La fine del 2017 ha visto L’APERTURA DEL CANTIERE PER LA REALIZZAZIONE DELLA FUTURA RESIDENZA S.EUFEMIA, un complesso residenziale collocato nel Comune di Correzzana, Provincia di Monza e Brianza, all’incrocio tra Via Principale e Via S. Eufemia, costituito da quattro palazzine separate, per un totale di n. 24 appartamenti, di cui n. 18 in edilizia residenziale privata libera e n. 6 in edilizia residenziale privata convenzionata; le quattro palazzine offrono tre piani fuori terra, destinati agli appartamenti, ed un piano interrato destinato a boxes, cantine e locali condominiali di servizi.

La prima fase è stata caratterizzata dallo sbancamento e dalla realizzazione dello scavo generale.

Durante la realizzazione di queste prime fasi, è stata posizionata la vasca di laminazione ( vedi ns precedente news dicembre 2017 ), volta sia alla riduzione della portata idraulica che viene immessa nei recettori finali, soprattutto dopo forti piogge e temporali caratteristici dell’estate,  evitando così la formazione delle voragini sotterranee, oltre allo straripamento dei collettori fognari  e dei corsi d’acqua, sia al recupero dell’acqua piovana, immagazzinata nella vasca e riutilizzata per l’irrigazione dei giardini.

La tipologia costruttiva scelta per l’insediamento, a seguito delle opportune indagini geotecniche e in conformità alla normativa vigente, è di tipo misto, parte a telaio in c.a., parte in muratura continua e parte in legno. I materiali utilizzati, in conformità al D.M. 14/01/08 Norme Tecniche per le Costruzioni, e alle nuove normative antisismiche sono: cemento armato, muratura in blocco alveolare portante, legno e acciaio; travi e pilastri e setti in c.a. gettato in opera con CLS C25/30 S4 D32, e acciaio B450C – FeB 44 K, integrato con setti prefabbricati e murature a seconda delle esigenze di rigidezza definite nel calcolo delle strutture.

Si è quindi proceduto alla fase di formazione delle fondazioni in calcestruzzo armato, essenzialmente a platea armata.

Programmare ora per il futuro di domani: è probabilmente questo il motivo per cui è diventato sempre più importante parlare di case passive, case nZEB. Edifici che abbassino o addirittura annullino il consumo di energia.

Ma i futuri tecnici, oggi ancora giovani spettatori del nostro impegno a migliorare la qualità della vita, per noi oggi ma soprattutto per il loro avvenire, cosa pensano delle nuove tecnologie e come vedono quello che noi stiamo programmando ora per loro?

Abbiamo il piacere di presentare una tesi di maturità, preparata da un ragazzo, che crede nel suo futuro e nella possibilità di migliorarlo, grazie alla progettazione sostenibile,  riducendo l’impatto ambientale a beneficio della salute e del comfort ed elevando la qualità della fruizione degli utenti.

Leggi la tesi:

– Parte prima: l’involucro edilizio

– Parte seconda: Sistemi tecnici al servizio del fabbricato

Recentemente abbiamo potuto realizzare il nuovo capannone ad uso deposito per Lo Scatolificio Rossi di Vedano (MB): un insediamento industriale, tipicamente realizzato con sistema costruttivo prefabbricato e con pavimentazione interna in battuto di cemento.

Tale pavimentazione, comunemente definita con il termine “pavimento industriale”, è costituita da una piastra in calcestruzzo, e deve il suo nome alla sua più comune destinazione, l’industria: è infatti la pavimentazione più usata in capannoni produttivi, magazzini e grandi depositi, centri commerciali.

La norma UNI 11146 “progettazione, esecuzione e collaudo dei pavimenti di calcestruzzo ad uso industriale” definisce i criteri per le fasi di realizzazione di queste pavimentazioni, costituite da una piastra di calcestruzzo e da eventuali trattamenti superficiali atti a migliorarne le prestazioni.

