Sistemi meccanici di ancoraggio

Università Mediterranea di Reggio
Calabria
Dipartimento di Architettura e
Territorio dArTe
Materiali,
innovazione e sperimentazione
per il progetto
Sistemi di facciata
in cotto: requisiti tecnologici e
linguaggio materico
CdL in Architettura
a.a.2016.2017
Prof.ssa F. Giglio
26.10.2016
Definizione e classificazione delle facciate a doppia parete
1- facciata: insieme dei componenti che
costituiscono un sistema di chiusura (materiali,
elementi, accessori etc), progettati, assemblati
ed installati al fine di realizzare l’involucro esterno
verticale
dell’
edificio
2- facciata semplice: facciata, anche di tipo
multistrato, in cui gli strati e gli elementi funzionali
sono
assemblati
con
continuita’
senza
intercapedini d’aria tra gli strati. sono considerati
come
unico
strato
elementi
forati
3- facciata a doppia parete: facciata di tipo
multistrato, in cui gli strati e/o gli elementi
funzionali sono separati da una cavita’ o
intercapedine d’aria denominata «corridoio
d’aria» o «spazio intermedio».
Le facciate a doppia parete possono essere di
tipo ventilato e non ventilato, formate con strati
opachi o trasparenti.
VENTILATA
NON VENTILATA
Rivestimenti ventilati-facciata ventilata
La facciata ventilata individua, nel panorama della tecnica
edilizia contemporanea, un sistema tecnologico costituito da
uno strato isolante applicato direttamente alla struttura
portante di elevazione e da uno strato di rivestimento vincolato
all’edificio per mezzo di un apposita struttura di ancoraggio.
Strati funzionali
- supporto murario interno
- intercapedine d’aria (ed effetto camino)
- sistemi meccanici di ancoraggio
- rivestimento esterno (strato di tenuta) ancorato ad una
distanza di circa 3 cm dal tamponamento interno o dallo
strato di isolamento
Requisiti
- Tenuta all’acqua
- Riduzione dei rischi d fessurazione e distacco
- Facilità di posa e manutenzione
- Maggiore protezione della struttura muraria dagli agenti
atmosferici
- Maggior comfort estivo e invernale
Schema di funzionamento di una parete ventilata rispetto
- Risparmio energetico
al problema della saturazione d'aria.
Supporto murario
La costituzione specifica del supporto murario è uno dei fattori
che influenza la scelta della tipologia dei dispositivi di
ancoraggio.
Soluzioni
più
ricorrenti
delle
strutture
di
elevazione:
- murature tradizionali (in laterizio, in pietra, miste) da
rifunzionalizzare
- murature portanti a piccoli elementi;
- murature continue in calcestruzzo;
- pareti di tamponamento; in quest’ultimo caso l’ancoraggio
dei dispositivi meccanici di sostegno del rivestimento esterno,
avviene in corrispondenza di travi e pilastri in c.c.a.
In successione, sul supporto murario, viene steso:
- uno strato di regolarizzazione (intonaco di malta di 1-2 cm)
- Lo strato di coibentazione ( spessore dai 3 ai 7 cm) - con
funzione di innalzamento delle capacità di isolamento
termico - fissato a contatto sul supporto murario mediante
collanti ed eventuali tasselli plastici. Può essere di origine
minerale, vegetale, sintetica, deve presentare caratteristiche
non
idrofile,
traspirabilità
e
resistenza
al
fuoco.
Intercapedine d’aria
L’intercapedine è individuata da un “diaframma” cavo, fra il
supporto murario e il rivestimento, in comunicazione con
l’esterno sia al “piede” che nella zona terminale in alto.
Spessore (3-5 cm) anche se, in previsione di eventuali
alloggiamenti impiantistici, tale spessore può crescere
ulteriormente. Ai fini di un’efficace ventilazione: spessore
costante dalla base fino alla conclusione superiore.
In estate il moto ascensionale dell’aria riduce, all’interno
dell’edificio, l’ingresso dell’energia radiante solare;
in inverno il moto dell’aria sommandosi alla funzione di
smorzamento offerta dalla intercapedine cava, amplifica
l’effetto di scarsa dispersione termica interno-esterno dovuta
all’assenza
di
ponti
termici.
