Tecnologia dell'architettura

TECNOLOGIA DELL’ARCHITETTURA (PRIMA PARTE)

Ogni progetto, prodotto, realizzazione comporta 3 fattori: esigenze, risorse, vincoli

creano il contesto.

Prodotto (UNI EN ISO 8402-9000) è il risultato di attività o processi.



Processo (UNI EN ISO 8420-9000) più risorse e attività connesse tra loro.



Trasformano elementi di entrata in elementi di uscita. 2 tipi di processo: decisionale e

produttivo

Processo edilizio (UNI 7867) Fasi operative che rilevano esigenze soddisfatte nella



produzione edilizia. Interessano : Programmazione, Progettazione, Realizzazione e

Gestione

Fasi processo edilizio (UNI 10723) 3 fasi: decisionale, esecutivo, gestionale.



- Decisionale: fasi prima della realizzazione dell’intervento. Definiscono obbiettivi,

sviluppo progettuale, programmazione.

- Esecutivo : fasi che portano alla realizzazione dell’intervento. Riguardano

progettazione e programmazione

- Gestionale : seguono l’organismo edilizio dall’inizio alla fine

Edificio prodotto del processo edilizio. Sono più prodotti che raggiungono un



obbiettivo. Soddisfa le esigenze nei vincoli rispetto alle risorse limitate di un contesto.

È la trasformazione pianificata di un ambiente, deve: definire, delimitare, contenere e

proteggere uno spazio. Ogni parte dell’edificio è sottoposta a forze e agenti

ambientali, deve restare: stabile, resistente, non deformabile questo grazie agli



elementi strutturali che assorbono gli effetti meccanici delle azioni.

Organismo edilizio composto da elementi spaziali (più attività), elementi tecnici



(prodotti edilizi che svolgono una o più unità tecnologiche). Individua esigente,

requisiti e prestazioni.

Esigenze ciò che è richiesto per svolgere un’attività (Es: esigenze parete



perimetrale verticale come sicurezza e resistenza termica)

Requisito traduzione di un’esigenza, trova le condizioni che soddisfano l’organismo



edilizio (Es: tecnologici, tecnici, ambientali)

Requisito tecnologico condizioni soddisfacimento da parte di un elemento tecnico



e/o subsistema tecnologico

Prestazione tecnologica riguarda un requisito tecnologico. Definisce la risposta a



una o più specificazioni di prestazione, definisce l’obbiettivo del progetto.

Sistema edilizio unità ambientali + unità tecnologiche e/o elementi tecnici



Sistema procedurale regole che dirigono l’organismo edilizio (progettazione e



realizzazione)

Processo produttivo per prodotto edilizio o prodotto industriale.



Prodotto edilizio: unico, limitato, comprende più discipline e gli obiettivi sono da

definire

Prodotto industriale: standard, permanente, compiti distinti e gli obbiettivi sono

definiti.

Classificazione sistema tecnologico (UNI 8290) composta da 8 classi di elementi



funzionali divisi in 3 livelli : classi unità tecnologica, unità tecnologica e elemento

tecnico.

Tre fasi: processuale (chi produce e realizza), funzionale (chi progetta e gestisce),

merceologia (chi produce e commercializza.

Struttura più materiali che sostengono carichi. Composta da 2 tipi di insiemi:



Insiemi naturali (materiali non progettati per convivere tra loro) , Insiemi artificiali

(materiali progettati per convivere tra loro)

Forze Isac Newton enuncia la 3 legge: per ogni azione corrisponde una reazione



uguale e contraria. Le forze che agiscono su un sistema in equilibrio si annullano.

Equilibrio quando si generano forze che rallentano la massa in movimento. Azioni



e reazioni sono bilanciate. Un solido resiste a forze esterne perché si deforma.

Materiali Robert Hooke enuncia la teoria dell’elasticità:



1° un materiale solido resiste a una forza esterna cambiando forma (trazione e

compressione)

2° un materiale solido è elastico se torna nella forma originale.

Sforzo Augustin Cauchy enuncia il concetto di sforzo: è rapporto carico-rottura



sotto carico di un materiale. È la forza applicata per 1 unità di superficie passante per

un punto del materiale. Indica con quanta forza si allontanano gli atomi

Sforzo di rottura carico per 1 unità di superficie che porta il materiale alla rottura



Deformazione è la conseguenza di uno sforzo applicato ad un materiale. Indica di



quanto si allontano gli atomi. Misura la variazione della lunghezza di un materiale

dopo allungamento o compressione. La forma o le dimensioni variano dopo la

sollecitazione.

Taglio associato allo scorrimento, due sezioni adiacenti dello stesso materiale



scorrono sottoposte a forza.

Sforzo di taglio forza di taglio che agisce per 1 unità di superficie della sezione del



materiale sottoposto a forza.

Proprietà meccaniche misurano la capacità di resistenza dei materiali che



sopportano sforzi e deformazioni.

