MATERIALI ED ELEMENTI COSTRUTTIVI PER L’INVOLUCRO...

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI CAGLIARI

FACOLTÁ DI ARCHITETTURA

Lezioni del Laboratorio di progettazione tecnica e strutturale 2016-17

MATERIALI ED ELEMENTI COSTRUTTIVI PER L’INVOLUCRO OPACO

Docente: Ing. GIUSEPPE DESOGUS

INDICE

Coperture: progettazione, requisiti e prestazioni.

Chiusure verticali: progettazione, requisiti e prestazioni.

Chiusure verticali: elementi prefabbricati.

Chiusure verticali: correlazione con gli elementi portanti.

Sostenibilità ambientale dei materiali per l’involucro.

Ing. GIUSEPPE DESOGUS - Lezioni del Laboratorio di progettazione tecnica e strutturale 2016-17– INVOLUCRO OPACO 2

COPERTURE: REQUISITI

CLASSE DI ESIGENZA SICUREZZA

- resistenza meccanica ai carichi statici

- resistenza meccanica ai carichi dinamici

- resistenza agli urti

- resistenza all'abrasione

-comportamento in caso di incendio

-sicurezza alle esplosioni

-sicurezza ai fenomeni elettromagnetici

- resistenza alle deformazioni

-resistenza alle intrusioni


-resistenza allo shock termico

-resistenza agli agenti chimici, biologici e radiativi

-resistenza al gelo

-stabilità dimensionale


CLASSE DI ESIGENZA BENESSERE

-tenuta all'acqua

-permeabilità all'aria

-isolamento termico-isolamento termico

-inerzia termica

-controllo delle condensazioni interstiziali

-isolamento acustico

-non rumorosità

-non emissione di sostanze nocive

-comfort tattile



CLASSE DI ESIGENZA ASPETTO, FRUIBILITÁ E GESTIONE

-regolarità di aspetto

-attrezzabilità

-durabilità e manutenzione-durabilità e manutenzione

Rif. Normativi: UNI 8089, 8178, 8627 etc..


ESEMPI DI SOLUZIONI COSTRUTTIVE PER LE COPERTURE

LE COPERTURE: ombrello o paracqua?

Le coperture in inverno disperdono verso la volta celeste per irraggiamento più delle chiusure verticali.


chiusure verticali.

D’estate sono maggiormente soggette al surriscaldamento indotto dalla radiazione solare.

LE COPERTURE

Per limitare il surriscaldamento è possibile affidare allo strato di finitura il compito di schermarla e realizzare sistemi


schermarla e realizzare sistemi per la ventilazione sopra gli strati che assolvono la funzione di coibentazione termica.

7Ing. GIUSEPPE DESOGUS - Lezioni del Laboratorio di progettazione tecnica e strutturale 2016-17– INVOLUCRO OPACO

LE COPERTURE VENTILATE



LE COPERTURE PIANE: TETTO CALDO



LE COPERTURE PIANE: TETTO ROVESCIO



LE COPERTURE VERDI

Un’alternativa alle coperture ventilate è rappresentata dalle coperture con elevata inerzia termica, come i cosiddetti “tetti verdi”.

Legenda:1. Strato di impermeabilizzazione anti-radice: geomembrana in caucciù


anti-radice: geomembrana in caucciù EPDM, spessore 1,114 mm2a. Strato di drenaggio: argilla espansa granulometria 3-8 mm, spessore 20 cm2b. Strato di drenaggio: argilla espansa granulometria 3-8 mm, spessore 5 cm3. Strato filtrante: tessuto non tessuto, spessore 2 mm4a. Strato di coltura: 60% terreno vegetale – 40% argilla espansa, spessore 10 cm

17

spessore 10 cm4b. Strato di coltura: terriccio univesale, spessore 5 cm5. Strato vegetale6. Bocchettone di scarico7. Parafoglia8. Discendente in PVC Ø 80 mm9. Tubo drenante Ø 75 mm10. Scossalina in lamiera zincata, spessore 0,06 mm


