Tecniche e Architettura - CAMPIOLI e LAVAGNA, Sintesi del corso di Architettura

Scarica Tecniche e Architettura - CAMPIOLI e LAVAGNA e più Sintesi del corso in PDF di Architettura solo su Docsity! MATERIALI La scelta dei materiali è un aspetto particolarmente delicato del processo di progettazione dell’architettura, l’individuazione dei materiali da utilizzare non può pertanto che essere considerata un processo di lento avvicinamento alla soluzione ottimale, un processo che muove i suoi fili già nella prima fase di ideazione per concludersi soltanto nel momento del cantiere. Il significato del termine “materiale” identifica una sostanza avente determinate caratteristiche, può essere omogeneo oppure può indicare un insieme di sostanze anche non omogenee. I materiali possono essere classificati in 4 categorie: - Materiali metallici composti da uno o più elementi metallici miscelati tra loro caratterizzati da elevata resistenza meccanica e tenacità, deformabilità a freddo e a caldo con elevata conducibilità. - Materiali polimerici composti da lunghe catene di molecole a base di atomi di carbonio con bassa resistenza meccanica, alta flessibilità e deformabilità, con bassa conducibilità. - Materiali ceramici sono materiali inorganici costituiti da elementi metallici e non metallici legati chimicamente tra loro, caratterizzati da durezza e fragilità, elevata resistenza meccanica a compressione, bassa conducibilità ed elevata resistenza chimica. - Materiali compositi e fibrosi costituiti da due o più materiali appartenenti alle tre classi precedenti, costituiti da un materiale di rinforzo, inglobato in un materiale che funge da matrice. Numerose sono le classificazioni utilizzate per descrivere le proprietà dei materiali: proprietà economiche (prezzo, reperibilità, riciclabilità); proprietà fisiche (densità); proprietà meccaniche (comportamento elastico e duttilità); proprietà termiche (cp, conducibilità termica e dilatazione); proprietà elettriche e magnetiche (conduzione e resistenza); proprietà di interazione (ossidazione e corrosione); proprietà connesse alla produzione (lavorabilità, assemblaggio, finitura); proprietà estetiche (colore e tessitura). Le proprietà meccaniche connotano il comportamento di un materiale quando a un corpo viene applicata una forza, è importante pertanto scegliere i materiali in relazione alle loro proprietà meccaniche e, in tal senso, particolarmente utile è il riferimento al modulo elastico e alla resistenza a trazione e compressione. Il modulo elastico misura la resistenza di un materiale alla deformazione elastica (modulo alto, si deformano poco). • MATERIALI LAPIDEI NATURALI Per materiali lapidei si identifica quei materiali ottenuti dall’estrazione di rocce di varia origine e resi adatti all’utilizzo nell’ambito delle costruzioni, in seguito a lavorazioni, con funzione sia strutturale che ornamentale. I MATERIALI LAPIDEI à Con le costruzioni megalitiche eretti dal V millennio fino al III millennio A.C. che si può parlare di utilizzo di materiali lapidei naturali con precise finalità costruttive difatti questi manufatti venivano modellati in ragione del contenuto simbolico, nasce da qui la costruzione del sistema trilitico. Sarà però l’architettura gotica a riscoprire compiutamente l’utilizzo strutturale di questi materiali, riuscendo a sfruttare le loro caratteristiche meccaniche con efficacia. In età rinascimentale il rivestimento di pietra diventa riferimento imprescindibile; in età industriale l’avvento di tecniche di lavorazione rende i materiali lapidei sempre più economicamente accessibili. Nella modernità i materiali lapidei l’utilizzo è legato più per una valenza estetica o simbolica. CLASSIFICAZIONI à possono essere classificati sia per genesi (tipo di formazione) che per composizione (sostanze e struttura dalle quali sono composte) oppure per classificazione commerciale. A seconda della categoria variano poi le proprietà raggruppate in proprietà fisiche, meccaniche e minori (aderenza alle malte, durezza, segabilità, tenacità…). - Classificazione per Genesi: i materiali lapidei naturali, a seconda della loro formazione nella crosta terrestre possiedo diversi caratteri di lavorabilità e di resistenza meccanica. Vengono suddivise in ROCCE MAGMATICHE che derivano da raffreddamento e solidificazione del magma, se solidificano al di sotto della crosta terrestre in modo lento sono INTRUSIVE (alto livello di cristallizzazione) mentre se solidificano al di sopra della crosta terreste e in modo molto più rapido sono EFFUSIVE (struttura microcristallina, vetrosa). ROCCE SEDIMENTARIE si formano per erosione, trasporto e infine sedimentazione di rocce più antiche, le caratteristiche sono molto differenti e dipendono da quelle delle rocce originarie. ROCCE METAMORFICHE derivano da rocce di differente natura che hanno subito profonde modificazioni a causa del variare di temperatura e pressione. - Classificazione per composizione: si possono raggruppare a seconda delle specie minerali di cui sono composte e della struttura che le caratterizza. ROCCE SOLFATICHE costituite in prevalenza da gesso. ROCCE CARBONATICHE costituite per lo più da carbonato di calcio, sono molto comuni in natura e vengono usati spesso in campo edile (marmi, calcari, travertini). ROCCE SILICATICHE costituito in prevalenza da silice e silicati (di tutte le tre tipologie per genesi). - Classificazione commerciale: viene definita da una norma UNI che divide le rocce. MARMO rocce di struttura cristallina, sono compatte e lucidabili, adatte per struttura e estetica. GRANITO struttura fanero-cristallina, ossia presentano cristalli visibili a occhio nudo, anch’esse sono compatte e lucidabili e adatte per funzioni strutturali che estetiche. TRAVERTINO sono rocce calcaree sedimentarie di deposito chimico, solo alcune sono lucidabili ma tutte sono adatte per funzioni strutturali ed estetiche. PIETRA sono i materiali lapidei con composizione mineralogica svariatissima, non classificabile. PROCESSO PRODUTTIVO à il processo che porta alla realizzazione dei materiali lapidei viene riassunto in due fasi che sono la coltivazione e la successiva lavorazione. - La Coltivazione è l’insieme delle operazioni che consentono di reperire la materia prima dalla cava e al trasporto di essa nei luoghi in cui avverranno le successive lavorazioni, la cave possono essere a GRADONI (superficie) oppure a FOSSA (scavate). Il materiale viene preso tramite l’uso di esplosivi (se è poco pregiato), con cunei metallici o idraulici, o con del filo diamantato o elicoidale. - Le Lavorazioni per poter essere utilizzata, la materia prima deve subire dei processi di lavorazione, che possono essere raggruppati in tre fasi: SEGAGIONE: operazione che consente di ottenere lastre con spessori tra 1.5 e 6 cm. FINITURA PERIMETRIALE: consente di avere conformazioni geometriche e finiture differenti. FINITURA SUPERFICIALE: con cui si ottengono particolari finiture dell’elemento. PROFILO AMBIENTALE à nella fase di estrazione bisogna tenere presenti due aspetti, il primo riguarda il consumo di risorse non rinnovabili, quali le rocce; mentre il secondo riguarda le modificazioni che l’attività facilmente reperibile. Le tecniche di produzione vennero perfezionate tramite l’introduzione di stampi e la maggior precisione degli elementi. Nel 19°secolo le tecniche di cottura degli elementi hanno subito una rilevante trasformazione in concomitanza con l’introduzione del forno Hoffman, il quale permetteva una cottura uniforme a ciclo continuo. PRODOTTI à in commercio è presente un’ampia gamma di laterizi, essi possono essere raggruppati a seconda della loro principale funzione in: elementi per murature, tavelle e tavelloni, elementi per solai, elementi per coperture. - Elementi per Murature: questi elementi sono suddivisi secondo una norma UNI in… MATTONI elementi in laterizio per muratura, parallelepipedi, con volume inferiore a 5500 c3. BLOCCHI elementi in laterizio per muratura, in cui volume vuoto per pieno è maggiore di 5500 c3. Mattoni e Blocchi da RIVESTIMENTO sono elementi adatti per il rivestimento ossia faccia a vista. PEZZI COMPLEMENTARI sono elementi impiegati per svolgere funzioni particolari all’interno della muratura come gli architravi e gli elementi per il passaggio degli impianti. La stessa norma prevede anche la suddivisione in base alla percentuale di foratura che li caratterizza, esistono infatti i laterizi PIENI (foratura inferiore al 15%), laterizi SEMIPIENI (foratura tra il 15 e il 55%); e quelli FORATI (foratura sopra al 55%). - Tavelle e tavelloni: sono elementi in laterizio piani che presentano una dimensione decisamente maggiore alle altre due, molto più lunghe che larghe e alte. Sono elementi con un elevato grado di foratura, e in base allo spessore varia il loro utilizzo. - Elementi per Solai: sono detti blocchi forati o “pignatte”, vengono normalmente accostati a elementi in calcestruzzo armato definiti travetti. Gli elementi si differenziano tra loro a seconda del loro impiego in solai gettati in opera, a travetti prefabbricai o solai prefabbricati. - Elementi per Coperture: per la realizzazione di manti di copertura vengono usate le “tegole”, che possono essere sovrapposte oppure a innesto. PROCESSO PRODUTTIVO à il processo è composto da una fase di preparazione dell’impasto, che comprende il reperimento e la miscelazione delle materie prime, dalla fase di formatura, da quella di essicazione e infine da quella di cottura. - Preparazione dell’Impasto: l’argilla è una miscela di minerali che impastata con la giusta quantità d’acqua assume un alto gradi di plasticità. All’impasto possono essere aggiunte particelle a bassa granulometria (lasciano con la cottura microalveoli che aumentano le prestazioni termoisolanti). - Formatura: è il processo di lavorazione che porta al conferimento della forma voluta all’impasto e alla realizzazione dei diversi elementi. L’estrusione consiste nel far passare l’impasto in matrici dal profilo desiderato mentre la pressatura consiste nella compressione meccanica dell’impasto all’interno di due stampi. - Essicazione: prima della cottura l’elemento deve essere privo di acqua tramite essiccatori. - Cottura: il processo di cottura ha il fine di privare l’argilla della sua caratteristica plasticità, così da ottenere il prodotto nella sua forma finale attraverso trasformazioni di carattere chimico e fisico. PROFILO AMBIENTALE à la produzione dei materiali ceramici tra cui i laterizi, necessita di materie prime, come argilla e materiali minori, reperibili in cave. La fase di estrazione delle materie prime determina il consumo di risorse e di energia non rinnovabili con problemi dal punto di vista paesaggistico che di emissione di polveri. Impatti ambientali di rilievo, si ottengono avvengono nelle fasi di formatura, essicazione e cottura in cui vi è un utilizzo consistente di combustibili fossili ed energia elettrica. • LEGNO Il legno, insieme alla pietra e all’argilla, rappresenta uno dei più antichi materiali da costruzione. IL LEGNO NELL’ARCHITETTURA à Dalle prime applicazioni, tutte contrassegnate da aspetti differenti a seconda del luogo, sono comunque contrassegnate da due grandi tipologie costruttive, una basata sulla sovrapposizione orizzontale di elementi massici (tronchi) a l’altra ricavata sull’assemblaggio di elementi di legno mediante diverse tecniche di unione (incastro, legatura, chiodatura). Nella prima tipologia rientrano le costruzioni chiamate log building o block-bau richiede parecchio impiego di legname ma una facilità di costruzione in quanto deve essere lavorato solo nei punti di contatto tra i tronchi. Appartengono alla seconda tipologia tutte le modalità costruttive in cui il legno viene utilizzato per erigere una struttura portante