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1 CLASSIFICAZIONE DEGLI ELEMENTI COSTRUTTIVI esempi di involucri nelle costruzioni con materiali innovativi
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CLASSIFICAZIONE DEGLI ELEMENTI
COSTRUTTIVI
esempi di involucri nelle costruzioni con materiali innovativi
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L’Insieme degli elementi tecnici che hanno la funzione di separare gli spazi interni del sistema edilizio rispetto all’esterno.
Pareti Facciate (a doppia o tripla pelle
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Parete senza intercapedine (m
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ente lafunzione di chiusura e isolam
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Il ponte termico può crearsi per discontinuità materica, quando in una chiusura è presente un materiale, con caratteristica di continuità tra esterno ed interno, con elevata conducibilitàtermica. Un ponte termico costruttivo si determina tipicamente in corrispondenza degli elementi strutturali in calcestruzzo armato (�=1,3Kcal/hm°C) chesono parte di una struttura.
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La tecnica consiste nella preparazione preventiva delle superfici esterne dei manufatti, nell’applicazione su di esse tramite incollaggio, dei pannelli isolanti di natura, consistenza e spessore ritenuti più idonei, nella rifinitura con intonaco rasante a due strati da applicare “bagnato su bagnato” o in tempi immediatamente successivi l’uno dall’altro, con interposta rete in fibra di vetro di vario tipo, ed infine con trattamento superficiale di finitura
Cappotto esternoL’isolamento termico dei fabbricati dall’esterno, comunemente detto “a cappotto”. Dal punto di vista tecnologico, esso comporta l’applicazione di un rivestimento isolante sulla parte esterna delle pareti dell’edificio, così da correggere i ponti termici e ridurre gli effetti indotti nelle strutture e nei paramenti murari dalle variazioni rapide o notevoli della temperatura esterna.
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Cappotto internoIl sistema è applicabile sia sul nuovo che sull’esistente ma trova la sua naturale applicazione sugli edifici esistenti.
A differenza del cappotto esterno, questa tecnica non corregge i ponti termici e non consente di mantenere le pareti d’ambito a temperatura piùelevata, con i vantaggi giàvisti nella coibentazionedall’esterno.
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Intonaco isolanteRappresenta una tecnica ormai consolidata che non comporta particolari difficoltà di applicazione.Consiste nell’applicazione a mano o con macchina intonacatrice di uno strato di intonaco continuo con caratteristiche isolanti, alparamento esterno delle facciate.
Gli intonaci normalmente usati sono miscele di vari componenti.Sono costituiti di una componente isolante, che può essere fornita da materiali minerali espansi (perlite, vermiculite…) o da materiali minerali fibrosi (lane di roccia, di vetro…) o ancora da sostanze sintetiche in granulometriaopportuna, di leganti idraulici e di speciali resine addittivanti. Successivamente, questi intonaci sono protetti da rivestimenti che devono essere traspiranti con funzioni di finitura e antimeteoriche.
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Isolamento e sottofinestraIl sistema prevede la posa in opera di un pannello coibente con barriera al vapore, da lasciare in vista nel caso che nel vano vada alloggiato un radiatore, e da completare verso l’interno del locale con cartongesso o con un controtavolato in tavelle, nel caso in cui esso sia a vista. Come tutti gli isolamenti dall’interno, la tecnica ha il limite di non eliminare i ponti termici di soletta.
Parete a cassa vuota e parete a cassetta
Parete a cassettaParete costituita da due pareti parallele poste a distanza ravvicinata con interposto isolante termico e, in alcuni casi, intercapedine d.aria.
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Parete a cassa vuotaDetta muratura a doppia parete, ècostituita da due pareti parallele poste a distanza ravvicinata con interposta intercapedine d’aria.
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I seguenti elementi sono in genere assemblati e uniti a secco.
Si possono classificare 4 tipologie di unione a secco più diffuse in edilizia, secondo lo schema riportato
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RIVESTIMENTI METALLICI: lastre, doghe, piccoli elementi che completano le chiusure nello strato più esterno. Hanno funzione di proteggere le parti interne dell’edificio dagli agenti esterni atmosferici.Sono riciclabili, non inquinanti, idrorepellenti e resistono al clima. Alcuni come le leghe di zinco e di alluminio temono il contatto con altri metalli, che provoca una corrosione elettrochimica.
Descrizione: Le tipologie di rivestimento sono:Lamiere semplici; Lamiere grecate, nervate, ondulate; Doghe sagomate o curve; Pannelli metallici compositi.I rivestimenti assicurano una protezione agli ambienti interni dagli agenti atmosferici e dagli urti.
