbero potuto subire degli effetti di degrado dovuto al cospicuo carico (spessori non

propriamente indifferenti, fessure e distacco).

In corrispondenza delle aperture è possibile realizzare dei rinforzi in grado di assumere le

suddette funzioni: si faccia attenzione all’aspetto igrometrico, in quanto se l’elemento

risulta monostrato esso sarà soggetto sicuramento ad assorbimento di umidità e probabile

ossidazione degli elementi di zancatura in grado di fornire sostegno all’elemento

prefabbricato in pietra artificiale.

In opera è possibile constatare la natura dell’elemento stesso, in quanto può anche

risultare realizzato in opera e non prefabbricato: pertanto si osservi attentamente

l’andamento e lo sviluppo di questo stesso, analizzando l’eventuale presenza di giunti o

microfessure a passo costante che testimonierebbero una prefabbricazione.

Il davanzale si otteneva per mezzo di lastre di pietra naturale, perché ritenuto più

affidabile rispetto ad un elemento industriale; inoltre, i serramenti erano dei prototipi

realizzati dal falegname secondo il disegno desiderato dal progettista.

Per quanto riguarda gli eventuali solai su spazi aperti abbiamo a che fare con degli sbalzi

massimi di 1,2 m (limiti tecnici e regolamenti edilizi vincolanti) realizzati in pietra naturale

(come la beola nel milanese) o artificiale secondo un modello inserito nel maschio

murario:

Il parapetto, per ovvi motivi legati ai carichi, non si realizzava secondo delle trame “piene”

ma alleggerito per sottrazione o per diverso materiale (come il ferro battuto). Tutto

l’elemento a sbalzo è in genere soggetto ad un particolare degrado: proprio il parapetto

è uno degli elementi più critici, esposto a stress di tipo atmosferico (non solo precipitazioni

ma anche agenti aggressivi nell’aria), termico e igrometrico. A riguardo si richiama

l’attenzione verso quest’ultimo importante aspetto, in quanto la tecnologia costruttiva

realizzata comporterebbe la propagazione dell’umidità stessa, il coinvolgimento della

parete portante e il danneggiamento della superficie inferiore del balcone (diverse

condizioni di asciugatura degrado). Un’ulteriore criticità è legata ai sistemi di

drenaggio e deflusso delle acque piovane: aldilà degli aspetti costruttivi riscontrabili nel

regolamento edilizio di Milano, il quale prevede una posizione interna dei pluviali a terra, è

necessario considerare la presenza e lo scorrimento d’acqua anche all’esterno delle

canalizzazioni stesse, quindi valutare attentamente i rischi derivanti da tale fenomeno e

prevedere adeguate soluzioni.

Le chiusure pluristrato vengono introdotte nel razionalismo insieme al cemento armato e

quindi ai sistemi portati: in questo modo è possibile alleggerire le chiusure quindi viene

favorito l’impiego di laterizio forato. A tal proposito si richiamano le prime forme di strutture

prefabbricate, come ad esempio i sistemi Hennebique. Sicuramente a livello igrometrico

ho maggiori rischi di penetrazione, per tale ragione la soluzione più impiegata prevede

un’intercapedine con cui separare i due paramenti murari e provvedere allo smaltimento

e al drenaggio. Una delle criticità più evidenti è sicuramente il ponte termico dovuto alla

disomogeneità dei materiali: i materiali termoisolanti fecero la loro prima comparsa a

partire dagli anni ’70 con la crisi petrolifera: purtroppo i primi materassini erano

particolarmente morbidi e nel tempo tendevano a perdere la propria forma. Inoltre in

questo periodo abbiamo l’introduzione di nuove forme di rivestimento esterno, come ad

esempio pannelli prefabbricati in pietra incollati con malta; in corrispondenza dei

serramenti abbiamo una rastremazione non dovuto alla presenza di radiatori, bensì ad un

fatto puramente estetico e formale. Proprio in questa posizione non ritroviamo più gli

elementi decorativi di protezione; nel caso di degrado d’angolo sarà necessario un

rifacimento di intonaco con aggiunta di rete portaintonaco.

Negli anni ’60-’70 vi è una necessità di tipo sociale di affidare delle abitazioni in tempi

brevi, quindi si sono sviluppate diverse tecnologie di prefabbricazione pesante con

pannelli di chiusura: due paramenti di cemento armato sono, infatti, racchiusi attorno ad

un pannello termoisolante e rifiniti secondo diversi materiali come ad esempio delle

tessere di clincker. Spesso tali materiali hanno però portato innovazioni interessanti ma

non ben applicate: basti pensare ai casseri in metallo che intrappolavano la fuoriuscita di

acqua dall’impasto cementizio e quindi ne decretavano il cattivo risultato prestazionale,

copriferri insufficienti con conseguente ossidazione delle barre

d’armatura e quindi rigonfiamento/rottura del CLS; i ridotti

spessori in gioco sicuramente portano ad avere un

fonoisolamento pessimo a favore di un’ottimizzazione estrema

delle risorse. La logica conseguente è stato prefigurare delle

soluzioni completamente prefabbricate, delle cellule installate

su strutture metalliche. La giunzione di questi sistemi consisteva

in una colata di calcestruzzo in corrispondenza di rastremazioni

prefabbricate: spesso tale soluzione subiva degli effetti di

degrado dovuto alla disomogeneità di materiali e stress

termici.