LE COPERTURE VERDI



LE COPERTURE VERDI

Legenda:1. Strato di impermeabilizzazione anti-radice: geomembrana in caucciù EPDM, spessore 1,114 mm2a. Strato di drenaggio: argilla espansa granulometria 3-8 mm,


espansa granulometria 3-8 mm, spessore 20 cm2b. Strato di drenaggio: argilla espansa granulometria 3-8 mm, spessore 5 cm3. Strato filtrante: tessuto non tessuto, spessore 2 mm4a. Strato di coltura: 60% terreno vegetale – 40% argilla espansa, spessore 10 cm4b. Strato di coltura: terriccio univesale, spessore 5 cm5. Strato vegetale5. Strato vegetale6. Bocchettone di scarico7. Parafoglia8. Discendente in PVC Ø 80 mm9. Tubo drenante Ø 75 mm10. Scossalina in lamiera zincata, spessore 0,06 mm


CHIUSURE VERTICALI: REQUISITI

CLASSE DI ESIGENZA SICUREZZA

- resistenza meccanica ai carichi statici

- resistenza meccanica ai carichi dinamici

- resistenza agli urti

- resistenza all'abrasione

-comportamento in caso di incendio

-sicurezza alle esplosioni

-sicurezza ai fenomeni elettromagnetici

- resistenza alle deformazioni

-resistenza alle intrusioni


-resistenza allo shock termico

-resistenza agli agenti chimici, biologici e radiativi

-resistenza al gelo

-stabilità dimensionale


CLASSE DI ESIGENZA BENESSERE

-tenuta all'acqua

-permeabilità all'aria

-isolamento termico-isolamento termico

-inerzia termica

-controllo delle condensazioni interstiziali

-isolamento acustico

-non rumorosità

-non emissione di sostanze nocive

-comfort tattile



CLASSE DI ESIGENZA ASPETTO, FRUIBILITÁ E GESTIONE

-regolarità di aspetto

-attrezzabilità

-durabilità e manutenzione-durabilità e manutenzione


ESEMPI DI SOLUZIONI COSTRUTTIVE PER LE CHIUSURE VERTICALI

Le chiusure opache dell’involucro devono soddisfare differenti requisiti. Nei casi più complessi, ogni strato soddisfa un requisito.



Soluzioni monostrato e multistrato.



Anche nel caso del monostrato i materiali possono essere diversi (problema della posa inopera). Ad esempio il laterizio porizzato ha sempre dei giunti di allettamento (nonnecessariamente in malta) e degli intonaci.



L’isolamento esterno a cappotto.

Vantaggi: soluzione di tutti i pontitermici.

Svantaggi: particolare attenzionealla realizzazione, costo.



Il progetto dell’isolamento esterno.



Facciate ventilate.



Costruzioni a secco: chiusure verticali prefabbricate

La fine della serialità dimensionale del componente prefabbricato


Fonte: E. Murgia, Un caso pratico di certificazione energetica CasaClima gold Nature di un edificio turistico residenziale – Tesi Master II Livello in Bioedilzia ed Efficienza Energetica.



La fine della serialità dimensionale del componente prefabbricato





Il cantiere come “montaggio” dell’opera





Le criticità delle connessioni a secco – la tenuta agli agenti atmosferici


Fonte: E. Murgia, Un caso pratico di certificazione energetica CasaClima Gold Nature di un edificio turistico residenziale – Tesi Master II Livello in Bioedilzia ed Efficienza Energetica.



Stratigrafia di una chiusura in legno lamellare incrociato




Stratigrafia di una chiusura in pannelli di legno intelaiati



La correlazione tra lo scheletro portante e gli elementi dell’involucro opaco

La “sincerità costruttiva”.


M. De Renzi, S. Muratori, Casa Boomerang, Tuscolano II, Roma

N. Foster, Sede della Hong Kong and Shangai Bank, Hong kong





N. Foster, Sede della Hong Kong and Shangai Bank, Hong kong – Trattamento degli elementi dello scheletro portante e strati di protezione





N. Foster, Sede della Hong Kong and Shangai Bank, Hong kong – Piante livelli 22-27





N. Foster, Sede della Hong Kong and Shangai Bank, Hong kong – Modello di progetto per lo studio della correlazione SP - CV



La correlazione funzionale, posizionale e dimensionale


Correlazione posizionale




Correlazione funzionale


Correlazione funzionale (trasferimento carichi

orizzontali)

Sezione verticale




Interasse pilastro/trave primaria

Correlazione posizionale/dimensionale (continuità muratura per intonacatura)


Correlazione posizionale/dimensionale

(spazio per la coibentalzione) Sezione orizzontale

Interasse pilastro/trave secondaria

Il processo edilizio (in rosso le fasi più energivore ed inquinanti)