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I pannelli compositi hanno anche proprietàdi coibenza termo-acustica e possono essere strutturali, cioèsopportare i carichi collaborando con la struttura dell’edificio.I rivestimenti vengono impiegati negli edifici nuovi e anche in quelli da riqualificare.Le lastre sono laminate e hanno dimensione massima di 1 m di lato e spessore 0,5 – 1,5 mm.
Materiali: Acciai da costruzione inossidabili o zincati, leghe in alluminiomagnesio, rame, leghe a base di zinco (zinco puro, rame e titanio) per pareti ventilate.
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staffe di acciaio da accoppiare con bulloni.
Connessioni interne : Aggraffatura fra laniere metalliche, unite a una staffa angolare che le ancora alla struttura della copertura.Rivetti da impiegare per
fissarelamiere metalliche.
Assemblaggio:Connessioni esterne:- Fissaggio diretto: I pannelli/ lamiere sono fissati direttamente alla struttura portante dell’edificio (C.A., muratura, acciaio, ecc) con staffe, tasselli a espansione o bulloni.- Fissaggio indiretto: i pannelli si appendono a una struttura secondaria a maglia di legno o acciaio, applicata a sua volta alla struttura portante con staffe imbullonate L’attacco di questa sulla struttura portante si effettua su pilastri, sulla trave di bordo, su entrambe le strutture, sulla soletta a sbalzo. Tale metodo è usato in particolare su strutture di c.a. e di acciaio e consente di regolare la posizione degli elementi in tutte le direzioni.
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VETRATE CONTINUE STRUTTURALI A FISSAGGIO MECCANICOElemento di chiusura verticale o superiore, trasparente o semitrasparente, di grandi dimensioni (che costituisce una parte di involucro) sostenuta da un telaio metallico e da silicone strutturale che ha resistenza meccanica.Le lastre vetrate non hanno il coprifilo esterno (come le curtain-wall tradizionali).Il telaio è appeso in modo meccanico alla facciata.E’ impiegata generalmente per coprire grandi superfici e ambienti che necessitano di molta luce. Ha funzione di tenuta all'aria e all'acqua, di isolamento termico e acustico.
Sede del Suva Building di Basilea, Svizzera – progetto di Herzog & De Meuron. Il progetto è il rivestimento vetrato di un edificio esistente.
La struttura portante dell’edificio che sostiene la facciata continua è la trave di bordo o la soletta. Su questa è fissato un profilo metallico o una piastra annegata nel getto. Qui si aggancia la struttura secondaria che sostiene i pannelli vetrati.
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SezioneSpaccato assonometrico
I pannelli vetrati vengono fissati ad una struttura secondaria metallica, fissata alla struttura portante di cemento armato o acciaio con staffe e bulloni.
Dall’esterno rimane nascosta la vista del telaio metallico. Il vetro è vetrocamera e/o vetro stratificato con proprietà basso emissive.
I pannelli presentano vetri incollati con silicone strutturale al telaio di supporto (profili a C, T, Z, ) di acciaio zincato (contro la corrosione), o alluminio.
Ogni pannello è indipendente dagli altri e la rottura/danneggiamento di una o più lastre ha scarse conseguenze sulla facciata.
La sigillatura siliconica deve assorbire solo la spinta del vento e nel caso in cui la lastra genera forze di gravità sul silicone, bisogna inserire un fissaggio meccanico per non avere sollecitazioni di taglio sul giunto in silicone.
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Materiali: La struttura che sostiene i vetri può essere:� Un sistema di montanti (profili, tubolari) di alluminio, di acciaio, di vetro strutturale temprato e stratificato, sui quali sono imbullonati gli attacchi puntuali.� Una struttura di cavi d’acciaio inox tesi, fissati con appositi tiranti al pavimento e al soffitto. Ogni cavo passa attraverso un tenditore chene regola la tensione. Sul tenditore è imbullonata la crociera.
VETRATE STRUTTURALI SOSPESE CON FISSAGGIO PUNTUALEDescrizione: Facciata in cui le lastre non hanno telaio ma sono sostenute da attacchi puntiformi posizionati sugli angoli dei moduli vetrati, collegati alla struttura portante. Le lastre sono sigillate con un cordone di silicone.
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Gli attacchi puntuali, che sostengono le lastre, sono composti da un insieme di parti:
• Una crociera realizzata con fusione di acciaio su stampo di cera;•Bulloni con testa svasata o a “rotulle”, che va inserita nel vetro, e dadi di fissaggio.• Guarnizioni plastiche, da interporre fra vetro e nodo d’acciaio.
Fissaggio Pilkington, fra struttura portante e vetro realizzato con concrociera di acciaio inox e bulloni speciali con testa a rotulle (sfera di acciao dolce rivestita di nylon) inserita sul foro del vetro;
Fissaggio fra struttura portante e vetro realizzato con concrociera di acciaio inox e bulloni speciali con testa svasata e rivestita di nylon, che viene inserita sul foro del vetro.