Il moto ascensionale dell’aria favorisce l’evacuazione del
vapore acqueo proveniente sia dagli spazi interni della
costruzione che dall’esterno
Schemi di funzionamento di una parete
ventilata rispetto all’ingresso di energia solare (estate)
e alla dispersione termica (inverno)
Strato di tenuta
Stato di tenuta: ruolo funzionale di protezione degli elementi interni
dalle precipitazioni meteoriche che quello rappresentativo e
caratterizzante sotto il profilo architettonico degli edifici.
L’assorbimento dei movimenti elastici tra supporto strutturale e
rivestimento è generalmente risolto mediante la previsione di giunti,
che consentono libere dilatazioni senza che gli elementi si trovino ad
interferire tra loro.
Giunti chiusi o aperti
Giunti chiusi: pur consentendo il movimento degli elementi del
rivestimento, presentano un distanziamento di 2-3 mm tra gli stessi.
Tale soluzione è consigliabile solo per rivestimenti di limitata
estensione e di modesta altezza
Giunti aperti: permettono un maggior movimento degli elementi di
rivestimento. presentano un distanziamento di 6-7 mm.
Nei giunti aperti, su tutti i lati degli elementi, gli assestamenti e i
movimenti generati dalle dilatazioni termiche possono svilupparsi
liberamente
Sistemi meccanici di ancoraggio
Dispositivi di fissaggio- ancoraggi metallici capaci devono
assicurare:
- Duratura stabilità statica del rivestimento
- Montaggio a secco semplificato e flessibile a compensare le
irregolarità del supporto murario
- Bassi costi
Ai fini della scelta del tipo di ancoraggio, gli aspetti più
importanti da considerare sono:
- Caratteristiche fisico-chimico-meccaniche del materiale,
insieme alla geometria specifica degli elementi di rivestimento
- Regime climatico-meteorologico del luogo in cui sorge
l’edificio
- Tipologia e morfologia delle strutture e/o supporti murari su
cui si attesta il rivestimento
Sistemi meccanici di ancoraggio
L’insieme de sistemi meccanici utili a «riconnettere» i rivestimenti
esterni ai supporti murari può essere suddiviso in due subsistemi
tecnico-funzionali:
- Dispositivi di fissaggio (gli ancoraggi veri e propri degli
elementi di rivestimento)
- Orditure strutturali necessarie a trasferire al supporto murario i
carichi generali del sistema d’involucro
I dispositivi di fissaggio si distinguono in due categorie:
- Local Fixing. Sistema più adottato per la semplicità applicativa
e per i costi contenuti. Dispositivi di tipo isostatico con un
numero minimo di ancoraggi, utili alla stabilità statica degli
elementi di rivestimento. Richiedono uno studio accurato che
tenga conto della specificità del rivestimento e di quelle dei
dispositivi meccanici di ancoraggio.
Sistemi meccanici di ancoraggio- Esempio di local fixing
Sistemi meccanici di ancoraggio- Esempio di local fixing
Sistemi meccanici di ancoraggio
Spread Fixing. Dispositivi di tipo
iperstatico attraverso cui gli elementi
del rivestimento sono vincolati in modo
diffuso al supporto murario attraverso
una molteplicità di ancoraggi, o per
mezzo di profili continui ai bordi. Con
altri tipi di fissaggio è possibile adottare
rivestimenti di spessore più ridotto.
Fase di montaggio del rivestimento in cotto
01. stoccaggio degli elementi di cotto in cantiere
02. montaggio della struttura primaria verticale
03. staffe di ancoraggio della struttura orizzontale
secondaria
04.e 05. montaggio delle barre che compongono la
struttura orizzontale secondaria
06. rifilo degli elementi secondo il casellario predisposto dai
tecnici Sannini
Sistemi meccanici di ancoraggio
Spread Fixing
07. montaggio degli elementi in cotto sulle barre in acciao
08. accoppiamento degli elementi a comporre filari
09. montaggio di “silent block” in gomma
10. battitura dei vari elementi in cotto con martello di
gomma
11. e 12. controllo di posizionamento dei pezzi
13. misurazione degli interassi
14. e 15. inizio di montaggio della campata successiva
16. aspetto delle facciata ventilata finita
Realizzazione di facciata ventilata: Show
room BP Studio a Firenze
Progettista: arch. Claudio Nardi
Sistema di facciata "GHEFAR" per Sannini Impruneta
Si è deciso di disegnare un “pezzo” che non fosse fine a sé stesso, ma che attraverso la sua
iterazione diventasse un sistema. Nuovo rivestimento di facciata che integra le due diverse
tipologie di intervento su parete cieca e frangisole: un sistema costituito da quattro pezzi,
interagenti tra loro secondo vari spartiti che determinano l’intero spartito architettonico
dell’edificio.