discontinua, tamponata con altri materiali. Insieme a questi usi il legno viene abbondantemente impiegato anche per la realizzazione di sistemi di copertura di edifici in muratura. SEMILAVORATI E PRODOTTI à Il legno è un materiale di origine organica, disomogeneo e anisotropo ed è formato per la maggior parte da acqua, cellulosa e lignina. Il fusto dell’albero è la parte più adatta per un utilizzo nelle costruzioni. Il legno è suddiviso in alburno, durame e midollo. Le piante maggior mente utilizzate possono essere suddivise in conifere e latifoglie, le conifere sono piante ad alto fusto, ricche di sostanze resinose, con foglie aghiformi (pino, abete, larice, cipresso); le latifoglie sono piante con foglie di grandi dimensioni (castagno, faggio, quercia e pioppo). - Classificazione commerciale del legname: viene classificato in base alla lavorazione, dalla forma e dalle dimensioni che presenta. In base alla LAVORAZIONE esiste il “legno tondo” che sono fusti interi o le parti di esso con un diametro e larghezza variabili; “legno squadrato” che comprende elementi la cui sezione è riconducibile al quadrato (fusti scortecciati); il “legno segato” che identifica i prodotti derivati dalla sezionatura dei fusti generalmente in forma di travi e tavole. In base alla FORMA vi sono le “travi” presentano dimensioni differenti e si suddividono in travi a 4 fili, morali o murali; le “tavole di conifere” che si suddividono in tavole normali, sottomisure, bottolame e cortame; poi ci sono le “tavole di latifoglie” che hanno di norma larghezza non inferiore a 16cm e lunghezza maggiore di 2,5m, a seconda dello spessore si suddividono in tavole da ponte e tavole d’armatura. - Prodotti derivati del legno: sono ottenuti a partire da segati, lastre sottili, oppure piccole particelle di legno, essi possono avere dimensioni superiori rispetto a quelle di prodotti in legno massiccio ottenuti mediante la sola segagione dei tronchi. - Legno Lamellare: è composto dall’incollaggio con adesivi ad alta resistenza di tavole in legno massiccio di spessore massimo di 2,5 cm, è utilizzato per la realizzazione di elementi strutturali di grandi dimensioni o soggetti a sforzi particolarmente elevati. - Compensati e paniforti: è uno dei più diffusi prodotti derivati dal legno, esso è prodotto mediante l’incollaggio sottopressione di almeno tre strati sottili di legno ottenuti per tranciatura o per sfogliatura. Ogni strato ha le fibre perpendicolari allo strato sottostante, tali prodotti sono caratterizzati da una minore predisposizione all’imbarcamento, da un minor costo e da una maggior resistenza, lavorabilità e adattabilità. Il paniforte è un pannello realizzato per mezzo del rivestimento di listelli in legno massiccio con strati di sfogliato disposti con le fibre ortogonali rispetto a quelle dei listelli e delle lamelle stesse. - Pannelli Tamburati: sono costituiti da uno strato esterno in compensato, da una cornice di listelli e da un’anima in materiale leggero. Sono molto apprezzati in quanto caratterizzati da rigidezza, stabilità dimensionale, leggerezza e lavorabilità. - Pannelli Truciolati e pannelli di Fibre: i pannelli truciolati sono realizzati per mezzo dell’incollaggio e della compressione di residui di segheria e ramaglie frantumate, fatti essiccare e agglomerati a pressione, attraverso l’utilizzo di resine sintetiche, si tratta di prodotti di largo utilizzo per la loro economicità. I pannelli di fibre sono ottenuti dalla pressatura di un materasso di fibre di legno ricavato dalla sfibratura e dall’accoppiamento di cascami provenienti da varie lavorazioni per mezzo dell’utilizzo di resine. - Pannelli in Fibra di Legno: in lana di legno si ottengono per mezzo di sottili strisce di legno, tagliate nel verso della fibratura, impregnate con sostanze. Sono impiegati per realizzare controsoffitti, pareti preintonacate, pre-isolate e per l’isolamento acustico a pavimento. - Pannelli OBS: sono costituiti da fibre di conifera, trattate separatamente per la realizzazione dello strato intermedio e degli strati esterni. I pannelli presentano caratteristiche meccaniche superiori ad altri derivati del legno e trovano impiego nella realizzazione di solai e chiusure verticali. PROCESSO PRODUTTIVO à il processo varia a seconda che si tratti di legno massiccio oppure di prodotti derivati dal legno, per quello massiccio le fasi sono limitate all’abbattimento, alla riduzione in dimensioni commerciali e alla stagionatura; mentre per prodotti derivati, il ciclo produttivo presenta un’articolazione più compressa per le fasi di lavorazione in stabilimento e diversificata in base al tipo di prodotto. - Abbattimento: attività con la quale si provvede al reperimento della materia prima, viene compiuto nel periodo in cui l’attività vegetativa della pianta è cessata (autunno o inverno). Dopo l’abbattimento si procede al trasporto della materia prima agli stabilimenti per altre lavorazioni. - Riduzione alle dimensioni commerciali: ottenuti i tronchi, si ottengono due diverse tavole di per mezzo di due tipi di tagli, il “taglio tangenziale” più economico ma fornisce tavole con aspetto e qualità non costanti, oppure il “taglio di quarto e radiale” in cui si ottengono tavole più stabili dimensionalmente e più uniformi esteticamente. - Stagionatura: è il processo con cui il legno perdo l’acqua in esso contenuto, è caratterizzato dalle caratteristiche ambientali dei luoghi, dalla dimensione del legname e dal tipo di impilamento. Esiste la stagionatura “naturale” che avviene lasciando il materiale all’aria aperta oppure la stagionatura “artificiale” per mezzo di aria calda, consente la stagionatura in poche settimane. - Processo produttivo dei derivati: vi è la possibilità di usare materiale di scarto proveniente da altre lavorazioni oltre che la materia prima, questa viene lavorata in modo da assumere dimensioni richieste per poi essere ulteriormente trattata per mezzo di prese e colle. PROFILO AMBIENTALE à Il legno è considerata risorsa rinnovabile ma occorre rispettarne i ritmi di abbattimento e ricrescita e che si provveda alla piantumazione sistematica degli alberi abbattuti. Il legno presenta il vantaggio di accumulare nel suo processo di crescita significative quantità di anidride carbonica IL VETRO IN ARCHITETTURA à è la civiltà romana a sviluppare in modo significativo la tecnica di produzione del vetro, una tappa significativa verso una dimensione industriale dell’impiego del vetro, risale al 600 quando la politica di sviluppo economica in Francia sostenne finanziariamente l’apertura di attività di produzione vetraria. Nell’età industriale ottenne la piena maturazione, diventando il materiale per le sperimentazioni e accoppiata ai nuovi materiali leggeri, i metalli. PRODOTTI à i prodotti ottenuti dalla lavorazione della massa vetrosa si possono suddividere in vetri in lastre, vetri speciali, vetri stampati e fibre di vetro. - Vetri in lastre: a seconda della composizione della pasta e dalla presenza o meno di attivi in essa, questi possono essere classificati in vetri chiari comuni e vetri colorati nella massa, in vetri colorati laminati e vetri saint-just, vetri retinati e vetri u-glass. VETRI CHIARI comuni sono i prodotti del vetro più diffusi e utilizzati, vengono prodotti tramite la tecnica del vetro “flot”. VETRI COLORATI nella massa sono quelli ottenuti per mezzo dell’aggiunta di particolari sostanze nella pasta vetrosa, la presenza di colore comporta l’assorbimento di energia e il surriscaldamento. COLORATI LAMINATI sono ottenuti da un processo produttivo differente che è quello caratterizzato da una colatura e quindi da una laminazione della pasta vetrosa. RETINATI sono caratterizzati dall’inglobamento di una rete metallica a maglia quadrata che ha il compito di trattenere i frammenti di vetro in caso di rottura. U-GLASS presenta un particolare profilo a U. - Vetri speciali: presentano modificazioni nel processo produttivo con il fine di modificarne alcune caratteristiche, tra questi differenti vetri ricordiamo… VETRI CON COATING che si ottengono mediante il deposito di ossidi metallici sulla superficie e sono utilizzati in edilizia per controllare e migliorare le prestazioni ottiche ed energetiche delle vetrate. VETRI TEMPERATI hanno subito un processo termico o chimico che ne aumenta la resistenza meccanica, in caso di rottura il vetro non si dividerà in schegge taglienti ma in elementi più piccoli. VETRI STRATIFICATI vogliono aumentare la resistenza meccanica della lastra e diminuiscono la sua pericolosità in caso di rottura. VETRI FOTOVOLTAICI sono costituiti da due lastre di vetro unite da un doppio strato all’interno del quale vengono incorporate le celle fotovoltaiche mono o policristalline. - Vetri stampati: ottenuti attraverso stampaggio e si classificano in DIFFUSORI che concorrono alla formazione di pareti e solai in vetrocemento; e TEGOLE in vetro per le coperture trasparenti. - Pannelli vetrocamera: costituiti dall’accoppiamento al perimetro di lastre di vetro, vengono unite in corrispondenza del telaio del serramento. - Fibre di vetro: prodotta per mezzo del passaggio del vetro fuso, ad alta velocità in filiere, sono caratterizzate da un’elevata resistenza a trazione e da una fragilità ridotta rispetto a quella del vetro in lastra. Viene usata per la produzione di pannelli ad alte proprietà di isolamento termico e acustico. PROCESSO PRODUTTIVO à per produrre vetro e derivati, il processo è composto da una fase di preparazione della massa vetrosa e da una fase successiva di lavorazione. - Preparazione della massa vetrosa: consiste nella miscelazione dei componenti, dal riscaldamento, dalla fusione, dall’affinazione e dal raffreddamento della massa vetrosa, la miscela è composta da SOSTANZE VETRIFICANTI che riscaldate vetrificano; sostanze FONDENTI utilizzate per diminuire il livello di temperatura necessario per fondere il vetrificante; sostanze STABILIZZANTI che hanno il compito di aumentare la resistenza agli agenti atmosferici del prodotto finito; sostante AFFINANTI che vengono utilizzate per affinare e rendere la pasta vetrosa omogenea; e gli ADDITIVI COLORANTI che conferiscono il colore al vetro. La miscela viene portata a 1500°C fino ad arrivare alla fusione, ottenendo una massa fluida e omogenea, ha inizio il processo di affinazione che permette di eliminare le impurità presenti, si ha poi la fase di raffreddamento - Lavorazione della massa vetrosa: la MODELLAZIONE comprende tagli, incisioni, curvature e stirature. La SOFFIATURA permette di realizzare prodotti in vetro cavi quali vasi e bottiglie e consiste nell’insuflaggio di aria all’interno della massa vetrosa. Lo STAMPAGGIO prevede il posizionamento della massa vetrosa in stampi. La FILATURA che consiste nell’indurre il passaggio della massa vetrosa in filiere di dimensioni molto ridotte per ottenere fibre. - Lastre tirate: si ottengono tirando verticalmente la massa vetrosa fusa e facendola scorrere tra piccoli rulli. - Lastre laminate: sono ottenute facendo passare la massa vetrosa attraverso un laminatoio a rulli. - Lastra “float”: sono prodotte in orizzontale e presentano ottime qualità ottiche senza bisogno di alcuna lucidatura superficiale. - Lavorazione delle lastre: ottenute le lastre, esse possono subire operazioni atte a modificarne i bordi e le superfici, i bordi possono essere sottoposti a una lavorazione definita molatura che consiste nello smussare le lastre stesse così da renderle non taglienti. PROFILO AMBIENTALE à il ciclo di vita del vetro è caratterizzato da un consumo di grandi quantità di sabbie silicee e carbonato di calcio, le fasi di fusione delle materie prime e alcuni processi di lavorazione, dovendo essere raggiunte elevate temperature, sono altamente energivore e richiedono il consumo di combustibili