Tecnologia

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Obiettivi del corso

• Informazioni fondamentali riguardanti i materiali, i componenti, i sistemi costruttivi, la struttura del processo edilizio, gli operatori che agiscono in tale processo e i ruoli che essi sono chiamati a svolgere.
• Accompagnare gli studenti nell’individuazione e nella messa a fuoco dei criteri che devono essere assunti nell’orientare la scelta tra opzioni tecniche alternative nella fase del progetto.

Uno dei prodotti più utilizzati nell’edificio è il blocco in laterizio, formato da argilla e acqua con additivi, poi viene cotto il tutto e abbiamo il mattone: prodotto con i componenti, serie di prodotti messi assieme. Abbiamo poi i sistemi costruttivi, cioè come costruisco un edificio; tanti prodotti, materiali messi assieme.

Fasi del sistema edilizio

Processo del progetto: Progetto -> Realizzazione del manufatto.

La costruzione dipende da dei dati di partenza, che possono essere raggruppati all’interno del gruppo delle esigenze, dei requisiti e delle prestazioni; prima di progettare bisogna partire da dei bisogni, quindi esigenze. Bisogni personali del committente, o finanziatori che vogliono costruire per altri: richieste differenti, essere in grado di valutare attentamente le esigenze di chi abbiamo di fronte; queste dovranno essere trasformate in qualcosa di più tecnico.

Una volta chiaro dove bisogna andare, guidati dal committente, bisogna impostare il progetto in modo tale che quel manufatto sia in grado di garantire delle prestazioni, le quali vanno a soddisfare i bisogni iniziali del committente: percorso da tenere in mente e base del progetto.

La realizzazione di un edificio comporta una serie di attività, svolte in diversi tempi e da differenti soggetti, che prende il nome di processo edilizio. Tali attività consistono nella programmazione, progettazione, costruzione e gestione dell’intervento; esse hanno avvio nel momento in cui un soggetto decide di realizzare un edificio in risposta a specifiche esigenze e si concludono quando l’edificio, non essendo più adatto a svolgere le funzioni per le quali è stato realizzato, viene dismesso.

Relazione tra contesto ed edificio

Ci si trova nell’impossibilità di affermare in modo univoco il processo, in quanto la sua struttura e la sua organizzazione mutano per ogni singola realizzazione, in relazione alla molteplicità di interconnessioni possibili tra le variabili contestuali, come il rapporto con il sito, il livello di consapevolezza della committenza, la preparazione e la competenza dei progettisti e delle maestranze, le tecnologie, le tecniche e i materiali disponibili.

È, quindi, in ogni singola realizzazione, il risultato di una sorta di assemblaggio, talvolta anche occasionale, di specifiche capacità, risorse, strutture progettuali e produttive, ciascuna delle quali presenta caratteristiche organizzative e retroterra culturali propri che costituiscono un rigido sistema di vincoli nella sua articolazione.

Il fatto di dover costruire su un determinato lotto, e quindi su una porzione di terreno, in un determinato luogo diventa molto importante: bisogna sempre saper individuare materiali, prodotti, e sistemi edilizi riferiti al contesto in cui si costruisce, al contesto geografico, climatico; relazione tra il progetto e il luogo in cui si deve costruire.

Norma UNI 8290

Gli edifici sono composti da parti: scomposizione in parti, normata dalla norma UNI 8290, che suddivide l’edificio in parti:

• Strutture, ossatura dell’edificio (verticali, orizzontali, inclinate, e fondazioni)
• Concetto generale
• Processo edilizio
• Caratteristiche principali dei materiali

Il processo edilizio

Processo = successione di fatti o di fenomeni caratterizzati dall’avere tra loro un nesso più o meno profondo. Identifica, in generale, una successione di fenomeni dotata di una certa unità o che si svolge in modo omogeneo e regolare, indirizzata ad un obiettivo. Qualsiasi cosa noi facciamo ha un inizio e una fine, tra questi due estremi poi fasi differenti che stanno all’interno; seguiamo un percorso, un cammino che ci deve portare all’obiettivo finale: Inizio -> … -> Fine = Obiettivo. Tante fasi che compongono un processo e alla fine trovo un obiettivo, raggiunto dopo queste fasi, momenti differenti che sono tenuti insieme e regolati da procedure, consuetudini, regole (scientifiche, leggi, norme): tutto questo apparato prende il nome di procedura; quindi noi seguiamo degli step differenti nel percorso che sono regolati appunto da procedure.