Crociera Pilkington e Faraone, di acciaio inossidabile, da abbinare ai bulloni per collegare il vetro alla struttura portante.
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Altri esempi di tacciate vetrate
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Le lastre vetrate trasferiscono i carichi alla struttura portante tramite gli attacchi puntuali, e alle lastre adiacenti. Per questo motivo è necessario il silicone strutturale, che oltre a sigillare, ha la capacità di resistere alla spinta del vento. Le lastre, fissate nei quattro angoli, sono appese in due punti superiori, che sopportano i carichi, mentre i due attacchi inferiori assorbono le sollecitazioni del vento e degli spostamenti.
Sede Permasteelisa, Vittorio Veneto (TV) – Vista della vetrata sospesa centrale
Fissaggio puntuale Faraone, composto da una crociera e da speciali bulloni, fissato ad un montante tubolare di acciaio/alluminio
Il vetro delle lastre è di vario genere:• Vetro stratificato;• Vetrocamera con lastre di spessore minimo 10 mm e camera di 16 mm, con v.temprato;• Vetro temprato da impiegare sempre se il vetro ha fori per il fissaggio; Il Silicone da applicare al bordo lastra (10-15mm) resistente ai raggi UV.
Parete ventilataLa parete ventilata è un sistema di coibentazione dall’esterno.Il sistema si compone di tre strati tecnici interconnessi: uno strato isolante applicato alla parete perimetrale, normalmente costituito da pannelli semirigidi incollati al paramento murario e fissati con tasselli.
Un rivestimento esterno, costituito da diversi materiali quali lastre di vario tipo, doghe, lamiere lavorate, intonaco armato, materiali lapidei o cementizi, che deve proteggere efficacemente l’isolante dagli agenti atmosferici.Si correggono i ponti termici, riducendo nei paramenti murari le variazioni rapide o notevoli della temperatura esterna.
Un’intercapedine ventilata, di 2-4 cm, (all’interno di una struttura che ha la funzione di “portare” il rivestimento esterno), aperta alla base e alla sommitàdella facciata, che permette la ventilazione dell’isolante, disperdendo il vapor acqueo proveniente dall’interno dei locali.
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Il solaio è un elemento strutturale fondamentale la cui principale funzione è quella di trasferire i carichi e i sovraccarichi verticali alla struttura portante.Un solaio deve essere realizzato in maniera da possedere i seguenti requisiti:• Resistenza meccanica necessaria per i carichi cui èsottoposto;• Sufficiente resistenza al fuoco• Limitata deformabilità;• Facilità di posa in opera;• Possibilità di collegamento monolitico con la restante struttura;• Buone caratteristiche di isolamento acustico;
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La tecnica comporta la posa in opera di pannelli isolanti, in genere giàfiniti e solo da tinteggiare, da incollare sull’intradosso della soletta.
Nel dettaglio, la tecnica consiste nella pulizia del supporto, nell’incollaggio dei pannelli con apposito collante costituito da malta adesiva miscelata con cemento.
Copertura piana con isolante interno
La tecnica consiste nella coibentazione del solaio dall’interno e risulta particolarmente utile in quei casi in cui sia impossibile eseguire la coibentazionesull’estradosso del solaio, che rimane comunque la tecnica di coibentazioneda preferirsi poichéparticolarmente adatta ad eliminare i ponti termici e il conseguente rischio di condense.
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Il sistema comporta l’applicazione al di sopra della struttura esistente, di un
nuovo strato isolante, di un nuovo manto impermeabile ed infine, di una protezione
del manto stesso conforme all’uso che tale copertura dovrà avere: ghiaia ed
argilla espansa se non praticabile, pavimentazione se praticabile.
A seconda del diverso tipo di protezione di manto
impermeabile adottato, il sistema garantisce coperture
praticabili o meno.
Isolamento a copertura piana con isolante esterno
L’isolamento di una copertura piana dall’esterno consente di
intervenire molto efficacemente in quelle coperture che per
vetustà o carenze tecniche non sono più in grado di garantire il
confort termico.
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Protetti verso l’interno da un’adeguata barriera al vapore continua e senza interruzioni. Particolare attenzione va prestata poi alla finitura, che deve essere valida esteticamente
Copertura a falde con isolante all’intradosso della faldaUno dei sistemi di isolamento più adottati nei fabbricati coperti con tetti a falde inclinate, dotati di sottotetto abitabile. Di facile esecuzione, utilizzato sia per interventi sul nuovo che sull’esistente.Il sistema comporta la posa in opera dell’isolante direttamente sulla struttura della falda (che può essere in listelli di legno, ferro o travettiprefabbricati).