fossili in elevate quantità. Per quanto riguarda il fine vita, il vetro è un materiale totalmente riciclabile. • MATERIE PALSTICHE Le materie plastiche sono costituite da polimeri, ossia macromolecole composte dall’unione attraverso legami chimici di monomeri. Le prime sperimentazioni derivano dalla seconda metà dell’Ottocento, e sul finire del secolo si produsse la prima plastica completamente sintetica. A seconda della composizione chimica e della struttura caratteristica dei polimeri, oltre che dalle lavorazioni e dalle sostanze additive aggiunte, si hanno plastiche diverse. MATERIE PLASTICHE NELL’ARCHITETTURA à Gli impieghi in campo dell’architettura sono molteplici e riguardano i rivestimenti, l’isolamento termico e acustico, sistemi di impermeabilizzazione, per i serramenti, soluzioni trasparenti a sostituzione del vetro, delle condutture e delle reti impiantistiche. Le tensostrutture, le strutture pneumatiche e le chiusure leggere-trasparenti rappresentano il campo privilegiato per la sperimentazione delle materie plastiche. CLASSIFICAZIONE à A seconda del loro comportamento in seguito all’effetto di azioni termiche, vengono suddivise in polimeri termoplastici, polimeri termoindurenti e elastomeri. - Polimeri termoplastici: possono derivare da molecole lineari oppure ramificate e sono caratterizzati dalla loro proprietà di rammollire se riscaldati, diventando più malleabili e lavorabili, e quindi di solidificare alla diminuzione della temperatura. Ricordiamo… POLIETILENE (PE) costituito da idrocarburi possiede un elevato grado di lavorabilità, po' essere colorato e unito attraverso saldatura, viene usato per le tubazioni, per teli impermeabili e pavimenti. POLIPROPILENE (PP) molto simile al polietilene ma ha una maggiore resistenza agli agenti chimici a discapito della lavorabilità. POLIVINILCLORURO (PVC) ha proprietà di resistenza chimica, meccanica e di lavorabilità estremamente elevate, viene usato per le tubazioni, profili di serramenti, rivestimenti esterni e pavimentazioni. POLISTIRENE (PS) è fragile quindi viene additivato con stabilizzanti, viene molto volte estruso o espanso per la realizzazione di materiali di isolamento termico e acustico. POLIURETANO (PUR) è un polimero che viene distinto in rigido-compatto e in espansi-morbidi oppure solo rigidi, sono usati per l’isolamento e solo quelli rigidi per elementi autoportanti di grandi misure. POLICARBONATO (PC) trasparente, buona resistenza termica e meccanica, durezza elevata e buone proprietà elettriche. Usato in sostituzione del vetro e prodotto in lastre alveolari. POLIMETILMETACRILATO (PMMA) o VETRO ACRILICO ha ottime qualità ottiche e resistenza alle abrasioni, viene usato in sostituzione del vetro. POLIMERI CON FLUORO con elevata resistenza chimica, caratterizzati da una superficie resistente alle radiazioni e agli sbalzi termici, materiale costoso e usato nel settore chimico, elettrico e automobilistico. È un materiale stabile, resistente allo sporco, abrasione, rottura e non combustibile. - Polimeri termoindurenti: sono polimeri che a seguito di reticolazione, induriscono diventando termostabili e insolubili. Arrivati a una certa temperatura questi non fondono ma si decompongono, possiedono una resistenza meccanica e termica più elevata. RESINE FENOLICHE utilizzate sia sotto forma di additivi per la realizzazione di composti di materie plastiche e fibre, o come isolanti termici una volta espansi. RESINE EPOSSIDICHE (EP) usate per la realizzazione di rivestimenti, collanti e di materiali compositi mediante l’aggiunta di un rinforzo fibroso. - Elastomeri: definiti anche gomme sono materiali elastici, cioè che sottoposti a sforzi meccanici raggiungono dimensioni maggiori di quelle di partenza ma che poi possono ripristinare. Per questa capacità vengono usati per giunzioni o guarnizioni. STIROLO-BETADINE-CAUCCIU (SBR) e SILICONI. PROCESSO PRODUTTIVO à Si articola in tre fasi: produzione dei polimeri, l’additivazione e la formatura… - Produzione dei polimeri: vi è una fase iniziale costituita dalla produzione dei monomeri e quindi dalla loro trasformazione in polimeri sotto forma di granuli, che sono alla base delle successive fasi. - Additivazione: gli additivi vengono aggiunti per modificare le caratteristiche del materiale di base in relazione a specifici requisiti. CARICHE fungono da diluenti per i polimeri termoindurenti, riducendone la fragilità. RINFORZANTI aumentano la rigidezza e resistenza anche alla deformazione termica. COLORANTI solubili e non solubili quindi o semplicemente ricoperta oppure intrisa nel polimero. STABILIZZATORI riducono i problemi causati dalla radiazione solare, sia termica che visiva. PLASTIFICANTI aumentano la resistenza agli urti, rendono il polimero più elastico. ANTIFIAMMA rendono la materia plastica più difficilmente infiammabile. PROPELLENTI permettono l’espansione dei polimeri così da migliorare le caratteristiche isolanti. - Perlite espansa: roccia macinata ed espansa per poi essere miscelata con fibre di cellulosa e amido e poi inserita in stampi per produrre lastre. - Argilla espansa: argilla con poco calcare, macinata e espansa. - Polistirene espanso sinterizzato (EPS): di origine sintetica, prodotto dalla polimerizzazione. Ha buon potere termoisolante, non assorbe acqua e ha una bassa permeabilità al vapore. - Polistirene espanso estruso (XPS): prodotto per polimerizzazione, si ottiene un materiale isolante a celle chiuse sotto forma di blocchi. Buono potere termoisolante, non assorbe acqua e vapore. - Poliuretano espanso: è un polimero a celle chiuse, viene spruzzato in opera, o è in lastre. Ha una conducibilità molto bassa. Elevata resistenza meccanica a compressione, permeabilità al vapore elevata nelle lastre non rivestite. PROFILO AMBIENTALE à il consumo di risorse e gli impatti ambientali variano in relazione al tipo di materiale che si considera. STRUTTURA PORTANTE La struttura portante di un edificio è composta da tutti quegli elementi che contribuiscono a sorreggere le varie parti dell’edificio, i carichi e le sollecitazioni che esso deve sopportare, trasmettendoli al terreno. La struttura portante deve soddisfare prioritariamente l’esigenza di sicurezza, che viene declinata nei requisiti di stabilità, resistenza meccanica e non deformabilità. L’equilibrio invece, è la capacità di una struttura di mantenere il suo assetto geometrico se sollecitata da forze diversamente orientate. Oltre alla stabilità, altro requisito è la “non deformabilità” che dipende dal tipo di materiali e dal tipo di sollecitazioni, il rapporto fra sollecitazione e deformazione è il modulo di elasticità, questo consente di conoscere quanto si deformerà il materiale, raggiunto il limite esso raggiunge il suo “limite di snervamento”. Le sollecitazioni a cui può essere sottoposto un materiale sono: COMPRESSIONE O TRAZIONE. Calcestruzzo armato, acciaio e legno sono gli unici materiali adatti a realizzare tutte le parti strutturali di un edificio, essendo in grado di resistere a compressione, trazione e flessione. Pilastri e muri portanti sono solitamente sottoposti a compressione mentre le travi e solai a flessione. • STRUTTURA DI FONDAZIONE Per struttura di fondazione si intende l’unità tecnologica che funge da collegamento statico tra edificio e suolo, ha il compito di trasmettere a terra i carichi dell’edificio, possiede una dimensione maggiore per consentire di scaricare su una superficie di dimensioni maggiori. I principali dati necessari alla definizione della fondazione sono: la capacità portante del terreno, i carichi trasmessi a terra, la posizione delle strutture verticali, la forma dell’area, la posizione dell’edificio e la profondità delle fondazioni. La prima operazione che viene effettuate è lo SBANCAMENTO ossia l’asportazione del terreno ad esso si sommano gli scavi di fondazione per gli elementi previsti; le modalità di scavo dipendono dal terreno e dalla dimensione, se il terreno è coerente lo scavo può essere fatto verticalmente, invece se è incoerente bisogna fare uno scavo a gradoni allargando il perimetro, se l’allargamento è impossibile, vengono utilizzati diaframmi che contengono il terreno; per impedire all’acqua di entrare nello scavo vengono realizzate barriere alle infiltrazioni chiamate “palancole”. Una volta ultimato lo sbancamento viene steso sul terreno uno strato di calcestruzzo magro con spessore limitato chiamato MAGRONE. FONDAZIONI DIRETTE à strutture che trasmettono direttamente i carichi al terreno attraverso la superficie d’appoggio, utilizzate con terreni resistenti o a poca profondità, sono il sistema più semplice ed economico tra i tipi di fondazione. Vengono divise in “continue” e “discontinue”. Le fondazioni dirette DISCONTINUE, per strutture intelaiate, gli elementi tecnici che costituiscono tali fondazioni sono i plinti che hanno la funzione di ampliare la base del pilastro, la forma è determinata dalla sua funzione di allargare gradualmente la sezione del pilastro fino a ripartire gli sforzi su una superficie sufficiente di terreno, tra il plinto e il terreno vi è uno strato di calcestruzzo h10cm chiamato magrone. Le fondazioni con plinti possono essere utilizzate solo se il terreno ha resistenza uniforme, per evitare comunque possibili cedimenti, vengono realizzati dei cordoli di calcestruzzo armato di collegamento fra i plinti per rendere solidale l’intera struttura. Le fondazioni dirette CONTINUE, trasmettono i carichi distribuendoli su estese superfici continue, anche qui vi è la presenza del magrone, per creare un piano d’appoggio livellato che consente la predisposizione delle armature metalliche e la costruzione delle casserature. Per la realizzazione vi è un graduale allargamento della base con un’inclinazione di 60° e la predisposizione di un cordolo di calcestruzzo armato alla base della muratura in elevazione. FONDAZIONI INDIRETTE à sono strutture che si rendono necessarie quando il terreno superficiale presenta una resistenza unitaria modesta rispetto al carico trasmesso della costruzione, mentre il terreno resistente si trova ad una profondità maggiore rispetto al piano di campagna, se il terreno è raggiungibile, si adottano le fondazioni su pali, pozzi, in modo da trasmettere a esso i carichi, se invece il terreno è eccessivamente profondo, si utilizzano fondazioni a platea. Fondazione indiretta a PLATEA, quanto il terreno resistente è posto troppo in profondità, consiste in una sorta di solaio di calcestruzzo capace di ripartire i carichi su una superficie più vasta possibile, è come un solaio rovesciato, tale fondazione ripartisce efficacemente i carichi e permette di non avere cedimenti differenziati causati da un comportamento non uniforme del terreno e va bene per strutture sia continue che discontinue. Fondazione indiretta a PALI, se il terreno resistenze è a pochi metri di profondità e questa può essere a pali appoggiati o a pali sospesi. I “pali appoggiati” si impiegano per trasmettere il carico della costruzione sul terreno resistente e profondo si comportano come dei pilastri. I “pali sospesi” invece mirano a consolidare il terreno per costipazione dovuta all’aumento di volume, e sostengono la costruzione grazie all’attrito laterale tra palo e terreno. I pali vengono distanziati e fra di loro, vi sono elementi di collegamento con la struttura in elevazione di forme simili ai plinti o alle travi rovesce e si distinguono in: pali battuti, pali gettati in opera senza asportazione di terreno, pali gettati in opera con asportazione di terreno, micropali. • STRUTTURE PORTANTI IN ELEVAZIONE Sono gli elementi costruttivi che costituiscono l’ossatura portante dell’organismo architettonico, assumono la funzione di copertura dell’edificio, di orizzontamento e di sostegno verticale. Possono essere