La formazione di un pavimento industriale richiede un’accurata progettazione e un’attenta verifica nelle varie fasi di lavorazione: verifica del sottofondo, ove non devono risultare tubazioni o quant’altro possa ridurre lo spessore del cls, o ristagni d’acqua, che potrebbero indicare presenza di argilla, con possibili conseguenti movimenti verticali, probabili  cause di dissesti fino a formazione di crepe e rotture: molti rischi sono scongiurati da preventive prove su piastra.

Successivamente si procede ad un accurato isolamento delle strutture verticali che verranno a contatto con il massetto in cls, quindi alla posa dell’armatura: quella metallica, che limita le fessure del cls nei giunti durante il ritiro, e quella secondaria, costituita da fibre sintetiche, in grado di trattenere la formazione delle microfessurazioni legate al ritiro; scelta accurata del cls, che, proprio per l’inserimento delle fibre sintetiche, vede diminuito il proprio grado di lavorabilità, rendendo obbligatorio l’uso di additivi superfluidificanti, necessari per scongiurare gli effetti dannosi imbarcanti e di ritiro, e quindi da scegliere in funzione delle condizioni climatiche e delle temperature dell’aria durante il getto.

A questo punto avviene il getto, con possibile uso di pompa, vibrato in tutti i punti di contatto, e staggiato; quando è richiesto un elevato grado di planarità, con tolleranze di circa mm 3 su ml 2, questa lavorazione avviene con l’uso di una macchia denominata LASER SCREED, a controllo computerizzato, dotata di un braccio telescopico, al termine del quale è posta una staggia vibrante.

Questa lavorazione risulta particolarmente indicata per magazzini e depositi caratterizzati da scaffalature di altezza superiore a ml 10, che necessitano quindi l’utilizzo di carrelli elevatori di elevata precisione, anche a filo guidato.

La fase successiva costituisce la formazione dello stato di usura, legato al tipo di sollecitazione che il pavimento dovrà sopportare: per questo strato vengono usati quarzi naturali di cemento, opportunamente premiscelati e additivati con fluidificanti e disperdenti, distribuiti a spolvero sul cls ancora fresco, ripetutamente finchè il cls contenga sufficiente umidità.

Le operazioni vengono quindi concluse effettuando il taglio del masseto a quadri regolari, per ottenere giunti di contrazione nel massetto stesso, andando così a controllare la normale contrazione che subisce il cls nell’indurimento.

I giunti di contrazione, che tendono ad aumentare le dimensioni durante la contrazione del cls,  vengono quindi sigillati con resine poliuretaniche, in grado di resistere ad urti e pressioni delle ruote dei carrelli.

L’altezza delle scaffalature da installare nel deposito ha richiesto proprio le caratteristiche di precisione e planarità sopra descritte, pertanto, avvalendoci della ditta Pavibeton, specializzata nel settore, si è proceduto nella realizzazione del massetto con le fasi citate.

La distribuzione interna, caratterizzata da aree su cui appoggiano gli scaffali e spazi adibiti al passaggio dei muletti e persone, ha portato alla scelta di utilizzare due differenti strati di finitura del pavimento industriale.

Per le superfici destinate al collocamento degli scaffali, si è realizzato un rivestimento in resina a film antipolvere, denominato “FLOORPOX”, con applicazione di primer a base di resine epossidiche, e successiva applicazione di rivestimento epossidico, con colorazione a scelta; rivestimento applicabile tuttavia su pavimenti in cls stagionato e privo di umidità: questo ha determinato l’inserimento della barriera al vapore nel getto del massetto.

Per i percorsi adibiti al passaggio di carrelli di precisione, invece, si è utilizzato una pavimentazione con resina autolivellante, denominata “Floorpox AV” in grado di garantire un’ottima resistenza al passaggio dei carrelli, una lunga durata nel tempo, con scarsa manutenzione e facilità di pulizia, e la possibilità di scegliere finiture lucide e opache; anche’essa richiede assenza di umidità, determinando analogamente l’inserimento della barriera al vapore.