Sistemi meccanici di ancoraggio- Esempi
di spread fixing
Sistema di facciata "GHEFAR" per Sannini Impruneta
Progetto degli Uffici della Microsoft – Roma – 2009
arch Carlo Ferroni
Il contributo del cotto
Il laterizio cotto in tutta la sua variegata gamma di
elementi ha valorizzato le sue potenzialità di impiego
nei rivestimenti esterni, almeno per tre ordini di motivi:
- è un materiale stabile e durevole che offre
nell’architettura di esterni elevata resa estetica e
ottime prestazioni con ridotti costi di manutenzione
anche nella lunga durata temporale (50-100 anni);
è
un
materiale
impiegato
nell’edilizia
e
nell’architettura di larga parte del mondo e tale
condizione di familiarità all’uso consente di ottenere un
livello di continuità del nuovo rispetto all’esistente;
- è un materiale che, sia pur “antico” e “storicizzato”, è
stato sempre in grado (e lo è tuttora) di esprimere
una innovazione morfologica e costruttiva tale da
consentirgli sia una evoluzione interna allo stile
tecnologico di riferimento (ovvero l’architettura del
laterizio) che di dialogare ed interfacciarsi con i
linguaggi degli altri materiali da costruzione sia
tradizionali
che
contemporanei.
Innovazione di prodotto oltre
che di linguaggio costruttivo
assecondando un processo
di
progressivo
“assottigliamento”
dello
spessore del rivestimento
L’innovazione di prodotto si
coniuga
con
l’innovazione
della processualità e dei
metodi esecutivi in cantiere
adottando
logiche
e
metodiche di tipo seriale,
industriale,
privilegiando
l’assemblaggio
meccanico
degli elementi laterizi.
Innovazione e sperimentazione di prodotto:
Cottostone, il cotto ricomposto
Cottostone- brevetto Stone Italia e Sannni Impruneta. Risultato di una
ricerca pluriennale per la selezione di argille appropriate, dure e poco
assorbenti.
Frammenti di cotto con granulometria differente (90-92%) miscelati a
sabbia quarzifera, coloranti organici e resina strutturale poliestere (9%)
che consente di ottenere buone caratteristiche di resistenza a flessione,
all’urto, all’imbibizione.
La resina poliestere consente la compattazione delle lastre anche in
grande formato (120x120cm e 120x300cm) e in spessori differenziati
(1,3/2/3cm)
Processo
produttivo delle
lastre per
compattazione
Sistemi di fissaggio delle lastre Cottostone
Le soluzioni più diffuse per le sedi di alloggiamento degli ancoraggi meccanici delle lastre
Cottostone sono rappresentati da fresature e fori sulle coste o sul retro delle lastre
assecondando i diversi metodi dei sistemi di fissaggio a punti, a montanti,a telai,
precedentemente descritti. Tra questi, i fori sul retro delle lastre per l’alloggiamento di
innovativi meccanismi di fissaggio, rappresentano una delle più sofisticate potenzialità per
l’uso estensivo di rivestimenti sottili, liberando dalla necessità della fresatura.
ExpoShangai 2010 Padiglione UBPA- Stdi MoA
Lastre Cottostone
Sperimentazioni materiche e involucro
A supporto della lezione:
Arbizzani E. (2011)Tecnologia dei sistemi edilizi, Maggioli editore,
Santarcangelo di Romagna
In particolare: chiusure verticali- parete isolata dall’esterno pp 176-205
Acocella A. (2008), Involucri in cotto, Sannini impruneta, riedizione
(pdf)
www.sannini.it