Relazione tra sforzi e deformazione Sforzo/Deformazione=E dove la E è



costante (corrisponde alla deformazione elastica dei materiali allo stato puro)

Modulo Young quando associo materiali diversi. misura rigidità

importante 2

(contraria alla deformazione) ed elasticità. La rigidità si misura in cm /kg

Limite elasticità il materiale si deforma permanentemente e si ha una



deformazione plastica permanente

Plasticità capacità del materiale a deformarsi sotto carico permanente senza



arrivare alla rottura

Materiali fragili arrivano a rottura ma non hanno deformazione plastica



permanente (vetro, ghisa, polimeri)

*Le strutture scaricano verso il terreno tutti i carichi che agiscono sull’edificio. Gli

elementi verticali (murature e pilastri) raccolgono le sollecitazioni degli elementi

orizzontali che sono sollecitati a trazione e compressione

Vincoli appoggio semplice (reazione vincolare, 2 gradi libertà) ; cerniera (reazione



vincolare, 1 grado libertà); incastro (reazione vincolare, 0 gradi libertà).

Trave serie di aste compresse e tese. Gli sforzi di trazione e compressione vanno



verso l’incastro

Localizzazione aste trazione, individuate zone tese della trave; compressione,



zone compresse; centro, resiste a sforzi di taglio (compressione a 45° rispetto all’asse

della trave)

Materiali classificati per : durezza, resilienza, fragilità. Mostrano come si comporta



meccanicamente un materiale sotto carico che ha proprietà elastiche, plastica e

energetiche.

Durezza capacità di resistere a : scalfittura, penetrazione e abrasione. Per misurare



la durezza si eseguono 3 prove: Brinell, Vinckers e Rockwell, è testata la resistenza del

provino a penetrare un corpo premuto in superficie.

Brinell: impronta sfera acciaio , minore impronta maggiore durezza

Vinckers: impronta piramide diamantata a base quadrata

Rockwell: profondità impronta punta tungsteno o diamantata conica (HRC) o sferica

(HRB)

Resilienza capacità di assorbire energia di deformazione elastica. Se la resilienza è



bassa i materiali sono fragili altrimenti sono tenaci.

Tenacità capacità di assorbire energia dall’inizio della deformazione fino alla



rottura. Le rotture sono di due tipi: duttili (con deformazione) oppure fragili (rottura

senza deformazione). Si misura in Joule.

Proprietà termiche sono importanti per le prestazioni meccaniche e per il



passaggio di calore. I materiali diffondono calore per convenzione. Conduzione e

irraggiamento. Se le temperature sono alte o variabili possono esserci alterazioni della

struttura dei materiali così da compromettere il comportamento. Bisogna valutare 3

parametri per scegliere la modalità di posa per l’uso dei materiali: coefficiente

conducibilità termica (capacità di trasmettere l’energia termica) , calore specifico

(temperatura aumenta di +1°C) , densità.

Dilatazione termica è data dal riscaldamento. Può essere lineare, superficiale o



cubica. Il solido varia se varia la temperatura.

Metalli fusione da basso ad alto, durezza media, lavorabilità buona, resistenza a



trazione e compressione fino a 2500, proprietà termiche medie, proprietà elettriche

conduttori.

In base all’estrazione possono essere scoperti, isolati, lavorati. La temperatura di

fusone caratterizza la lavorabilità; se la temperatura è bassa si estraggono facilmente

o viceversa.

Hanno struttura regolare, le proprietà dipendono dalla natura policristallina e dalla

dimensione dei grani (possono creare incrinature e maggiore esposizione a

corrosione).

Leghe metalli + 2 o più elementi (dove almeno 1 è un metallo). L’elemento è



composto da un solvente o un soluto (dose minore). Combinando le leghe si

migliorano le prestazioni meccaniche, la lavorabilità e la resistenza alla corrosione. Ci

sono 2 tipi di leghe:

- di sostituzione: raggio atomico -15%, vengono sostituiti alcuni atomi di un metallo da

un altro. Quando la conduttività termica è bassa allora la lega è più resistente. Se il

solvente e il soluto hanno stesso reticolo allora si ha grande miscela.

- interstiziali : nel reticolo cristallino di un elemento vengono inseriti atomi di un altro

elemento. Il raggio atomico è 60% del metallo ospite.

Metalli non ferrosi alluminio (rame, titanio, zinco..), gruppo di rame o di piombo o



di titanio.

Rame minerali di scarsa qualità a base di zolfo. Vengono raffinati e si ottiene il



solfuro di rame, poi il rame. Se è di colore rosa è allo stato puro, verde in atmosfera

aggressiva e rosso in atmosfera meno aggressiva.

Proprietà: buona conducibilità termica, grande lavorabilità, buona resistenza a

corrosione, riciclabilità complessa.

Leghe di rame: bronzo, ottone

Zinco materiale povero di zinco ossidato e cotto. Alla temperatura ambiente è allo



stato solido, se unito all’ossigeno non lega allo stato puro.

Proprietà: scarsa resistenza meccanica, lavorabile a 120-200°, buona resistenza a

corrosione, in assenza di umidità si ossida.

Alluminio estratto da bauxite o ossido di alluminio idrato. Fonde a 660°



Proprietà: scarsa resistenza meccanica, elevata conducibilità termica, buona

resistenza a corrosione, buona plasticità, lavorabilità elevata.

Viene usato in base alla composizione della lega e alla percentuale degli altri metalli.

In base alla lavorazione delle leghe si ottiene da fusione (getto colato in sabbia) o da

lavorazione plastica (semilavorati).

2 tipi di processo p