I rivestimenti in resina scelti e realizzati hanno conferito al pavimento industriale un aspetto pulito e luminoso, oltre a garantire la funzionalità richiesta dal tipo di attività da svolgere all’interno del capannone.

La facciata ventilata (o parete ventilata) è un particolare tipo di rivestimento perimetrale delle pareti che prevede l’applicazione a secco, sulla superficie esterna dell’edificio, di pannelli di opportuno spessore, non strettamente aderenti alla struttura. La facciata ventilata è caratterizzata essenzialmente dalla posizione dello strato di rivestimento esterno, che non aderisce alla parete di tamponamento, ma ne risulta distanziato per formare un’intercapedine. In questo modo si ottiene la circolazione naturale dell’aria nello spazio dell’intercapedine, per effetto del moto convettivo prodotto dalla presenza di aperture disposte alla base e alla sommità della facciata.

La norma UNI 11018 definisce la facciata ventilata come “un tipo di facciata a schermo avanzato in cui l’intercapedine tra il rivestimento e la parete è progettata in modo tale che l’aria in essa presente possa fluire per effetto camino in modo naturale e/o in modo artificialmente controllato, a seconda delle necessità stagionali e/o giornaliere, al fine di migliorarne le prestazioni termoenergetiche complessive”.

Lo ‘spazio vuoto’ lasciato tra parete e rivestimento, capace di generare moti convettivi, favorisce la traspirabilità dell’edificio, inoltre, lo strato di ventilazione, unito al materiale isolante, permette di ridurre la dispersione di calore in inverno ed evitarne l’accumulo in estate.

Il sistema a facciata ventilata è una delle tecnologie di rivestimento esterno degli edifici più efficace per risolvere le problematiche della protezione dall’umidità e dagli agenti atmosferici e dell’isolamento termico e acustico.

Il paramento esterno della parete ventilata protegge la struttura perimetrale dall’azione degli agenti atmosferici, tra cui soprattutto la pioggia, mantenendola asciutta ed eliminando il rischio di distacchi e infiltrazioni.

Inoltre l’isolamento esterno continuo rende la protezione termica della facciata omogenea, eliminando i ponti termici e migliorando le prestazioni energetiche dell’edificio. L’aria che entra nell’intercapedine dal basso verso l’alto, infatti, crea un efficace flusso aerato, che sviluppa le funzioni di traspirazione della facciata ed eliminazione dell’umidità.

In estate, quindi, la facciata ventilata crea un flusso d’aria in movimento fra lastra esterna e pannello isolante, che permette all’aria surriscaldata, che si forma nella camera di ventilazione, di essere espulsa alla sommità dell’edificio, diminuendo gli apporti termici dall’esterno e svolgendo anche la funzione di schermatura solare, assorbendo e riflettendo una grande quota di energia solare.

Nel periodo invernale, invece, questa ventilazione favorisce la rapida eliminazione del vapore acqueo proveniente dall’interno; in questo modo si riduce sensibilmente il fenomeno della condensa e vengono drasticamente eliminati gli effetti negativi di eventuali penetrazioni di acqua, con conseguente riduzione della quantità di calore che esce dall’edificio.

REALIZZAZIONI ARCHETIPO

Nella sua ultima realizzazione, la RESIDENZA GREEN LIVING, insediamento residenziale plurifamiliare posizionato a sud del territorio comunale di Biassono, in confine con il comune di Vedano al Lambro, nelle vicinanze del parco di Monza, Archetipo ha optato per la realizzazione di un sistema a parete a facciata ventilata a circuito aperto, progettato unitamente ai tecnici Wodbeton che ci hanno affiancato nella realizzazione di strutture e finiture dell’edificio in legno e calcestruzzo, permettendoci di raggiungere per questa realizzazione elevate prestazioni statiche, termiche ed acustiche.