SOSTENIBILITÀ AMBIENTALE DEI MATERIALI PER L’INVOLUCRO


Il Life Cycle Assessment (LCA)

Life Cycle Assessment (in italiano "valutazione del ciclo di vita", conosciuto anche conla sigla LCA) è un metodo che valuta un insieme di interazioni che un prodotto o unservizio ha con l'ambiente, considerando il suo intero ciclo di vita che include le fasi dipreproduzione (quindi anche estrazione e produzione dei materiali), produzione,


preproduzione (quindi anche estrazione e produzione dei materiali), produzione,distribuzione, uso (quindi anche riuso e manutenzione), riciclaggio e dismissione finale.La procedura LCA è standardizzata a livello internazionale dalle norme ISO 14040 e14044.



La LCA, life cycle assessment, nata in ambito industriale, è da molti anni applicata alsettore edilizio sia alla scala di prodotto che a quella di edificio. Il fondamento dellametodologia è l’approccio “life cycle”, ovvero quell’approccio che consente di acquisireconsapevolezza del danno o delle potenzialità ambientali dovute a ciò che avviene in


consapevolezza del danno o delle potenzialità ambientali dovute a ciò che avviene inognuna delle fasi che compongono il ciclo di vita di un prodotto/edificio: produzione,trasporto, uso, riciclo, riuso o dismissione. Quest’ approccio consente di comprenderecome ogni scelta fatta in fase di progettazione e produzione abbia poi delle ricadutenella fase di distribuzione, uso e dismissione.


Input e output dei processi



Il metodo degli Eco-indicatori

Per confrontare i risultati degli LCA è possibile classificarli e aggregarli secondocategorie standardizzate. Quelle più diffuse sono quelle proposte dal metodo olandesedegli Eco-indicatori. Questi suddividono gli impatti in tre raggruppamenti:


• Salute umana - raccoglie tutti i danni delle sostanze utilizzate nei processi sullarespirazione, sulla carcinogenesi, sui cambiamenti climatici etc..

•Qualità dell’ecosistema – espresse come percentuale di viventi scomparse da unadeterminata area a causa dello sfruttamento

•Sfruttamento delle risorse – espresso in termini di maggiore energia che servirà perestrarre le risorse future.


I materiali locali e naturali

L’utilizzo di materiali “locali” riduce i carichi ambientali del trasporto.

Attualmente il concetto che maggiormente viene pubblicizzato è quello del kmzero.


Dal punto di vista analitico del LCA, però è molto difficile stimare cosa si intenda per“locali”.

Ancora più difficile è dare una definizione di “naturale”.



Carichi energetici nella produzione della terra cruda


Fonte: Laterizi Brioni





Fonte: Laterizi Brioni

Risparmi rispetto alla filiera del laterizio cotto:• 80% dell’emissione di CO2, • 60% di combustibili,• 20% di energia elettrica


È necessario però tener conto che gli spessori murari in terra cruda sono maggiori rispetto a quelli in




È necessario però tener conto che gli spessori murari in terra cruda sono maggiori rispetto a quelli inlaterizio. Una muratura tipica in terra cruda ha uno spessore di 45 cm, contro i 30 del laterizio. I risparmirispetto al laterizio si riducono quindi al:• 53% dell’emissione di CO2,• 40% di combustibili,• 13% di energia elettrica.

I carichi di produzione della terra cruda possono essere ulteriormente abbattuti se si ricorre alla tradizionaleessicazione naturale attraverso l’esposizione al sole.

Il materiale terra cruda non ha pressoché alcun carico di dismissione e riciclaggio.


Esempi di applicazione del metodo LCA

Intonaci di terra vs Intonaci in calce o cemento


Fonte: Dotelli G. Et al. Sostenibilità ambientale di intonaci in terra cruda: analisi LCA “dalla culla al cancello”



Murature in terra vs murature in mattoni


Fonte: Milano P. Environment assessment of products in raw earth



Tamponamenti in opera vs tamponamenti prefabbricati


Fonte: Vite C. Life Cycle Assessment Applications To Construction Sector


MATERIALI ED ELEMENTI COSTRUTTIVI PER L’INVOLUCRO...

Documents

Transcript of MATERIALI ED ELEMENTI COSTRUTTIVI PER L’INVOLUCRO...