realizzate con sistemi continui (muri, setti), elementi orizzontali lineari (cordoli) ed elementi orizzontali piani (solai). Oppure possono essere elementi puntiformi, con elementi lineari verticali (pilastri), elementi orizzontali lineari (travi) ed elementi orizzontali piani (solai). I “sistemi continui” caratterizzati dai muri che contribuiscono alla delimitazione e separazione degli spazi, i sistemi continui sono molto vincolati rispetto alla distribuzione degli ambienti interni e impediscono modifiche del tempo, inoltre possono limitare dimensione e numero delle aperture in facciata. I “sistemi puntiformi” possiedono i pilastri ed essi assolvono solo la funzione statica, mentre la funzione delimitativa è affidata ad altri elementi della costruzione. Questi però hanno il vantaggio di una maggiore flessibilità distributiva in pianta, in quanto la divisione degli spazi interni non è vincolata dalla giacitura dei setti portanti, le pareti esterne e quelle interne, svolgono la sola funzione di chiusura o di partizione. STRUTTURE A PARETE PORTANTE à sono strutture continue in cui la funzione statica di sopportare e trasmettere i carichi è affidata agli elementi verticali continui (le pareti), queste strutture possono essere realizzate in diversi modi che sono muratura in mattoni o in blocchi, setti in cemento armato gettato in opera o pannelli in cemento armato prefabbricati. Questo sistema costruttivo possiede un forte grado di isolamento termico e acustico che migliora il confort interno a discapito possiede una lentezza costruttiva. “Struttura a parete in mattoni o blocchi” è nota per la praticità e per l’elevata resistenza meccanica alla compressione. Le murature si ottengono dall’assemblaggio di elementi modulari prefabbricati (mattoni) mediante l’interposizione di strati di materiali leganti (malte), mentre ai blocchi è affidata la funzione di resistenza ai carichi, gli strati di malta possiedono la funzione di giunto e di ripartire in modo uniforme i carichi trasmessi sulle superfici. La muratura portante è resistente a compressione ma non a trazione per ovviare a ciò è opportuno prevedere dei controventamenti che possono essere muri di spina rispetto alla giacitura principale oppure solai. “Struttura a parete portante in c.a. gettato in opera” queste sfruttano le proprietà dell’accostamento tra calcestruzzo e armatura metallica per la costruzione di setti portanti che costituiscono gli elementi continui di appoggio e sostegno dell’organismo edilizio. Questi hanno il vantaggio di ridurre i tempi per la costruzione ai quali però va aggiunto il necessario tempo di maturazione del getto a discapito però possiede la scarsa coibenza termoacustica. Trovano impiego di solito per vani per le scale e ascensori, muri di controventamento, muri controterra, pareti antincendio. Il getto in opera degli elementi portanti avviene entro apposite forme di contenimento (casseri). “Struttura a parete portante a pannelli prefabbricati” si basano sulla messa in opera di elementi realizzati industrialmente in stabilimento e assemblati in cantiere. Hanno il vantaggio di ridotti tempi di assemblaggio in cantiere e non sono necessari periodi di maturazione del getto. Gli elementi piani con cui vengono realizzate possono essere bidimensionali e tridimensionali. “Struttura a parete portante in legno” per la realizzazione viene utilizzato un particolare tipo di prodotto, l’X- lam, costituito da pannelli di legno massiccio, incollati tra loro in maniera simile al legno lamellare, questo permette di costruire edifici in altezza come le soluzioni in muratura, tra i vantaggi vi sono i veloci tempi di realizzazione e la buona capacità di isolamento termoacustico. STRUTTURE A TELAIO à sono strutture puntiformi costituite da supporti verticali isolati (pilastri) ed elementi orizzontali lineari (travi) e bidimensionali (i solai). I carichi verticali divisori interni e murature di tamponamento vengono raccolti dai solai e trasferiti alle travi trasferendoli a loro volta ai pilastri. Questo sistema rende possibile la scomposizione dell’edificio, inoltre consente di realizzare elementi di chiusura completamente vetrati, i problemi si risentono in campo di isolamento termico ed acustico. gradini possono essere al di sopra delle travi oppure esserne inseriti nello spessore, i gradini possono essere realizzati in materiale metallico, in lamiera, elementi grigliati o anche in altri materiali come legno e pietra. • STRUTTURE A GRANDI LUCE Nella storia per avere una copertura a grande luce, con materiale resiste e resistente a compressione bisognava possedere di una forma curva per questo le grandi coperture sono state le volte e le cupole, ulteriore soluzione possibile fu la capriata in legno; tra la prime costruzioni a grande luce vi sono anche i ponti. Successivamente con l’introduzione del cemento armato e dell’acciaio permise la realizzazione di grandi coperture a grandi luci di tipo piano e consentendo l’alleggerimento degli elementi strutturali e la ricerca di una maggiore trasparenza (le prime sperimentazioni furono le serre in vetro e ferro). Le innovazioni dell’ultimo secolo e gli studi ingegneristici e la conoscenza di come si distribuiscono le forze ha permesso di arrivare a forme sempre più leggere. La copertura di grandi luci può avvenire tramite la realizzazione di strutture reticolari oppure di strutture resistenti “per forma”. Nei sistemi RETICOLARI (capriata), il carattere distintivo è la combinazione triangolare di elementi retti e così le forze vengono scomposte in più direzioni. Le strutture PER FORMA invece trasmettono le sollecitazioni attraverso forze normali semplici, la forma di queste coincide con l’andamento delle sollecitazioni. “Capriate” è una struttura reticolare piana a schema triangolare, sostenuta dalle strutture in elevazione verticale o da travi perimetrali; la geometria della capriata fa si che sulle strutture verticali vengano trasmessi solo carichi verticali. Gli elementi che la costituiscono sono: Puntoni (travi inclinate e incastrate al vertice, danno l’inclinazione delle falde e sono destinate al sostegno dell’orditura secondaria; Monaco (elemento verticale soggetto a sforzi di trazione, inserito tra il vertice dei puntoni e il corrente orizzontale inferiore distanziato da esso con una staffa); Catena (corrente inferiore orizzontale, spinge le forze verso l’esterno); Contraffissi (elementi inclinati soggetti a sforzi di compressione che collegano la mezzeria dei puntoni con l’estremità inferiore del monaco). Tale ossatura principale, viene completata superiormente con un’orditura secondaria di elementi (arcarecci), disposti trasversalmente alle capriate e sostenuti dai puntoni, ortogonalmente a questi poi viene disposta un’ulteriore orditura destinata a sostenere il manto di copertura. “Strutture reticolari piane” costituite da elementi lineari (aste) vincolati fra loro, le aste orizzontali superiori e inferiori sono dette biglie o correnti, le aste verticali sono denominate montanti mentre le aste inclinate sono denominate diagonali mentre i puntoni d giunzione sono definito nodi. I correnti superiori sono sollecitati a compressione mentre quelli inferiori a trazione, le aste diagonali ad entrambe. Il disegno che viene a crearsi è un insieme di triangoli, si ottengono figure geometriche indeformabili, forma di una travatura reticolare, in cui i correnti superiori sono compressi e i correnti inferiori sono tesi. “Strutture reticolari spaziali” sono griglie e frames, e sono strutture in elevazione spaziale costituite da elementi lineari (aste) di sezione ridotta che si sviluppano nelle tre direzioni dello spazio. Le aste sono connesse in corrispondenza delle loro estremità mediante appositi nodi di giunzione, che permettono di costruire reticoli tridimensionali. La struttura è composta da elementi a forma piramidale (alternati) che generano due reticoli paralleli orizzontali di aste collegate tra loro. Questa costruzione permette una maggiore rigidezza e una maggiore leggerezza, ottenendo una costruzione modulare di facile assemblaggio. Con la diffusione dei computer e dei software per il calcolo, queste strutture hanno trovato vasta diffusione grazie alla loro economicità sia di costi che di materiali. “Volte e Cupole”, la volta è una struttura che può essere assimilata a una struttura costituita da tanti archi accostati tra loro fino a coprire un ambiente interno, in cui principio dell’arco assume una conformazione tridimensionale, aumentandone la rigidità. Gli appoggi ricevono spinte sia orizzontali che verticali che devono essere assorbite da muri di importante spessore oppure da una catena nel piano di imposta. Le volte vengono distinte in base alla loro forma e possono essere a botte (normale, ribassata o rialzata), a vela, a padiglione e a crociera. La cupola è composta da archi identici impostati intorno ad una base circolare che convergono nel punto più in alto dove condividono la stessa chiave di volta. “Gusci in c.a.” l’utilizzo del cemento armato nella costruzione di superfici di copertura non viene limitato alla sola realizzazione di superfici piane ma viene spinto fino alla definizione di superfici di particolare conformazione spaziale tridimensionale curva (gusci). Gli elementi in questione vengono detti “volte sottili” in quanto derivano la loro morfologia dalle tipologie di coperture dell’edilizia storica ma con la fondamentale differenza del materiale utilizzato: il cemento armato, questo permette una sensibile riduzione delle sezioni da realizzare consente di realizzare grandi coperture con l’impiego di piccole quantità di materiale. Si possono ottenere forme a curvature semplice (per rotazione) o superfici a doppia curvatura (traslazione come paraboloidi iperbolici). “Tensostrutture” sono sottoposte soltanto a sollecitazioni di trazione, generalmente sono composte da cavi e tiranti che sorreggono coperture in tela o in lamiera. Le tensostrutture a CAVI hanno la struttura portante costituita da funi di acciaio sollecitate sola a trazione, sono impiegate per la copertura di grandi luci ma a causa della loro leggerezza sono soggette a rischi di instabilità in caso di sovraccarichi o sollecitazioni asimmetriche. Le funi sono composte da più trefoli avvolti elicoidalmente attorno ad un nucleo centrale, questi sono a loro volta costituiti da più fili in acciaio avvolti ad un filo centrale; il collegamento fra le singole funi avviene tramite morsetti e giunzioni longitudinali o nodi deviatori. Le tensostrutture a MEMBRANA invece è quanto la rete di funi è talmente serrata da poter essere paragonata a una trama di tessuto, la struttura portante qui è il materiale di copertura, queste resistono solo a trazione. I tessuti principalmente usati sono sintetici, questi vengono spalmati con materiali impermeabilizzati e la giunzione tra le parti della membrana avviene per saldatura e cucitura. Le membrane possono coprire solo luci limitate perciò per grandi luci bisogna possedere funi di sostegno. CIRCOSCRIVERE LO SPAZIO: LE CHIUSURE La chiusura di un edificio è l’insieme delle unità tecnologiche e degli elementi tecnici che hanno la funzione di separare e proteggere gli spazi interni rispetto all’esterno. Le chiusure si articolano in porzioni opache e in porzioni trasparenti, in parti fisse e chiuse, in parti mobili e apribili, che permettono il contatto fra interno ed esterno. Si dividono in: chiusure verticali (facciata dell’edificio), chiusure superiori (la copertura dell’edificio) e chiusure inferiori (attacco a terra o la delimitazione inferiore su spazio aperto). Alle chiusure è affidato il compito di benessere e di sicurezza, l’aspetto e la gestione. La chiusura può essere considerata delimitazione, chiusura e filtro. ISOLAMENTO TERMICO, per