La caratteristica peculiare di questo sistema costruttivo adottato risiede proprio nella contemporanea presenza della struttura interna intelaiata in legno, che consente l’alloggiamento di un adeguato strato coibente, e della lastra esterna in calcestruzzo, che aggiunge massa all’involucro, aumentando l’inerzia termica, efficace durante la stagione estiva, e favorendo un ottimo comportamento acustico. La struttura lignea è protetta al fuoco dalla lastra esterna in calcestruzzo e da una controparete interna in cartongesso o fibrogesso.

Sul lato esterno della parete prima dello strato di calcestruzzo, è posizionata la camera d’aria a circuito aperto: l’aria entra alla base dell’edificio attraverso la realizzazione di condotte studiate e calcolate appositamente per “pescare” area fresca dall’esterno, da immettere all’interno della parete, che fuoriesce dal colmo secondo un moto naturale innescato dal riscaldamento dell’aria stessa denominato “effetto camino”.

La ventilazione dell’intercapedine asporta così una notevole quantità di calore, riducendo la temperatura del rivestimento e regolarizzando quella della struttura retrostante, ottenendo una diminuzione dell’escursione termica della parete ed offrendo una parete sempre asciutta e libera da umidità e quindi muffe.

In modo particolare, le strutture in c.a. ricoprirono un ruolo importante nella vulnerabilità della maggior parte dei fabbricati, per la loro larga diffusione come sistema costruttivo privilegiato. La gran parte degli edifici in calcestruzzo armato, inoltre, non è stata progettata seguendo criteri antisismici, in quanto le normative vigenti nel periodo di edificazione (prima del 2009) non richiedevano il rispetto di specifici criteri per la modellazione delle strutture, l’analisi delle sollecitazioni e delle relative accelerazioni, l’introduzione di minimi di armatura e staffatura. Gran parte degli edifici esistenti sono stati costruiti ante 2009 quando l’iter di aggiornamento normativo si è concluso, trovando piena applicazione.

A partire dal 2003 con l’approvazione della O.P.C.M. 3274 tutto il territorio italiano è classificato sismico secondo diversi classi di rischio. L’ordinanza ministeriale e le successive norme tecniche per le costruzioni del 2005 e del 2008 (DM 14.01.2008), con le relative circolari esplicative, hanno introdotto  criteri di progettazione antisismica per tutti gli edifici e su tutto il territorio nazionale. A seguito del terremoto del 2014 nel mantovano e modenese Regione Lombardia ha inoltre aggiornato con il DGR X/2129 la classificazione sismica dei propri comuni. Con la definitiva entrata in vigore del DGR X/2489 dal 14 ottobre 2015, molti comuni lombardi sono passati ad una classe di rischio sismico superiore (da zona 4 a 3 oppure da zona 3 a 2), con conseguente utilizzo di criteri antisismici più restrittivi. La percezione del rischio sismico e la necessità di progettare con specifici criteri in questi ultimi anni è sensibilmente aumentata sia per le nuove costruzioni che per gli edifici esistenti.

In questo quadro generale, il patrimonio esistente è sicuramente quello che necessita di maggiore attenzione, sia perché in genere realizzato senza particolari concezioni strutturali che considerino l’effetto delle azioni orizzontali dovute ad un evento tellurico, sia per le incertezze legate ai modelli e schemi strutturali, alla caratterizzazione dei materiali e dei carichi applicati, alla definizione esatta della geometria della struttura.

Le recenti normative hanno introdotto nuovi impegni per le costruzioni esistenti, quando si operino interventi di ampliamento, sopraelevazione, cambio destinazione d’uso e tutti gli interventi che possano interferire con il comportamento originario del fabbricato.  In tali casi si deve procedere ad una valutazione dei livelli di sicurezza delle strutture dell’edificio, in modo da verificare se l’edificio sia in grado di resistere alla combinazione delle azioni sismiche di progetto indicate dalla normativa. Va quindi eseguita un’indagine che ricostruisca in modo attendibile le caratteristiche geometriche e dimensionali degli elementi strutturali, le proprietà meccaniche di resistenza dei materiali utilizzati, in modo da definire i livelli di conoscenza ed eseguire un’analisi che restituisca il comportamento globale della struttura, e come reagisce all’azione del sisma. A seguito di tale indagine sarà possibile determinare se il fabbricato necessita di interventi di adeguamento o miglioramento sismico e determinare la tipologia degli interventi da eseguire nel generale contesto di riqualificazione.