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Copertura a falde con isolante sotto il manto antimeteorico
Consiste nel porre in opera l’isolante subito sotto le tegole, i coppi o le lastre
della copertura, sostenuto dalle falde inclinate del tetto.
Nel dettaglio, è bene che gli isolanti siano dotati sulla faccia inferiore di un foglio con funzioni di barriera al vapore.
Dal punto di vista tecnologico, nelle solette piene in c.a. o
laterocemento, l’isolante va posto sull’estradosso della falda, tra listelli
di legno posati longitudinalmente nel senso della pendenza e a
distanza di 50/60 cm l’uno dall’altro, il cui spessore è uguale o maggiore a quello dello strato isolante stesso.
Al di sopra, deve essere poi fissata una seconda orditura
di listelli in senso normale alla prima, per l’appoggio del
manto antimeteorico.
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Successivamente, dovrà essere collocato il materiale isolante, senza alcuna protezione superiore. Nel dettaglio, è consigliabile mantenere il sottotetto adeguatamente ventilato (con ventilazione controllata, cosìda evitare la presenza di volatili attirati dall’isolante), per conservare sempre asciutto il materiale isolante nel periodo invernale e nello stesso tempo disperdere il calore dovuto all’irraggiamento in estate.
Nel caso in cui il sottotetto non sia praticabile, il sistema consiste nella posa in opera “a secco”
sull’estradosso della soletta, pulita e priva di asperità, di uno strato di
barriera al vapore, costituita da fogli di polietilene, connessi
mediante sovrapposizione ed uniti tra loro con nastro biadesivo.
Copertura a falde con isolante all’estradosso dell’ultima soletta
Il sistema più adottato nei fabbricati coperti con tetti a falde
inclinate, dotati di sottotetto. Eseguito per interventi sul
nuovo e sull’esistente.
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La tecnica consiste nella preparazione del supporto, che deve essere privato di asperità e materiali incoerenti, così da avere un’adeguata planarità per ricevere il materiale isolante; nella posa in opera dello stesso e nella sua successiva rivestitura, con finalità protettive, con un massetto in cls, in preferenza leggermente armato con una rete elettrosaldata di maglia 10*10, che costituisce il piano di posa della soprastante pavimentazione.
Può essere eseguito su qualsiasi tipo di supporto
(solai in laterocemento o in c.a. gettati in opera o
prefabbricati), previa idonea preparazione.
Il sistema prevede la collocazione dell’isolante in corrispondenza della faccia
superiore della soletta.
Pavimenti Isolamento all’estradosso del solaio
L’isolamento del solaio che copre spazi cantinati o comunque non riscaldati,
effettuato al suo estradosso, viene utilizzato negli edifici di nuova realizzazione.
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Al di sopra di questo, dovràessere realizzato un massetto, di
preferenza armato con rete elettrosaldata, a protezione
dell’isolante stesso e a supporto della soprastante pavimentazione.
Per mantenere asciutti i vespai, è consigliata una ventilazione
degli stessi.
Isolamento solai controterra e vespai
Comporta l’applicazione di uno strato isolante all’estradosso del solaio.
L’isolante dovrà avere una resistenza meccanica idonea a sopportare il peso
del massetto soprastanteLa tecnica consiste nella preparazione
preventiva della superficie, che non dovrà presentare asperità, così da
essere idonea ad accogliere eventualmente un isolante in pannelli.
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Isolamento solai su porticatoIntervento di isolamento all’intradosso del solaio con sistema a cappottoL’isolamento del solaio che si affaccia su porticato o spazi aperti può essere eseguito su qualsiasi superficie, previa idonea preparazione e applicazione di adeguato collante.
L’adozione della tecnica comporta un’opportuna spazzolatura della superficie e un accurato lavaggio della stessa con impianto ad acqua calda in pressione, consolidando successivamente il tutto con applicazione di prodotti non filmanti che penetrino in profonditànell’intonaco, così da consentire un buon ancoraggio alla stessa del collante cementizio.
Esso prevede la collocazione dell’isolante in corrispondenza della faccia inferiore della soletta. L’intervento consente la correzione dei ponti termici.
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Isolamento solai su porticatoIntervento di isolamento all’estradosso del solaioL’isolamento del solaio che copre spazi scantinati o aperti, effettuato al suo estradosso, viene utilizzato negli edifici di nuova realizzazione. Può essere eseguito su qualsiasi tipo di supporto (solai in laterocemento o in c.a. gettati in opera o prefabbricati), previa idonea preparazione.
sul supporto, che deve essere piano e privo di
asperità e materiali incoerenti, si pone il
materiale isolante; rivestito, con finalità
protettive, con un massetto in cls,
leggermente armato con una rete
elettrosaldata di maglia 10X10, che
costituisce il piano di posa della soprastante
pavimentazione.