questo si intende la capacità di una parete di ridurre il flusso di calore che la attraversa per conduzione quando le condizioni di temperatura dei due ambienti che essa separa sono differenti. Questo serve per ridurre il passaggio verso l’esterno del calore prodotto dall’interno. Tendenzialmente più il materiale è leggero, più è isolante termicamente. I materiali isolanti sono materiali a basso peso specifico, minore è la loro densità, minore è la loro conducibilità termica e maggiore è il loro potere isolante. L’isolamento termico deve essere uniformemente distribuito lungo tutto lo sviluppo perimetrale, una deformazione della continuità causa un ponte termico. ISOLAMENTO ACUSTICO, le chiusure devono garantire protezione degli spazi interni dai rumori provenienti da fuori, l’arresto della propagazione delle onde sonore può essere ottenuto attraverso la mamma della parete o per interposizione di uno strato di interruzione. La prestazione di isolamento acustico dell’interno sistema di chiusura è però fortemente influenzato dai serramenti, sono questi infatti che essendo di vetro, si prestano meglio a trasmettere il rumore. INERZIA TERMICA, la ricerca di porosità per migliorare le prestazioni di isolamento termico, va a detrimento dell’inerzia termica dell’involucro, poiché rende leggeri i materiali e riduca la massa termica. La capacità termica è la capacità da parte dei materiali da costruzione di immagazzinare calore. • CHIUSURE VERTICALI OPACHE Per chiusura verticale si intende l’unità tecnologica che separa verticalmente l’interno dell’edificio dall’esterno. Si distinguono in pareti perimetrali a massa e leggere. Queste chiusure devono garantire i requisiti di isolamento termico, inerzia termica, isolamento acustico, controllo della condensa interstiziale e superficiale, resistenza meccanica ai carichi verticali e alle sollecitazioni orizzontali e resistenza al fuoco; caratterizzano anche l’immagine dell’edificio e il suo aspetto. Il soddisfacimento di tali requisiti implica una scomposizione in strati che anche se sono distinti funzionano come un organismo omogeneo, si distinguono gli strati di: tenuta (barriera al vapore, tenuta d’acqua e aria), isolamento (termico, acustico), ventilazione, rivestimento (esterno e interno), resistenti (portato e portante), collegamento e di resistenza al fuoco. PARETI PERIMETRALI OPACHE A MASSA à sono la classe di elementi tecnici che separa in maniera opaca l’interno dell’esterno, tramite l’uso di elementi massivi (elevato peso specifico). I modelli funzionali di chiusure verticali a massa sono: muratura monostrato, con rivestimento a cappotto, con isolamento esterno e rivestimento a parete ventilata, con isolamento interno, muratura a doppia parete, pareti a pannello. “Murature monostrato” sono costituite da un solo strato di muratura che assume le funzioni di chiusura e di isolamento termico e acustico dell’ambiente interno. Tale strato può coincidere con la struttura portante dell’edificio oppure svolgere il ruolo autoportante, per la realizzazione di queste pareti si impiegano materiali in grado di abbinare alla resistenza meccanica, un adeguato livello di coibentazione termica e acustica. Gli elementi costruttivi con cui possono essere realizzate tali murature sono blocchi, collegati tra loro da malta e leganti, i materiali dei blocchi sono laterizio, calcestruzzo alleggerito, calcestruzzo cellulare e il calcestruzzo areato. “Murature con rivestimento a cappotto” quando possiedono un rivestimento isolante esterno, questo costituisce l’ultimo strato della chiusura e riveste completamente la muratura. Per lo strato resistente all’interno vengono usati blocchi in laterizio o in calcestruzzo per la resistenza meccanica e inerzia termica mentre il cappotto esterno ha il ruolo di isolamento termico. Lo strato esterno viene applicato alla muratura tramite incollaggio o fissaggio con tasselli, in seguito viene applicata una malta armata con una rete di filato di vetro e al di sopra un intonaco plastico di protezione dagli agenti atmosferici. “A doppia parete” sono costituite da due strati di muratura intervallati da una intercapedine d’aria, questa in passato veniva lasciata vuota ora invece per risolvere il problema dell’isolamento termico, vi viene collocato del materiale isolante. Per la realizzazione dei due strati in muratura possono essere utilizzati “Rivestimenti con sottostruttura metallica e fissaggio metallico” pannelli sottili fissati meccanicamente a una sottostruttura costituita da montanti fissati con tasselli allo strato di supporto della chiusura. La sottostruttura permette di distanziare il rivestimento dal supporto e di realizzare così una intercapedine d’aria che possa ospitare anche il materiale isolante. Il rivestimento esterno viene fissato in corrispondenza dei quattro vertici ai montanti metallici tramite sistemi di fissaggio meccanico puntuale che rendano reversibile le operazioni di montaggio, il fissaggio può avvenire con elementi visibili o non visibili… • CHIUSURE TRASPARENTI Le chiusure esterne devono consentire l’ingresso della luce naturale per un confort sia visivo che termico per ciò devono essere caratterizzate dal possedere delle parti trasparenti e delle parti apribili. Le chiusure verticali trasparenti esterne sono elementi che hanno il ruolo di garantire le stesse prestazioni delle chiusure opache quando sono chiuse ma di permettere al contempo l’ingresso della luce naturale e della radiazione solare negli ambienti interni e la visibilità tra interno ed esterno. Inoltre, essendo solitamente apribili, consentono il passaggio di persone e oggetti ma anche la ventilazione naturale. I serramenti esterni si distinguono in: finestre, porte finestre, porte e luci fisse (stessa funzione delle finestre ma queste non sono apribili). Tali elementi costituiscono una interruzione della continuità delle chiusure opache e caratterizzano l’immagine architettonica dell’edificio che si compone di rapporti tra pieni e vuoti. Esistono indicazioni normative cogenti che impongono valori minimi di aeroilluminazione ossia valori minimi nelle dimensioni delle aperture. LE PARTI DI UN SERRAMENTO à il serramento di compone in: vetrocamera (finestre), telaio fisso o mobile, guarnizioni ed elementi di tenuta, fermavetro e taglio termico. “il VETROCAMERA” è il materiale che per eccellenza consente la realizzazione di superfici trasparenti che permettano l’ingresso della luce naturale e della radiazione solare e la visibilità. Il vetro è in lastre sottili di 4/8 mm per trasparenza e minor peso del serramento favorendone la movimentazione, ciò comporta che queste lastre siano un elemento poco isolante termicamente e acusticamente. Per cercare di migliorare le prestazioni termiche delle superfici trasparenti viene utilizzato il vetro camera, ossia due lastre di vetro unite al perimetro da distanziatori e intervallate da una intercapedine d’aria ferma, che migliora l’isolamento termico in quanto una lastra rimane in contatto con l’ambiente interno mentre l’altra con l’ambiente esterno assumendone le rispettive temperature. Per migliorare il potere termoisolante del vetrocamera possono essere usati vetri di nuova generazione “vetri basso-emissioni” nella quale vi sono ossidi metallici nella lastra interna che contribuiscono a ridurre le dispersioni termiche. Altra possibilità è introdurre nella intercapedine dei gas nobili. L’intercapedine del vetrocamera costituisce l’elemento di smorzamento dell’onda acustica favorendo un miglior isolante acustico, ma per migliorarne le prestazioni si può aumentare lo spessore delle lastre. In contesti particolarmente freddi e o rumorosi, possono essere adottati vetri camera tripli. Il TELAIO FISSO E MOBILE” il vetrocamera per essere posto in opera, deve essere incorniciato da un telaio, di protezione del vetro e interfaccia per il fissaggio del vetro con la muratura. Nel caso di serramento fisso vi sarà un unico telaio che incornicia il vetro e che consente il fissaggio a muro o a montanti e traversi. Se invece vi è un serramento mobile vengono realizzati due telai che collegati tra loro (telaio fisso e mobile), quello mobile incornicia il vetrocamera e che costituisce l’anta apribile, mentre quello fisso rimane fermo e viene fissato alla muratura tramite controtelaio. Entrambi i telai sono sagomati per garantire la perfetta tenuta all’aria e all’acqua, questa tenuta è garantita da un sistema che prevede la realizzazione di due superfici di battuta intercalata da una camera d’aria. “le GUARNIZIONI” un serramento è costituito da vari elementi realizzati in materiali diversi tra loro e con diverso coefficiente di dilatazione termica, le diverse parti non possono essere montate insieme ermeticamente con una perfetta adesione a causa dei movimenti provocati dalle variazioni di temperatura sia dalle sollecitazioni meccaniche e dai cedimenti, è opportuno lasciare uno spazio di tolleranza che consenta piccoli movimenti alle diverse parti. Per ovviare alle perdite di prestazione tra questi vengono collocati dei sigillanti o delle guarnizioni. La soluzione più facile è il riempimento degli interstizi con un materiale sigillante impermeabile che viene iniettato e s’indurisce aderendo alle pareti, o la collocazione di una guarnizione sagomata, entrambe si dilatano e si contraggono assecondando i movimenti. Nei punti fragili tra le linee di battuta tra telai sono posizionate delle guarnizioni in materiale plastico elastico. Nel punto di contatto tra telaio fisso, controtelaio e muro si utilizzano delle schiume poliuretaniche che vanno a riempimento delle cavità. “il FERMAVETRO” per consentire l’alloggiamento del vetrocamera nel telaio, questo deve essere sagomato lasciando uno spazio di qualche millimetro che consenta l’inserimento di sigillanti o guarnizioni. Si va ad una larghezza complessiva di spessore del vetrocamera più 2/5mm per la guarnizione. Per essere adeguatamente trattenuto, il vetrocamera deve essere inserito in un telaio per una certa profondità 10/25 mm e per poter essere fissato viene posizionato un profilo che corre unitariamente lungo il suo sviluppo perimetrale, chiamato ferma vetro. Tale elemento è removibile in modo da garantire la possibilità di togliere in vetro in caso di rottura e sostituzione. In genere esso è collocato sul lato che rimane a contatto con l’ambiente interno per motivi di sicurezza alle intrusioni. Per alloggiare le lastre vetrate e trasmettere il loro peso al telaio vengono utilizzati particolari tasselli e che vengono posizionati tra le lastre in vetro e il telaio. “il TAGLIOTERMICO” i serramenti in materiale metallico presentano una elevata conducibilità termica, favorendo il passaggio di calore. Per migliorare le caratteristiche termiche e ovviare ai problemi di formazione di condensa superficiale sono stati messi a punto profilati a “taglio termico” caratterizzati da una sezione divisa in due parti in modo da interrompere la continuità del materiale metallico tra interno ed esterno, questa divisione riguarda sia il telaio fisso che quello mobile e consiste in una interruzione in verticale nella parte centrale del telaio in allineamento con il vetrocamera e le due sezioni vengono tenute insieme da un elemento plastico isolante a elevata rigidità. In questo modo il telaio esterno risulta avere la temperatura esterna e quello interno quella interna. TIPOLOGIE DI SERRAMENTI E MOVIMENTAZIONE à la scelta del sistema di apertura va effettuata a seconda delle esigenze d’uso, dal tipo di movimento dipende la morfologia del serramento, i serramenti possono essere a rotazione o a scorrimento. I movimenti sono garantiti da accessori che sono in genere la cerniera (consente la rotazione dell’anta mobile), il carrello (consente la traslazione di un’anta