Si riportano alcune tecnologie costruttive, che trovano applicazione negli interventi di ripristino e consolidamento delle strutture portanti di edifici in calcestruzzo armato per interventi di miglioramento od adeguamento sismico.

ISOLATORI SISMICI

Una tecnologia che permette di adeguare o migliorare il comportamento sismico delle strutture nuove e di quelle esistenti in particolar modo per le sopraelevazione è quella che utilizza l’isolatore sismico.

Il concetto semplice, che sta alla base del sistema antisismico, sta nel disaccoppiare il moto della struttura da quello del terreno per ridurre gli effetti distruttivi del terremoto; tale disaccoppiamento si ottiene attraverso dispositivi detti ISOLATORI, solitamente interposti tra l’edificio e le fondazioni; esso consente di ridurre le accelerazioni trasmesse alla sovrastruttura, di conseguenza l’isolamento sismico consente di evitare completamente il danneggiamento degli elementi strutturali e non strutturali, evitare il danneggiamento o la perdita di funzionalità delle apparecchiature contenute all’interno dell’edificio ma, cosa più importante, evita la perdita di vite umane.

Si possono considerare tre categorie di isolatori e diversi tipi per ogni categoria. I diversi dispositivi possono essere anche utilizzati in modo complementare nella stessa struttura:

• Isolatori elastomerici. Hanno una elevata rigidezza verticale e una bassa rigidezza orizzontale, che consente di portare il periodo proprio della struttura isolata fuori dal campo delle frequenze dei terremoti. Ne esistono di diversi tipi:
  • i più semplici e i più collaudati sono quelli realizzati in elastomero (a basso o ad alto smorzamento) armato con lamierini metallici;
  • esistono anche isolatori elastomerici che hanno inserito al loro interno un blocco di piombo che consente un’ulteriore capacità dissipativa di energia;

• Isolatori a scorrimento. Consentono di limitare ad un valore prefissato (molto basso) la forza totale orizzontale di natura dinamica che sollecita la struttura durante il sisma (taglio totale alla base). Anche di questa famiglia ne esistono di diversi tipi:
  • Isolatori a scorrimento (acciaio-teflon) su superfici piane ad attrito radente con o senza lubrificazione; questi isolatori necessitano di un sistema elastico di ricentramento dopo il sisma e possono essere associati ad isolatori elastici elastomerici che assolvono tale funzione;
  • Isolatori a pendolo scorrevole, semplice, doppio o triplo, sempre a scorrimento (acciaio-teflon) come i precedenti, ma lo scorrimento avviene su superfici sferiche il che consente l’autocentramento della struttura dopo il sisma;

• Isolatori metallici a rotolamento. Consentono di isolare anche strutture leggere e flessibili sfruttando il basso valore dell’attrito volvente. Esistono già numerose applicazioni in Giappone mediante isolatori metallici a ricircolo di sfere o su rulli.

Queste sono solo alcune delle tecnologie costruttive utilizzabili per riqualificare o costruire un edificio sicuro dal punto di vista del rischio sismico. 

RINFORZI STRUTTURALI CON MATERIALI COMPOSITI IN FIBRA DI CARBONIO

La tecnologia dei materiali compostiti in fibra di carbonio (FRP) rappresenta la soluzione tecnologica più evoluta, non invasiva e dalle elevatissime caratteristiche meccaniche idonea per tutti gli interventi di consolidamento statico, riabilitazione strutturale, miglioramento ed adeguamento sismico.

L’applicazione di materiali compositi fibrorinforzati (FRP), per gli interventi di consolidamento statico, di rinforzo e riabilitazione strutturale, di miglioramento ed adeguamento sismico.