Il calcestruzzo è stato molto sopravvalutato, soprattutto in

relazione alle proprie caratteristiche tecniche: non considerando la resistenza agli agenti

aggressivi e atmosferici nell’aria fu persino utilizzato in modo intensivo come materiale di

rivestimento esterno a vista.

Per quanto riguarda le finiture superficiali abbiamo già trattato l’utilizzo della pietra

artificiale: per un utilizzo esterno era importante che fosse realizzata con malte cementizia,

per interni invece era sufficiente la calce aerea perché meno soggetto ad agenti esterni;

l’intonaco, altro elemento molto importante per il rivestimento esterno, è stato sviluppato

secondo numerose tecniche e trattamenti, dalla graffiatura all’imitazione delle pietre

naturali. Come accennato è possibile ritrovare facciate con mattoni a vista, pareti

affrescate, rivestite di piastrelle in ceramica o pietre naturali, lastre di materiale lapideo,

piastrelle in vetro,

Negli edifici di una certa età possiamo evidenziare la presenza di una zoccolatura

inferiore ad altezza variabile, la quale identificava la presenza di un ambito residenziale o

commerciale (poteva essere a tutta altezza del piano terreno o magari di soli 60-100 cm).

Inoltre si ricorda come in passato, in mancanza dell’ascensore, il piano nobile risultava

quello terreno: per ragioni illuminotecniche questo stesso risultava di altezza netta interna

maggiore rispetto ai restanti livelli.

Il degrado ed il distacco degli strati sono dovuti principalmente a errori in fase esecutiva o

preparazione inadeguata dello strato di supporto: l’effetto combinato di pioggia e vento

favorisce sicuramente l’erosione, la cavitazione e la pressione idrostatica sulle fughe,

causando infiltrazioni, gelo, rigonfiamenti e rilassamenti del materiale adesivo. Inoltre non

dimenticare gli effetti di escursioni termiche in grado di far compiere ai materiali cicli di

dilatazione/contrazione che, se non opportunamente considerati, potrebbero causare

delle tensioni relative all’interfaccia tra i materiali.

Lez. 03 – Coperture del ‘900:

Le chiusure orizzontali superiori sono sicuramente gli elementi costruttivi più soggetti

all’azione delle intemperie esterne: spesso è necessario valutare la configurazione

originale della copertura per poter analizzare a fondo tutte le scelte progettuali effettuate

e interpretare al meglio quanto risulta in opera. Per tale ragione si procede con lo studio

degli schemi strutturali più utilizzati nel passato: sicuramente il materiale più ricorrente per

le strutture era il legno, in particolare a seconda della zona di riferimento si utilizzavano le

specie più presenti sul territorio circostante; come ben sappiamo, ogni specie e materiale

in oggetto ha delle proprie caratteristiche meccaniche e delle relative luci massime. A

livello strutturale è sicuramente importante andare a valutare la consistenza dei maschi

murari, in quanto spesso venivano utilizzati anche per contenere dei cavedi/canne

fumarie, il che comporta una parzializzazione della sezione resistente.

• Soluzione ad arcarecci: i maschi murari sono presagomati a falda per accogliere la

travatura;

• Soluzione a falsi puntoni: i dislivelli sono realizzati per mezzo di pareti di diversa altezza;

• Soluzione a falsi puntoni sul colmareccio: dotata di trave di colmo.

La copertura alla piemontese, rispetto a quella lombarda, prevede dei pilastri in muratura

di sostegno in corrispondenza del colmo; si sottolinea come gli elementi dormienti sono

delle travi di appoggio utilizzate per accogliere ad incastro le travi inclinate della

copertura (le quali non generano lo sbalzo, questo è dato dal passafuori). Infine, le

coperture alla lombarda prevedono

un’orditura secondaria di

arcarecci/terzere a passo di 1-2 m.

Le capriate prevedono uno schema

via via più complicato all’aumentare

della luce massima: i saettoni/saette

sono quegli elementi obliqui di

irrigidimento che connettono i puntoni

ed il monaco verticale; quest’ultimo,

inoltre, non deve essere connesso

rigidamente con la catena orizzontale, è

adibito a limitare l’inflessione di questa

stessa.