in senso orizzontale), e la carrucola (consente la traslazione in verticale dell’anta mobile). RAPPORTO TRA SERRAMENTO E PARETE OPACA à posizionamento, architrave o davanzale e attacco. “Posizione rispetto al vano murario” i serramenti possono essere posizionati sul filo interno o esterno o in una posizione intermedia questa protegge il serramento dall’esposizione alle intemperie. Gli elementi laterali verticali al vano finestrato vengono chiamati mazzette, queste possono essere a gradino (sagomatura a L) o piana. “Davanzale o Architrave” gli elementi di interfaccia tra il serramento e la muratura nella parte inferiore e superiore del serramento sono il davanzale e l’architrave. Sia superiormente che inferiormente il serramento deve essere fissato. La veletta è un architrave caratterizzato da una particolare sagomatura per coprire e proteggere il rullo avvolgibile dell’oscuramento. Nella parte inferiore invece, a completamento dell’imbotte e con funzioni di sede di appoggio alla traversa inferiore del telaio fisso viene posto il davanzale, il davanzale non viene realizzato come elemento continuo tra interno ed esterno in modo da non creare un ponte termico e la formazione di condensa, si usa anche preferire materiali diversi fra interno ed esterno. Deve essere leggermente inclinato verso l’esterno e sporgere rispetto alla chiusura verticale opaca. Quando il serramento è una porta, l’elemento a contatto con la parte inferiore e che delimita la pavimentazione interna e quella esterna viene definito soglia e può essere a raso oppure a soglia battuta. “Modalità di attacco e fissaggio” nelle chiusure a massa il dimensionamento del vano finestra non è mai preciso al millimetro mentre il serramento in quanto prodotto in stabilimento si, dunque vi possono essere delle differenze tra il vano finestra e il serramento che va colmata tramite elementi di raccordo tra serramento e muratura, generalmente si tende a lasciare la dimensione dell’apertura del muro abbondante, l’elemento di raccordo è il controtelaio questo consente di assorbire le tollerante di fabbricazione e permette piccoli scostamenti della muratura. Il controtelaio è costituito da profili in legno o metallici predisposti per il montaggio del telaio fisso del serramento, di norma è costituito da due ritti e un traverso. Non deve rimanere a vista e così viene nascosto dallo strato di rivestimento della parete opaca o da coprifili. DECLINAZIONI MATERICHE à serramenti in legno, alluminio, acciaio, PVC, ibridi. “Serramenti in legno” vengono usate le essenze lignee dotate di maggior resistenza meccanica, indeformabilità e resistenza agli agenti naturali, le superfici lignee vengono sottoposte a trattamenti protettivi per migliorarne le prestazioni e ovviare ai problemi naturali del legno (deresinazione, antiparassitario, impermeabilizzazione, apprettatura, verniciatura e laccatura). In genere i telai non sono elementi di legno unici ma sono l’unione di più pezzi di legno connessi tra di loro tramite chiodatura o con piastre metalliche o per incastro e incollaggio. “Serramenti in alluminio” sono l’assemblaggio di profili prodotti per estrusione, l’alluminio tende ad alterarsi in presenza di ossigeno, ossido che si forma sulla superficie costituisce uno strato compatto che la protegge dalla corrosione ma conferendogli un colore tendente al nero, esteticamente poco gradevole. Le tecniche più ricorrenti per la finitura superficiale consistono nella anodizzazione e nella verniciatura, la prima consiste in un processo elettrolitico che tende ad aumentare artificialmente lo spessore di ossido protettivo, in entrambi i procedimenti, è necessaria poi una fase di fissaggio ad alta temperatura dell’ossido, che rende il materiale inassorbente aumentandone la resistenza agli agenti atmosferici e corrosivi. “Serramenti in acciaio” sono realizzati con profili ottenuti dalla piegatura a freddo di lamiere in acciaio zincato ma possono essere anche in acciaio inox, corten o in lega di rame e zinco. L’acciaio zincato è caratterizzato da una protezione di zinco a caldo in grado di proteggere dall’ossidazione. L’acciaio inossidabile è di facile “Antoni” sono formati da pannelli piani o intelaiati e rivestiti, che possono essere posti sul filo esterno del vano murario oppure a ridosso del serramento, questo permetto l’oscuramento totale togliendo l’ingresso della luce e la visuale verso l’esterno o il passaggio della ventilazione. In genere le ante sono due e la loro movimentazione può avvenire per rotazione o scorrimento. “Scorrevoli” quanto la movimentazione è a scorrimento tramite binari, in alto vi è un binario attaccato all’architrave con carrello dotato di ruote o cuscinetti a sfera mentre in basso il binario funge da guida. Gli scorrevoli possono essere all’interno di incassi murari ai lati della finestra (a scomparsa) oppure all’esterno in posizione parallela al rivestimento rimanendo a vista. Le ante sono solitamente due ma può essercene solamente una, con una movimentazione o manuale o meccanica. “Avvolgibili” formati da una serie di listelli (stecche) unite tra loro tramite ganci di forma particolare, in modo da formare un telo flessibile che può essere arrotolato. L’avvolgibile corre a filo esterno rispetto al serramento e per la movimentazione devono esservi delle guide entro cui scorre il telo, il vano che raccoglie il telo e il cassonetto. Per consentire la movimentazione manuale viene predisposta una cinghia di azionamento ma la movimentazione può essere anche elettrica. “Veneziane” formate da elementi orizzontali equidistanti (lamelle) che possono essere orientate parallelamente al piano orizzontale oppure verticale, graduando dunque l’ingresso della luce. Possono essere collocate esternamente oppure nell’intercapedine tra vetri uniti al perimetro sul solaio del serramento. Il loro movimento può essere manuale con aste e o cavi oppure essere a motore. “Frangisole” è un sistema di schermatura costituito da doghe orizzontali o verticali, fisse o orientabili che hanno lo scopo di impedire l’ingresso della radiazione solare e della luce diretta, permettendo però la ventilazione naturale, l’illuminazione naturale e la visibilità verso l’esterno. Nei frangisole l’inclinazione delle doghe dipende dall’esposizione che sarà orizzontale nelle pareti a Sud e verticale nelle pareti a Est e a Ovest. Esistono anche frangisole a elementi orientabili e sono più complessi sia per struttura che per meccanismo. “Tende” sono elementi in tessuto, collocate esternamente devono essere resistenti agli agenti atmosferici e alle sollecitazioni meccaniche (vento). Le tende possono essere applicate su telai e avere modalità di movimentazione simile a quella delle finestre oppure possono essere avvolgibili. È un tipo di schermatura economico facile da montare. “Reti metalliche e lamiere stirate” sono elementi di schermatura composti da un telaio su cui fissare la rete o la lamiera stirata che può essere fissa o mobile. Le reti possono essere tessute, ondulate o intrecciate, elettrosaldate. • CHIUSURE ORIZZONTALI SUPERIORI Le chiusure orizzontali superiori o coperture, sono le unità tecnologiche che hanno la funzione di delimitare superiormente l’edificio e di proteggere l’ambiente interno dalle precipitazioni atmosferiche. Le coperture devono soddisfare i requisiti di resistenza meccanica alle sollecitazioni dovute a carichi permanenti (peso proprio) e sovraccarichi accidentali (neve) e dinamici (vento), tenuta all’acqua e isolamento termico e acustico. Per rispondere a queste necessità, le parti principali di cui si compongono sono: struttura portante (elemento di supporto), manto di copertura (elemento di tenuta dell’acqua), strato di isolamento termico e acustico (elemento isolante). In base ai materiali impiegati per la costruzione le coperture si classificano come coperture opache e coperture trasparenti; le coperture opache inoltre possono essere suddivise in continue e discontinue, le coperture continue sono quelle piante mentre quelle discontinue sono a falde inclinate. COPERTURE A ELEMENTI DISCONTINUI à il manto è realizzato con elementi (es. tegole) che garantiscono la tenuta dell’acqua grazie al modo in cui sono disposti (sovrapposizione, incastro…), viene indicata una pendenza minima da rispettare per allontanare l’acqua favorendo il deflusso nei canali di scolo. Possono essere a una, due o quattro falde in base alle necessità, esistono anche falde curve, un particolare tipo è a tetto mansarda dove le falde hanno pendenza multipla. La struttura portante tipica dei tetti a falda è la capriata, tra i puntoni (travi inclinate) vengono inseriti i correnti (travi che concorrono ortogonalmente ai puntoni) al di sopra dei quali viene posizionata una doppia orditura di travetti e a cui vanno appoggiate sopra le tegole o il manto di copertura finale. “Elementi costituenti le coperture discontinue” le coperture discontinue sono composte da una o più falde inclinate, la pendenza della falda è data dal rapporto tra la differenza di altezza delle linee di gronda e di colmo e la distanza di tali linee in proiezione ortogonale. La linea di COLMO è la linea orizzontale di intersezione delle falde con pendenza divergente, la linea di COMPLUVIO è la linea di intersezione tra due falde con pendenza convergente, la linea di DISPLUVIO è la linea inclinata di intersezione tra due falde divergenti. La linea di compluvio è realizzata con converse che raccolgono le acque delle due falde incontrate. La linea di GRONDA è la linea perimetrale inferiore delle falde in corrispondenza dei canali di raccolta delle acque, il sistema di raccolta è composto da canali di gronda (canali orizzontali), converse e pluviali (sono tubi verticali che permettono la discesa a terra dell’acqua raccolta dai canali di gronda). In edifici di modesta altezza, al posto dei pluviali possono essere utilizzati i doccioni, elementi terminali dei canali di gronda costituiti da una sporgenza (bocca) che fa cadere direttamente al suolo l’acqua raccolta. “I manti di copertura” possono essere tegole in laterizio o in cemento, lastre di pietra o di fibrocemento, di materie plastiche o di acciaio, alluminio o rame. Gli elementi in laterizio sono le più comuni in Italia e si raggruppano in tegole curve (coppi) o tegole piante (romana, marsigliese e portoghese). Le tegole in cemento presentano forme e tonalità variabili e sono posate come quelle il laterizio. I manti di finitura in pietra con pietre naturali costituito dalle lastre di piccole dimensioni in ardesia posizionate perpendicolarmente alla linea di gronda su listelli di legno. I manti in metallo sono composti da lamiere grecate. Mentre le lastre in fibrocemento sono messe in opera su un supporto costituito da listelli in legno. “Tipologie in relazione a isolamento e ventilazione” le diverse tipologie dipendono dalla sequenza di elementi e strati funzionali che le costituiscono. Le coperture VENTILATE hanno lo strato di ventilazione che può essere uno degli strati di copertura oppure può essere lo spazio sottotetto a costituire lo spazio ventilato. Nella copertura NON ISOLATA e NON VENTILATA non sono previsti i due strati (edifici in cui non vi è la permanenza di persone). Nella copertura VENTILATA e NON ISOLATA non è previsto l’elemento termo isolante mentre è presente uno strato di ventilazione (nel sottotetto). La copertura ISOLATA e NON VENTILATA presenta lo strato isolante ma non quello di ventilazione, consente un risparmio energetico e rende possibile abitare il sottotetto. La copertura ISOLA e VENTILATA è adatta per edifici realizzati in luoghi con forti escursioni termiche ma non è uno spazio abitabile. COPERTURE ELEMENTI CONTINUI à lo strato di tenuta all’acqua è realizzato senza alcuna interruzione, utilizzando materiali