Tesi il sistema costruttivo a secco in acciaio, Prof. Walter Angelico, libro consigliato Progettare e costruire in acciaio sagomato a freddo, Barucco

IL SISTEMA COSTRUTTIVO IN

ACCIAIO STEELMAX

5.1 La costruzione stratificata a secco

In un mercato nel quale la sostenibilità è caratteristica imprescindibile, i

vantaggi di un sistema costruttivo a secco sono connessi anche ai ridotti

impatti ambientali non solo durante le fasi di costruzione, ma anche a

fine vita utile dell’organismo edilizio. Le tecnologie “a secco” ed in

particolare modo con strutture in acciaio sembrano essere la soluzione

costruttiva migliore in molti casi, sia per la velocità con cui si giunge a

fine cantiere, sia per la minore rumorosità e polverosità del cantiere

stesso, sia per la possibilità più immediata di modifiche.

La valutazione ambientale di elementi realizzati con strutture

tradizionali rivela un altissimo consumo energetico in fase di produzione

e nel ciclo di vita. Inoltre la parete monostrato massiva, oltre a

rispondere con difficoltà ai requisiti prestazionali oggi individuati

principalmente in termini di controllo igrometrico, ha tempi di

asciugatura che allungano il processo costruttivo, costituisce un forte

carico sulle fondazioni e, qualora non sia essa stessa struttura,

costituisce carico sugli elementi strutturali.

Inoltre le costruzioni a secco e la scelta di molti prodotti, ciascuno con

sue specificità (isolanti termici e acustici, barriere al vapore, strati di

tenuta all’aria, strati di protezione al fuoco, finiture, ecc.) che

trasformano la scelta del pacchetto costruttivo in un progetto a tutti gli

effetti, consentono di costituire una corrente di innovazione nel

panorama delle costruzioni.

Le tecniche edilizie a secco sono state ampiamente utilizzate in passato,

in particolare nelle aree ricche di legname da costruzione nel nord e

centro Europa e in America. Negli ultimi trent’anni l’interesse per questo

tipo di sistemi è aumentato grazie ai vantaggi energetici, funzionali ed

ambientali che presentano.

La costruzione stratificata a secco è basata sulla connessione

meccanica, in funzione del progetto architettonico-tecnologico, di

elementi costruttivi con alte prestazioni acustiche e termiche, definiti

come i componenti ed i prodotti della famiglia struttura-rivestimento.

Costruire per strati consente di assemblare e, se necessario, smontare i

diversi componenti con tempistiche e risorse ridotte, in funzione di

esigenze funzionali, anche legate alla durabilità dei singoli strati. L’

involucro esterno, interno e le stratificazioni dell’intercapedine sono

connessi fra loro e la struttura portante, principalmente tramite

avvitatura; gli isolanti sono disposti per garantire le prestazioni migliori

da un punto di vista termico e acustico, evitando così discontinuità

ovvero ponti termici, spesso tramite una struttura secondaria costituita

da profili in alluminio o elementi in legno. Nelle intercapedini interne ed

esterne trovano posto elementi impiantistici e diversi strati di materiali

con prestazioni differenti, ad esempio materassini fonoisolanti,

fonoassorbenti, termoisolanti, materiale antincendio e guaine.

Progettare per strati permette di controllare le prestazioni elemento per

elemento in funzione delle esigenze espresse nel progetto. Una volta

sviluppato il progetto architettonico si selezionano, attraverso la ricerca

e lo studio dei prodotti disponibili sul mercato, i singoli strati oppure si

individuano dei pacchetti che comprenderanno, ad esempio nel caso

dell’involucro esterno, i vari strati isolanti, guaine, rivestimento interno

ed esterno. La progettazione complessiva e di dettaglio, in particolare

della chiusura esterna, deve essere controllata considerando la

connessione fra i diversi componenti e il telaio strutturale per garantire

delle buone prestazioni in grado di minimizzare l’impatto sull’ambiente

dell’edificio durante le fasi d’uso (fabbisogno energetico), evitando, in

primis, ponti termici. ad hoc

Quando si progetta selezionando i diversi strati è possibile

controllare dunque, qualitativamente o quantitativamente, l’impatto

ambientale dei singoli componenti, anche solo con nozioni di base di

progettazione “ambientalmente consapevole”. Per esempio nella scelta

di un materiale, a parità di prestazione, si può considerare la

provenienza della materia prima da riciclo, da fonti rinnovabili o non

rinnovabili, le lavorazioni per la produzione di un elemento, i trasporti

necessari (da/per stabilimento e per il sito di progetto), la durabilità e

necessità di manutenzione (in funzione delle esigenze di progetto), il

possibile riciclo o riuso dei singoli strati. Infatti, costruire per strati

permette la dismissione selettiva: a fine vita i diversi materiali connessi

meccanicamente possono essere separati e singolarmente riutilizzati o

riciclati.

Riassumendo, costruire per strati permette di ridurre l’impatto

ambientale di un edificio nelle seguenti fasi del ciclo di vita (v. fig. 5.1):

estrazione, lavorazione, produzione: la tecnologia stratificata a secco

 consente la scelta di materiali per involucri interni ed esterni a basso

impatto ambientale (materie prime da fonti rinnovabili o materiali

riciclati);

costruzione: la velocità di messa in opera riduce l’impatto

 sull’ambiente derivante, ad esempio, dall’utilizzo di macchinari;

funzionamento e manutenzione: l’isolamento dell’involucro esterno

 determina l’impatto sull’ambiente derivante dalla climatizzazione

estiva e invernale;

la connessione a secco dei diversi elementi permette di modificare, se

necessario ed in funzione delle esigenze degli utenti, lo spazio interno

e di sostituire elementi deteriorati con un ridotto impiego di nuovi

materiali e produzione di rifiuti;

fine vita: la tecnologia stratificata a secco consente la dimissione

 selettiva dei vari componenti, gli elementi le cui proprietà rimangono

invariate possono essere riutilizzati oppure, quando possibile, i

materiali possono essere riciclati.

Figura 5.1 - Ciclo di vita sostenibile degli edifici

La tecnologia stratificata a secco risulta, pertanto, particolarmente

interessante dal punto di vista energetico, ambientale e funzionale. Si

possono citare diversi esempi di progetti che, grazie ai materiali e alle

tecnologie utilizzati, raggiungono elevate prestazioni. Ne sono un

esempio le residenze a basso consumo energetico del quartiere Vauban

a Friburgo (v. fig. 5.2), che costituiscono un modello riconosciuto a livello

internazionale di sviluppo urbano ecologico e a basso impatto

ambientale. Le misure e le strategie progettuali adottate permettono

una riduzione delle emissioni di COշ di 40.000 tonnellate all’anno. Tale

risultato è raggiunto grazie alla progettazione di edifici iperisolati e alla

produzione di energia da fonti rinnovabili.

Figura 5.2 - Residenza del quartiere Vauban di Friburgo (Germania, 2006)

5.2 La scelta dell’acciaio come materiale da costruzione

La scelta dell’acciaio come materiale da costruzione garantisce certezza

di tempi, costi ed opere durevoli rispetto a tecnologie costruttive che

impiegano altri materiali. È un materiale green , prodotto dal riciclo e a

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sua volta riciclabile senza perdere alcune proprietà ed è più sicuro dal

punto di vista sismico grazie alla duttilità propria e alla leggerezza della

costruzione che impiega dettagli costruttivi anche meno onerosi. È p