Lo stesso discorso lo si trova anche nel momento della costruzione, nell’ambito dell’edilizia, cioè il processo edilizio (=sequenza organizzata di fasi operative che partono dal rilevamento di esigenze al soddisfacimento in termini di condizione edilizia); ha un inizio, una fine e un obiettivo, cioè quello di arrivare a realizzare un edificio che ha avuto una storia precedente, e che ha permesso di arrivare alla sua realizzazione, grazie ad una serie di fasi in cui vengono coinvolte diverse persone. L’attività di pianificazione territoriale e urbana è la condizione necessaria per l’attivazione di un processo edilizio; essa definisce, infatti, il sistema dei vincoli e delle possibilità entro il quale devono necessariamente collocarsi i processi decisionali che conducono alla realizzazione di un edificio.

Norme UNI: norme che danno raccomandazioni su tutto, non sono obbligatorie a meno che non ci sia un vuoto legislativo che richiede l’utilizzo di queste norme; in questo caso vengono elaborate. Abbiamo anche qui procedure che devono essere eseguite, normativa procedurale. Nella norma sono descritte le caratteristiche del processo, distinguendo tra interventi di nuova costruzione e interventi sul costruito.

• Il primo riguarda la realizzazione di beni edilizi non ancora esistenti e consiste nella sequenza organizzata di fasi che portano dal rilevamento delle esigenze della committenza-utenza al loro soddisfacimento attraverso le fasi dopo elencate.
• L’intervento sul costruito riguarda, invece, la realizzazione di trasformazioni di beni edilizi già esistenti.

Fasi del processo edilizio

• Espressione di esigenze, definizione in termini qualitativi e quantitativi degli obiettivi del processo e definizione del tema; devono essere rese esplicite le motivazioni per le quali si dà vita ad un processo edilizio attribuendo un livello di priorità a ciascuna di esse, così da orientare in maniera univoca i comportamenti e le scelte dei diversi operatori coinvolti. Committente + operatore tecnico: scelta suolo, reperimento capitali necessari all’operazione, individuazione delle caratteristiche e dei tempi del processo, individuazione delle caratteristiche fisiche del manufatto da costruire, predisposizione dei criteri per la scelta del progettista e del brief, cioè le informazioni di base per la progettazione.
• 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: progetto preliminare, schematizzazione della soluzione architettonica, delle scelte tecniche e tecnologiche, stima sommaria dei costi; progetto definitivo, specificazione del progetto preliminare; progetto esecutivo, implementazione del progetto definitivo con i progetti specialistici, calcolo delle quantità fisiche e relativi costi, definizione del programma operativo del cantiere.
• Approvazione del progetto, da parte delle autorità che mi danno l’okay per iniziare a costruire.
• Scelta degli esecutori delle opere, indizione gara d’appalto; la scelta del costruttore (o dell’esecutore dell’intera opera o di quelli delle sue parti) è diversa a seconda che ci si trovi di fronte a un processo basato su finanziamenti privati, pubblici o misti. Committente.
• Esecuzione dell’opera, il manufatto viene eseguito materialmente dal costruttore e dai suoi fornitori sotto il controllo di tecnici di fiducia del committente: costruttore + direttore dei lavori. È ipotizzabile un intervento del sistema del credito per dotare il costruttore del supporto finanziario in attesa dei pagamenti degli anticipi (stati di avanzamento dei lavori) sull’importo complessivo dovuto dal committente.
• Consegna del manufatto al committente (se coincide con l’utente lo abiterà, altrimenti lo affitta), controllo tecnico e amministrativo, collaudo; consegna del manufatto al committente, sua verifica tecnica e amministrativa, con intervento di tecnici di propria fiducia. 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.
• Uso, gestione, manutenzione, 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). Utente + sistema del credito.
• 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. Nel momento in cui l’edificio cade a pezzi è il caso di abbatterlo per costruirlo nuovo, altrimenti viene riqualificato: la fine dell’edificio apre scenari differenti, a cui seguono altri processi in base alla scelta; utente + sistema del credito + sistema del controllo pubblico + committente + progettista.