impermeabili, saldati insieme durante la posa in opera, in modo da garantire la tenuta all’acqua. In questo caso non vi sono punti di discontinuità dunque va garantita solo una pendenza minima (inferiore del 5%) per assicurare lo smaltimento delle acque verso gli scarichi. Essendo la struttura portante piana vi deve esserci uno strato di pendenza (>1%) posto al di sotto dello strato di tenuta dell’acqua chiamato MASSETTO in calcestruzzo. Le coperture continue possono essere spazi non praticabili (solo per manutenzione) oppure praticabili (con pavimentazione e parapetti) come terrazze fruibili, tetto carrabile oppure un tetto giardino. “Elementi costituenti le coperture continue” gli elementi costituenti sono i pluviali, i rilievi verticali, le soglie e i giunti. I pluviali vengono posti in opera nei punti più bassi della copertura e facendo in modo che lo strato impermeabile che riveste la corona del bocchettone non si trovi a un livello superiore del piano di calpestio della copertura. I rilievi verticali comprendono: bordi del tetto, parapetti, lucernari, camini e volumi tecnici. Nel caso di rilievi verticali la guaina impermeabile deve essere di almeno 15cm per evitare le infiltrazioni, in particolare lungo il perimetro devono esservi dei rilievi verticali (coronamento). “Tipi in relazione a isolamento e ventilazione” in base agli strati funzionali che le costituiscono classifichiamo le coperture come: non isolate, isolate, isolate rovescia e isolate e ventilate. La copertura continua NON ISOLATA è costituita semplicemente dall’elemento impermeabile collocato sopra l’elemento portante. La copertura ISOLATA prevede l’inserimento di uno strato di isolamento termico e di una barriera a vapore sottostante questo. La copertura ISOLATA ROVESCIA prevede l’inserimento di uno strato isolante termico posizionato a rovescio ossia al di sopra del manto impermeabile, il passaggio di acqua da questo strato a quelli impermeabile provoca in estate un miglioramento delle condizioni igrotermiche e così provoca un peggioramento però in inverno (preferibile in climi caldi). Nella copertura ISOLATA e VENTILATA lo strato di ventilazione è collocato tra l’isolamento termico e il manto di impermeabilizzazione, bisogna avere infatti due strutture di supporto separate, l’isolamento termico nello strato inferiore e quello impermeabile in quello superiore, l’intercapedine areata che si forma deve essere in diretta comunicazione con l’esterno tramite delle aperture, è una copertura usata per tetti non accessibili. “Tipi in relazione ad accessibilità e uso” in base a ciò si distinguono: coperture accessibili per manutenzione, per pedoni, per veicolo e coperture giardino. Le coperture accessibili per MANUTENZIONE non devono garantire con la loro geometria l’accessibilità e sopportano sollecitazioni di carico limitate. Le coperture accessibili ai PEDONI devono garantirne l’accesso e presentano una pendenza inferiore del 5%, devono essere realizzate con materiali isolanti e impermeabili che resistono a compressione. Nelle coperture accessibili ai VEICOLI l’elemento resistente è dimensionato in base ai carichi e sovraccarichi che deve sopportare. Le coperture GIARDINO devono avere pendenza minore del 5% e maggiore del 1%, lo strato resistente viene dimensionato in modo da sopportare il sovraccarico della terra di coltura e il carico concentrato di piante e alberi. • COPERTURE TRASPARENTI Le coperture trasparenti sono caratterizzate da un elemento di separazione tra interno ed esterno trasparente che assolve contemporaneamente il ruolo di tenuta all’acqua e isolamento termico e acustico, di questi ultimi il grado di isolamento è limitato però consentono una grande illuminazione degli spazi interni. Le coperture trasparenti possono essere realizzate con sistemi costruttivi simili a quelli delle facciate continue a montanti e traversi o sospese. PARETI INTERNE VERTICALI LEGGERE à pareti stratificate costituite da profili che formano una orditura autoportante, semplice o doppia e da pannelli di rivestimento modulari prefabbricati con l’inserimento nell’intercapedine di materiali isolante. Le operazioni di montaggio qui sono reversibili e con il recupero delle componenti, la partizione rimane svincolata anche dagli elementi adiacenti come il solaio. Le pareti leggere possono essere posate sia sulla soletta rustica che sul pavimento finito. I materiali per la struttura portante possono essere telai in legno o profilati a C (0,8 mm) di acciaio, acciaio zincato e alluminio. Lo strato di rivestimento è anche uno strato di tamponamento ancorato alla struttura di sostegno costituito solitamente in cartongesso (12,5 mm) o conglomerato in legno, plastico o fibrocemento. Le lastre possono poi essere rifinite con uno strato di pittura o piastrelle. I giunti tra le lastre vengono coperti con uno strato adesivo e stuccati con malta di gesso. Per consentire la dilatazione delle lastre è necessario prevedere una fuga di almeno 3mm. L’intercapedine che si crea tra le lastre di rivestimento invece, grazie al distanziamento della struttura a telaio interna, costituisce un cavedio attrezzabile che può assolvere alla funzione di inserimento della rete impiantistica. Le partizioni leggere hanno prestazioni inferiori a quelle a massa per quanto riguarda la resistenza meccanica e inoltre sono particolarmente sensibili all’acqua e all’umidità e per ciò devono avere particolari rivestimenti. La prestazione di isolamento termico viene garantita dalla collocazione di panelli in materiale isolante in intercapedine, mentre per l’isolamento acustico il potere fonoisolante è garantito dal sistema massa-aria- massa. Si guarda: spessore lastre e intercapedine, coibentazione interna, raddoppio dell’orditura. PARETI INTERNE VERTICALI MOBILI à consentono di realizzare una separazione degli ambienti in maniera flessibile e temporanea, la possibilità di spostare le pareti consente di separare o unire spazi adiacenti durante l’arco della giornata. Si tratta di pareti con basse prestazioni dal punto di vista acustico e termico, la movimentazione avviene attraverso scorrimento, rotazione o ripiegamenti. Le pareti SCORREVOLI sono costituite da pannelli che scorrono su guide e binari a pavimento e soffitto. Le pareti PIVOTANTI sono formate da pennelli che ruotano sul proprio asse determinando aperture totali o parziali, i panelli sono vincolati da cerniere cilindriche. Quelle PIEGHEVOLI sono costituite da elementi collegati mediante cerniere in modo da ripiegare le ante alle pareti. Le pareti BASCULANTI invece si aprono e si chiudono per rototraslazione, in modo da essere ripiegate sul soffitto. PORTE à vengono classificate in base al tipo di movimento dell’anta rispetto alle parti fisse: di rotazione (a battente, ventola), traslazione (scorrevoli) e miste (ripiegabili, libro). La porta più diffusa è quella a battente la cui rotazione consenta un’apertura di 90° e 180°. La porta a ventola si muove in maniera simile ma con apertura a spingere e con un ritorno all’anta in posizione iniziale (facile da aprile ma carente per tenuta e isolamento). Le porte scorrevoli e a libro sono adottate per risolvere problemi di ingombro, problema di quelle a scomparsa è che vi è una mancanza di pulizia della nicchia mentre di quelle a vista è l’impossibilità di utilizzare la parete. I vani porta devono essere architravati. In aderenza al taglio nella parete deve esservi fissato un controtelaio formato da due montanti verticali e una traversa orizzontale. Sopra di questo viene messo un coprigiunto che nasconde alla vista le discontinuità tra il controtelaio e il muro. Al controtelaio è collegato un telaio fisso che contorna e sostiene la parte apribile (anta) e su di esso vengono montate le cerniere della porta. • CONTROSOFFITTI Le funzioni del controsoffitto sono: occultamento dell’intradosso del solaio, comfort acustico, isolamento termico e creazione di vani tecnici per il passaggio di reti impiantistiche e canalizzazioni. Si possono realizzare controsoffitti continui o discontinui, quelli CONTINUI sono inamovibili e realizzati con rete metallica e intonaco e non consentono l’ispezione e la flessibilità. Quelli DISCONTINUI sono i più richiesti nelle moderne costruzioni usati nell’industriale e terziario, e possono essere aperti oppure chiusi, con struttura a vista o nascosta, a giunto chiuso o aperto. Sono costituiti da una struttura semplice a doppia incrociata e da un rivestimento in lastre con all’interno i materiali isolanti. I controsoffitti in fibre di legno minerali sono resistenti al fuoco (per ambienti umidi. Le fibre minerali, gesso e cartongesso soffrono umidità ma hanno un grosso potere fonoisolante. I laminati hanno un basso potere di isolamento termoacustico ma buona resistenza meccanica. I profili portanti possono essere asticelle in legno o guide in profili leggeri di lamiera d’acciaio piegata a T o a U, appesi alla soletta mediante tiranti metallici, ferri piatti o lamiera scorrevoli. Gli strati funzionali che si possono creare sono: intercapedine attrezzabile, strato isolamento termico, acustico, strato di assorbimento acustico e rivestimento. L’intercapedine ATTREZZABILE ha la funzione di consentire l’inserimento di reti impiantistiche di vario tipo e può essere ispezionabile facilitando la manutenzione. L’inserimento di uno strato di ISOLAMENTO acustico e termico. Il controsoffitto svolge la funzione di ASSORBIMENTO ACUSTICO se la sua superficie è porosa mentre in alcuni ambienti vengono usati dei pannelli di RIVESTIMENTO per ottenere una correzione acustica. • PAVIMENTAZIONI Sono elementi di finitura della parte superiore del solaio, vengono poste in opera dopo la realizzazione della struttura portante, dopo la realizzazione delle chiusure verticali e in genere dopo la realizzazione delle partizioni interne verticali. Gli strati della pavimentazione devono essere resistenti agli urti e garantire il comfort acustico e termico. Gli strati di finitura devono avere una certa elasticità per assorbire le eventuali deformazioni del solaio e devono garantire l’impermeabilità. L’estradosso del solaio può essere costituito da strati funzionali come: strato attrezzabile con impianti, di isolamento termico, di ammortizzazione acustica, di assorbimento acustico, di impermeabilizzazione e di rivestimento. La presenza di questi è facoltativa, un materiale può soddisfare più requisiti in una volta. STRATO ATTREZZABILE à consente l’inserimento della rete impiantistica, le tubazioni sono appoggiate al rustico del solaio e poi inglobate ne massetto su cui vengono poi appoggiati altri strati, esistono soluzioni anche con materiali inerti sciolti come sabbia o perlite. Nel terziario è diffuso l’uso di pavimentazioni sopraelevati, contenenti anche gli impianti di climatizzazione (molto ingombrante), in questi la pavimentazione è appoggiata sopra a elementi di sostegno puntuali di altezza regolabile. STRATO DI ISOLAMENTO TERMICO à l’estradosso del solaio può accogliere elementi scaldanti che veicolano fluidi che riscaldano gli strati. Per evitare che il calore si disperda verso il basso sotto i pannelli radianti viene in genere collocato uno strato isolante. Gli elementi radiante vengono collocati sopra il massetto e lo strato isolante e al di sotto del pavimento. STRATO DI AMMORTIZZAZIONE ACUSTICA à ha la funzione di impedire il trasferimento diretto delle vibrazioni provocate dagli urti. Ciò può essere ottenuto rivestendo il solaio con uno strato smorzante superficiale (pavimento resiliente) oppure inserendo materiali elastici tra solaio e pavimento. STRATO DI IMPERMEABILIZZAZIONE à impedisce il passaggio dell’acqua ad altri strati del solaio e all’ambiente sottostante, viene collocato a contatto con la struttura portante oppure essere