Alcuni interventi possibili sono di seguito elencati:

• Rinforzo a flessione di travi
• Rinforzo a pressoflessione di travi e pilastri
• Rinforzo dei nodi trave-pilastro, trave-trave e pilastro-fondazione
• Rinforzo a taglio di travi e pilastri
• Rinforzo a torsione di travi e pilastri
• Confinamento di pilastri e setti
• Incremento della duttilità delle sezioni terminali di travi e pilastri
• Incremento della capacità deformativa globale di una struttura
• Irrigidimento di solaio nel proprio piano
• Miglioramento della capacità sismica dell’edificio
• Confinamento di piano per il collegamento delle sommità dei muri
• Messa in sicurezza di edifici residenziali, ospedalieri, scolastici, sportivi, commerciali e industriali

L’intervento di rinforzo con FRP, che ha la peculiarità di vedere accoppiati materiali tradizionali, come calcestruzzo e muratura, con materiali dalla tecnologia nettamente più avanzata, trova largo impiego nel consolidamento e nel rinforzo delle strutture civili e industriali.

I compositi per il rinforzo strutturale sono disponibili in diverse geometrie: esse vanno dalle lamine pultruse, utilizzate per il rinforzo di elementi dotati di superfici regolari, ai tessuti mono-bi-quadridirezionali, che possono essere facilmente adattati alla forma dell’elemento da rinforzare, prima della fase di impregnazione.

Di seguito una gallery riguardante un intervento effettuato da Archetipo presso una residenza privata che necessitava di un intervento di rinforzo strutturale:

SISTEMI ANTISFONDELLAMENTO

Lo “sfondellamento” dei solai è una problematica di carattere strutturale connesso al cedimento del fondello delle pignatte nei solai latero-cementizi. Minimo comune denominatore del fenomeno è comunque la presenza di elementi in laterizio ai quali è affidata una funzione strutturale più o meno significativa nel contesto della struttura orizzontale. La problematica si evidenzia con il distacco e conseguente rottura, del fondello, dei setti verticali della pignatta e successiva caduta di porzioni significative di intradosso di solaio.

Il fenomeno dello sfondellamento è purtroppo frequente dato l’elevata percentuale di utilizzo di tale tipologia strutturale nell’edilizia italiana.

La rottura è di tipo fragile, quindi per sua natura veloce e, spesso, senza segnali premonitori, con potenziali conseguenze molto gravi per le persone e per l’agibilità stessa dei locali.

Per questo, molte amministrazioni comunali stanno intervenendo con la verifica ed all’eventuale riqualificazione dei loro immobili per metterli in sicurezza, come successo presso la Scuola Elementare Aldo Moro di Biassono.

Archetipo Building, in seguito a sopralluogo avvenuto presso l’edificio oggetto d’intervento, ha riscontrato che strutturalmente l’edificio è costituito da murature portanti in laterizio a sostegno di solaio di differenti tipologie.

In seguito a varie valutazioni, condotte sulla base della normativa di riferimento, gli interventi che si sono resi necessari per la messa in sicurezza sono stati i seguenti:

• intervento di riqualificazione mediante applicazione di lastre in gesso rivestito Diamant sp. 13 mm, applicate direttamente all’intradosso del solaio. Il posizionamento delle lastre, con altezza dell’intercapedine minore di 21 cm fissate a solaio mediante struttura a C 25/60/25 x 0,6 mm con tasselli meccanici, è da considerarsi condizione migliorativa ai fini della resistenza allo sfondellamento, pertanto è risultato staticamente idoneo per la riqualificazione di solai in esame.

• Interventi di messa in sicurezza dei solai sfondellati mediante lastre in gesso rinforzato Fireline, il posizionamento delle lastre aventi sp. 15 mm, con altezza dell’intercapedine minore di 250 mm, fissato con la struttura direttamente a solaio mediante tasselli meccanici ancorati ai travetti, è da considerarsi condizione migliorativa ed offre sufficienti garanzie di antisfondellamento.