Queste otto fasi vengono raggruppate in tre momenti fondamentali:

• Processo di concezione del manufatto (o processo decisionale), comprende le prime tre fasi, ed è l’insieme strutturato delle fasi processuali che precedono la realizzazione dell’intervento e ne definiscono gli obiettivi, la fattibilità e lo sviluppo metaprogettuale, lo sviluppo progettuale e la programmazione.
• Processo di costruzione (o processo esecutivo), comprende le tre fasi successive, ed è l’insieme strutturato delle fasi operative che conducono alla realizzazione dell’intervento edilizio sulla base di quanto definito nelle fasi di progettazione e di programmazione.
• Processo di esercizio (o processo gestionale), comprende le ultime due fasi, ed è l’insieme strutturato delle fasi operative che, a partire dall’entrata in servizio dell’organismo edilizio, si susseguono, allo scopo di assicurarne il funzionamento, fino all’esaurimento del suo ciclo funzionale ed economico di vita.

All’interno di queste fasi entrano diverse figure: utente, committente, progettista, costruttore, autorità di controllo, finanziatore.

Gli operatori

Il moltiplicarsi delle tecniche e l’innovazione tecnologica connesse all’avvento dell’industria ha portato radicali trasformazioni anche all’interno della struttura produttiva del settore delle costruzioni e l’applicazione dei paradigmi della produzione industriale ha spinto nella direzione dell’individuazione di una pluralità di soggetti chiamati a differenti ruoli e differenti responsabilità all’interno del processo di progettazione e costruzione di un edificio. Figure principali:

• Utente, destinatario finale dell’opera che viene realizzata con le attività effettuate nel processo edilizio. “Attivo”, è l’utente a commissionare la progettazione e la costruzione della casa per sé; “partecipati”, gli utenti finali sono chiamati a partecipare alla progettazione esplicitando le proprie richieste con un confronto dialettico con i progettisti.
• Committente, è l’operatore che, esprimendo o interpretando un bisogno, si attiva per realizzare un’opera capace di corrispondere alla domanda. È quindi il soggetto che decide di realizzare un intervento, ne stabilisce le caratteristiche funzionali e gli obiettivi economici e qualitativi, reperisce le risorse finanziarie necessarie, provvede all’affidamento della progettazione e della costruzione e dispone dell’opera realizzata per l’utilizzo diretto oppure per la cessione agli altri.
• Progettista, svolge anche lui un ruolo centrale nel processo decisionale e risulta diverso da progetto a progetto. Si occupa dell’elaborazione degli studi preliminari quale strumento di dialogo con il committente, dell’elaborazione del progetto ai differenti livelli di definizione preliminare, definitivo, esecutivo, ed è chiamato anche a gestire l’assistenza al cliente per la definizione degli appalti nelle diverse forme previste.
• Impresa di costruzioni, operatore centrale del processo esecutivo ed è il soggetto al quale viene affidato il compito di realizzare la costruzione sulla base del progetto esecutivo fornito dal progettista.
• Fornitori, svolgono anch’essi un ruolo molto rilevante nel processo esecutivo e si tratta di un soggetto che partecipa al processo esecutivo secondo modalità assai diversificate, come fornitore di materie prime, di materiali di base, di componenti o di sistemi.
• Organismi di controllo, ruolo trasversale che si tratta di strutture con un elevato livello di competenza tecnica, chiamate spesso ad assumere le parti del committente all’interno del processo. Le funzioni di questo operatore attraversano l’intero processo di progettazione e costruzione e riguardano la verifica di coerenza formale e sostanziale tra ciò che viene progettato e viene costruito.
• Sistema del credito, agisce nel processo mettendo a disposizione dell’utente-committente i capitali necessari per lo svolgimento delle attività di progettazione e costruzione.