distanziato da questa da uno strato di livellamento. FAR FUNZIONARE L’EDIFICIO: GLI IMPIANTI Gli impianti tecnici o di fornitura dei servizi, sono l’insieme delle unità tecnologiche e degli elementi tecnici aventi la funzione di consentire l’uso di flussi energetici, informativi e materiali, per garantire la corretta funzione dell’edificio e il conseguente allontanamento degli eventuali prodotti di scarto. Gli impianti vengono distinti in meccanici ed elettrici a seconda degli elementi di trasporto, nel primo caso vengono usate tubazioni e canalizzazioni attraverso cui vengono portati dei fluidi spinti da organi meccanici (pompe e ventilatori); nel secondo caso vengono utilizzati cavi e cablaggi. • IMPIANTI DI PRODUZIONE ENERGETICA Sono gli impianti che generano energia sia a grande scala che a piccola, e comprendono le centrali elettriche, i campi fotovoltaici, i pannelli fotovoltaici, gli impianti, le pale energetiche e le centrali… GENERATORI DI ENERGIA A GRANDE SCALA à la generazione di energia a grande scala porta vantaggi legati all’ottimizzazione nel funzionamento degli impianti di grande dimensione, ma delle criticità legate al trasporto di energia alle utenze finali, oltre all’impatto visivo e ambientale che le grandi strutture hanno sul paesaggio e sul territorio. “Generazione di energia elettrica” la produzione di energia elettrica avviene prevalentemente in grandi impianti e con uso di fonti non rinnovabili (combustibili fossili) e in misura ridotta ma crescente con fonti rinnovabili (idroelettrica geotermica, eolica, biomasse, fotovoltaica) e cogenerazione. “Centrali Termoelettriche” bruciano principalmente combustibili fossili, la combustione di questi è responsabile di emissioni climalteranti e di altri impatti ambientali. “Centrali Idroelettriche” trasformano l’energia idraulica di un corso d’acqua in energia elettrica, viene realizzato uno sbarramento (diga) che intercetta il corso d’acqua, creando un invaso (bacino), l’acqua viene fatta passare forzatamente all’interno di condotte verticali e in basso attraverso turbine che ruotano per la forza dell’acqua e che generano energia meccanica, trasformata poi in energia elettrica grazie a un alternatore. “Parchi Fotovoltaici” sono installazioni di impianti fotovoltaici con potenza di almeno 1MW, potenza ottenibile con un’estensione di almeno 3 ettari. La resa del campo dipende dal luogo, dal tipo di materiale usato per il fotovoltaico e dalle caratteristiche della struttura di supporto. In genere i moduli sono disposti a file per essere collegati tra di loro con supporti che possono essere statici oppure mobili. “Generatori Eolici” è energia ottenuta dal vento tramite la conversione con aerogeneratori, questi possiedono generalmente 3 pale realizzate in fibra di vetro o alluminio, la loro rotazione viene trasformata mediante lo stesso principio della dinamo della bicicletta. “Cogenerazione di energia termica ed elettrica” le centrali termiche per la produzione di energia elettrica, hanno una bassa efficienza energetica e solo il 40/50 % dell’energia termica viene trasformata in energia elettrica il restante viene disperso. Tale energia termica residua può trovare impiego nell’industria oppure essere destinata ad usi civili (riscaldamento). La produzione combinata consiste in un processo di trasformazione di energia chimica in energia meccanica (tramite combustione) d la trasformazione dell’energia meccanica sia in energia elettrica che in calore per il riscaldamento. “Centrali a combustibili fossili” sono le più diffuse negli ambiti di cogenerazione, combustibile maggiormente usato è il gas metano. “Centrali a Biomasse” l’energia chimica della massa vegetale viene trasformata in energia termica attraverso la combustione diretta o del biogas. “Termovalorizzatori” gli inceneritori sono impianti utilizzati per lo smaltimento dei rifiuti solidi urbani indifferenziati mediante un processo di combustione che genera emissioni gassose, ceneri e polveri di scarto, negli impianti moderni il calore usato per la combustione viene riutilizzato per produrre vapore acqueo e poi utilizzato per produrre energia elettrica o come fonte di calore. “Distribuzione del calore tramite teleriscaldamento” è una modalità di distribuzione del calore che consiste in una rete di tubazioni isolate o interrate, che trasportano acqua calda o vapore, dalla centrale di produzione alle abitazioni con successivo ritorno dei suddetti alla stessa centrale. Vi sarà la presenza di uno scambiatore termico che trasferisce il calore prelevato dalla rete agli ambienti da riscaldare. • IMPIANTI IDROSANITARI L’impianto idrosanitario svolge il ruolo di distribuire alle varie utenze dell’edificio l’acqua fredda e l’acqua calda, dal punto di allacciamento alla rete pubblica dell’acqua potabile fino all’apparecchio sanitario. La rete di distribuzione dell’acquedotto pubblico possiede una certa pressione che risulta essere sufficiente negli edifici bassi per portare l’acqua ai piani superiori (se i piani sono 1 o 2 di solito bisogna avere un riduttore di pressione) ma per gli edifici alti è invece necessaria un’autoclave per aumentare la pressione. La rete di distribuzione è realizzata in tubi in acciaio zincato (edifici esistenti) o in plastica (polipropilene nelle nuove costruzioni). La diffusione più conosciuta è quella a COLONNE MONTANTI, che corrono all’interno di cavedi impiantistici, è necessario infatti prevedere nella progettazione questi “spazi” cavi inseriti nel muro e che attraversano l’intero edificio. Lungo la rete sono presenti valvole che intercettano e separano le varie utenze e permettono di chiudere un circuito in caso di manutenzione. La produzione dell’acqua calda sanitaria (ACS) può avvenire tramite lo stesso generatore di calore dell’impianto di riscaldamento oppure può essere prodotta tramite impianti di produzione da fonti rinnovabili (la normativa impone che il 50% dell’ACS sia prodotta con pannelli solari). • IMPIANTI DI SMALTIMENTO O RICICLO DEI FLUIDI Gli impianti di smaltimento liquidi hanno la funzione di evacuare le acque di rifiuto prodotte nei fabbricati (usi domestici e acqua meteoriche). All’interno dell’edificio sono presenti tre tipologie di acque di scarico: acque bianche (piovane), acque grigie (scarichi della cucina) e acque nere (scarichi del bagno) quest’ultime devono essere smaltite in fognatura oppure raccolte in opposite vasche d’acqua per poi essere utilizzate per usi secondari (es. irrigazione). Le reti di scarico sono costituite da tubazioni verticali distinte per acque chiare e scure, che convogliano verticalmente l’acqua fino al piano interrato e qui una conduttura orizzontale si raccorda alla fognatura. RETE DI SCARICO ACQUE DOMESTICHE à gli apparecchi sanitari sono dotati di un dispositivo di scarico denominato sifone, che mediante chiusura idraulica (acqua depositata che riempie il canale), impedisce l’ingresso di cattivi odori. I tubi che collegano i sifoni dei singoli apparecchi alle colonne di scarico dovrebbero presentare una pendenza minima (2%) verso la colonna di scarico. Tali tubazioni vengono realizzate prima del pavimento appoggiando le tubazioni al rustico di solaio. Abbinata alla rete di scarico deve essere prevista una rete di ventilazione per evitare fenomeni di pressioni o depressioni che causerebbero rumore o soprattutto esalazioni. Sono tubazioni verticali che corrono parallelamente alla rete di scarico e sono collegate ad essa. SMALTIMENTO ACQUE NERE E GRIGIE à queste acque derivanti apparecchi igienico-sanitari vengono per lo più convogliate in fognatura. Nei grandi centri urbani, le acque nere provenienti da fognatura vengono trattate in appostiti impianti di depurazione: acque luride entrano in vasche di sedimentazione dove viene diviso il materiale solido e il liquido (sottoposto a clorazione per eliminare i batteri e poi scaricato in un corso d’acqua). Negli ultimi anni si sta diffondendo la fitodepurazione, un sistema naturale di depurazione dell’acqua che riproduce il principio di autodepurazione dell’acqua, consiste nella costruzione di un bacino impermeabilizzato riempito con materiale ghiaioso e vegetato da piante acquatiche. Le acque ottenute da questo processo possono essere riutilizzate negli scarichi del WC oppure per l’irrigazione. RACCOLTA DELL’ACQUA PIOVANA à gli utilizzi tipici dell’acqua piovana sono esterni ma anche interni (scarichi del WC, climatizzazione…), oltre a ridurre i consumi e i costi di acqua potabile, l’impianto di raccolta di acqua piovana evita i sovraccarichi della rete fognaria in caso di precipitazioni, aumenta l’efficienza dei depuratori (riduce la diluizione dei liquami). I componenti di un impianto di raccolta dell’acqua piovana sono: il deviatore (separa le acque di prima pioggia da quelle di stoccaggio), il filtro (evita l’immissione nel serbatoio di corpi estranei), e il serbatoio. • IMPIANTI ELETTRICI L’impianto elettrico è l’insieme di elementi tecnici del sistema edilizio che hanno la funzione di addurre, distribuire ed erogare energia elettrica per usi domestici. La distribuzione dell’energia elettrica in un edificio è destinata a varie utenze: illuminazione, prese, impianti di trasporto, centrali idriche, impianti di condizionamento. La distribuzione dell’energia elettrica avviene per mezzo di cavi e conduttori. Il cavo elettrico è costituito da un insieme di conduttori isolati e raccolti in un’unica guaina, il conduttore è un filo in metalli rivestito da uno strato di materiale plastico con funzione di isolante. Più cavi elettrici vengono raccolti in tubi in PVC rigido, con lo scopo di proteggere i cavi che vengono integrati o nel massetto o sotto intonaco. I terminali di utenza sono le prese a spina e gli interruttori e pulsanti a parete, questi elementi richiedono una scatola precisa per l’installazione, in genere a incasso a parete. • CAVEDI IMPIANTISTICI L’edificio è attraversato da una vasta rete di canalizzazioni, che salgono in verticale in genere per colonne montanti e che poi si ramificano orizzontalmente. Le colonne montanti richiedono una cavità inserita nel muro, ogni ambiente di servizio richiederà dunque la presenza di un cavedio impiantistico in uno dei muri di perimetro. I cavedi impiantistici sono un elemento vincolante nella distribuzione interna, in quanto non possono essere spostati e non è possibile creare nuovi cavedi nel tempo. Dunque la collocazione degli ambienti di servizio è vincolata alla posizione dei cavedi. • IMPIANTO DI SOLLEVAMENTO VERTICALE Gli impianti di trasporto verticale sono gli ascensori e i montacarichi. Gli ascensori sono elevatori dotati di una cabina le cui dimensioni consentono l’accesso alle persone, i montacarichi invece sono elevatori in cui la cabina non è accessibile alle persone e la cui funzione è solo quella di trasportare oggetti. La cabina è inserita in un vano ascensore che conforma una sorta di scatola chiusa dotata di apertura ai singoli piani per lo sbarco delle persone. Il vano ascensore viene in genere realizzato in setti continui di calcestruzzo armato gettato in opera quanto è cieco, mentre è realizzato con una struttura a telaio in acciaio e tamponamento vetrato quando si vuole realizzare un elemento trasparente. Le caratteristiche degli elevatori dipendono dalla velocità, dalla portata (carico), dalla capacità di trasporto, intervallo di attesa al piano principale e durata del percorso. Gli ascensori sono prevalentemente ad impianto elettrico e vengono classificati in base al sistema di trazione: per quelli a FUNE deve essere previsto un vano di extra corsa in alto contenente il macchinario. Alternativa sono gli ascensori IDRAULICI in cui le cabine vengono sollevate da pistoni mossi da oli speciali portati in pressione tramite pompe azionate da motori elettrici.