La connessione tra gli elementi lignei

avviene per mezzo di staffe metalliche ed

incastri ad hoc; i sistemi più ricorrenti sono

delle staffature, chiodature, bullonature, piastre dentate (è

possibile avere anche degli elementi metallici atti a

contenere l’intera sezione lignea). Solitamente il

dimensionamento degli elementi si basa sulla sezione

trasversale del puntone (tutti gli altri si assumono di uguali

dimensioni).

L’inclinazione della copertura è data dalle caratteristiche

del manto di pendenza (al nord si utilizzano inclinazioni ben

più elevate): il coppo è un elemento curvilineo a U che

prevede un doppio strato che garantisce maggior tenuta e

deflusso; la tegola romana ha una U più un tratto orizzontale,

quella portoghese è una S coricata (monostrato), la

marsigliese è piana sagomata per favorire l’incastro. Per

inclinazioni maggiori, come nei paesi del nord, si utilizzano elementi in legno (Gran

Bretagna), pietra o alcuni materiali bituminosi fissati mediante chiodatura. Si noti come

per la maggior parte dei fabbricati il solaio di copertura non era abitato, pertanto il

requisito di tenuta all’acqua non era una priorità assoluta, bensì era ammessa una minima

quantità di acqua penetrata (che veniva poi smaltita come fosse una copertura

ventilata). Solitamente negli interventi di recupero il primo intervento è la sostituzione della

sottostruttura secondaria (ortogonale alla trave di colmo), in quanto non più in grado di

portare gli elementi di rivestimento. La trave di colmo può essere realizzata in CLS per

evitare l’assorbimento di acqua ed umidità: se la copertura è opportunamente

progettata è possibile favorire la ventilazione e la conseguente asciugatura

dell’eventuale struttura in legno e del manto di pendenza.

Anche per i solai la struttura principale era per lo

più in legno (o al limite in acciaio) con tavole

sottili di rivestimento (una sorta di assito

discontinuo); è possibile avere anche dei sistemi

misti, con colonne in CLS, orditura principale in

acciaio (su cui poggiavano le murature

principali) e secondaria in legno. Con lo sviluppo

del CLS furono introdotti i primi sistemi brevettati

con alleggerimento in laterizio, la maggior parte

dei quali prevedevano dei blocchi ad incastro

che costituiva una base completamente in

laterizio da innestare nel profilo portante in

acciaio; l’ovvia conseguenza è la soletta in

travetti e pignatte con getto collaborante.

Per limitare i sovraccarichi agenti sulla delicata soletta in

legno era possibile far portare i muri divisori ai maschi murari

tramite sistemi di connessione metallici e

disaccoppiamento a terra per mezzo di listelli di legno

(impianti a vista).

Per le coperture piane le parti più soggette a manutenzione sono sicuramente gli elementi

di protezione (manto di rivestimento se presente), elemento di tenuta ed eventuale

materiale isolante. Tra i fattori di invecchiamento abbiamo le radiazioni solari

(accelerazione dell’invecchiamento), cicli di deformazione, cicli di gelo/disgelo,

aggressione esterna da parte di agenti atmosferici, vento, neve e ghiaccio. La presenza

di bolle è quasi sempre dovuta alla preesistenza di umidità sotto il manto impermeabile

(quindi bucare le bolle e sigillarle a fiamma).

Come strategie di intervento abbiamo diverse opzioni tra cui la più ricorrente, la scatola

nella scatola, ovvero non viene intaccato in alcun modo l’involucro esterno ma vengono

elaborati i volumi interni; possiamo avere comunque addizione o sottrazione di volumi,

volumi interni coincidenti con il filo interno dell’involucro preesistente o volumi interni più

discostati da questo stesso. Altrimenti vi è la strategia del “camaleonte” in cui si va a

reinterpretare l’involucro esterno anche coprendolo.

Lez. 05 – Degrado:

La patologia edilizia è quella disciplina che studia i fattori fisici, chimici, umani ed

ambientali che contribuiscono a degradare i fabbricati edilizi. Di seguito si riportano

alcune definizioni:

• Errore: azione umana che scatena un difetto (progettuale, costruttivo o gestionale);

• Difetto: inadeguatezza di un elemento (produzione e messa in opera) tale da costituire

alterazioni, degradi, carenze prestazionali e guasti;

• Alterazione: modifica dello stato fisico o chimico di un elemento tecnico (reversibile o

irreversibile);

• Degrado: progressiva alterazione dell’integrità fisica irreversibile con possibile

decadimento prestazionale (deterioramento);


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orla91

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DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in ingegneria dei sistemi edilizi (MILANO)
SSD:
A.A.: 2015-2016

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher orla91 di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Progettazione Edilizia Integrata e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Politecnico di Milano - Polimi o del prof Grecchi Manuela.

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