La struttura di fondazione

Norma UNI 8290: l’edificio può essere scomposto in parti, facendo in modo che ci sia un linguaggio comune; è divisa in tre colonne, classi unità tecnologiche, unità tecnologiche, classi di elementi tecnici, dove l’edificio viene sezionato e scomposto in parti. Le unità tecnologiche si identificano con un raggruppamento di funzioni, compatibili tecnologicamente, necessarie per l’ottenimento di prestazioni ambientali; mentre gli elementi tecnici si identificano con un prodotto edilizio, più o meno complesso, capace di svolgere completamente o parzialmente funzioni proprie di una o più unità tecnologiche.

Passiamo da elementi/prodotti semplici a sempre più complessi, come il sistema edilizio. La struttura portante si divide in struttura di fondazione (parte a contatto con il terreno), struttura di elevazione (tutto ciò che regge), e struttura di contenimento (parti al di sotto del piano di campagne, interrate). Le fondazioni sono le parti della struttura portante che hanno la funzione di trasmettere i carichi al terreno distribuendoli in modo tale da evitare cedimenti differenziati (cioè abbassamenti del piano di fondazione diversi da un punto all’altro) che provocherebbero danni alla struttura; la fondazione, quindi, rappresenta l’unità tecnologica che funge da collegamento statico tra edificio e suolo, un’interfaccia tra di essi, ed è quella parte su cui si regge l’edificio stesso.

La sua funzione primaria è statica/strutturale e deve rispondere al peso dell’edificio e di tutto ciò che grava su di esso esternamente o internamente, facendo da contraltare. Dalle fondazioni, infatti, devono arrivare forze uguali e contrarie che gravano sull’edificio, in modo da annullarsi e avere l’equilibrio. È una sorta di piede della struttura in elevazione, per cui ha una dimensione maggiore, allargata, rispetto alla sezione degli elementi strutturali verticali, in modo da distribuire i carichi su una superficie ampliata ed evitare che si producano cedimenti differenziati; il terreno di fondazione, la struttura di fondazione e la struttura di elevazione formano un insieme che deve essere considerato come un unico sistema. Quindi per progettare la fondazione, si deve tenere conto del tipo di struttura di elevazione e del tipo di terreno, effettuando indagini in loco.

Scheletro, con travi e pilastri, puntiforme, cioè con struttura a telaio in calcestruzzo armato; in questo tipo di struttura le fondazioni sono sempre nascoste o hanno parti parzialmente visibili, dette plinti= piede da cui parte il pilastro che si eleva verso l’alto, collegato agli altri plinti tramite un cordolo (elemento di raccordo) in calcestruzzo armato, che li mantiene in comunicazione; infatti se un plinto dovesse leggermente collassare, i plinti vicini collegati dal cordolo dovrebbero attenuare questo sprofondamento.

Vediamo poi piani orizzontali, ovvero solai che separano i piani dell’edificio; scale, strutture portanti inclinate; un solaio controterra di chiusura inferiore, contrapposto alla copertura.

Classificazione delle fondazioni

Le fondazioni possono essere:

• Dirette, quelle che poggiano su strati di terreno raggiungibili con le operazioni di scavo.
• Indirette, quelle realizzate mediante pozzi, oppure pali che trasmettono i carichi della costruzione a strati profondi del terreno o li distribuiscono al terreno per attrito.

Operazioni preliminari sul terreno

La realizzazione delle fondazioni è preceduta dai seguenti lavori:

• Sbancamento, che consiste nell’asportazione del terreno all’interno dell’area individuata dalle operazioni di tracciamento, fino a raggiungere la quota dalla quale si inizierà la costruzione delle fondazioni.