CHIUSURE VERTICALI In generale si definisce CHIUSURA l’insieme delle unità tecnologiche e degli elementi del sistema edilizio aventi funzione di separare e di conformare gli spazi interni del sistema edilizio stesso rispetto all’esterno (UNI 8290) CHIUSURA VERTICALE Elemento di fabbrica che ha il compito di separare lo spazio interno da quello esterno, individuando il perimetro dell’edificio Deve altresì: - assicurare il comfort all’interno dell’edificio - garantire la sicurezza statica - dell’intero organismo edilizio Æ procedimento a setti - relativamente a condizioni di carico particolari interno-esterno esterno per il passaggio di - consentire o impedire la comunicazione interno persone o cose Può essere considerata al tempo stesso come filtro e come delimitazione fisica. Filtro Æ contribuisce a produrre il microclima interno Regola: - lo scambio termico - lo scambio dell’aria - l’irraggiamento solare - i flussi di umidità - i flussi luminosi - i flussi sonori Delimitazione fisica dell’organismo edilizio ↓ finalità di carattere funzionale e implicazioni di carattere formale Dal punto di vista funzionale ↓ barriera Æ garantisce le condizioni di sicurezza Æ protegge l’ambiente l’ bi interno i dagli d li agentii esternii Æ consentire o meno il passaggio di persone o cose Dal punto di vista formale Æ relazione col contesto Æ percettivo dell’intero organismo g edilizio elemento p REQUISITI E PRESTAZIONI DI UNA CHIUSURA VERTICALE Sicurezza - Statica: - resistenza al peso proprio - resistenza i meccanica i aii carichi i hi verticali i li trasmessii dagli d li impalcati i l i - resistenza meccanica a eventuali carichi orizzontali trasmessi dagli impalcati - resistenza meccanica ai carichi orizzontali (vento, sisma, spinta delle terre) - resistenza meccanica ai sovraccarichi permanenti direttamente applicati (finiture superficiali, carichi appesi) - resistenza meccanica ai sovraccarichi accidentali direttamente applicati (spinta della folla, urti) - Relativa ad eventi che possono pregiudicare la stabilità dell’elemento costruttivo e/o la sicurezza degli occupanti: - comportamento in caso dd’incendio incendio (REI 60 60, REI 90, 90 REI 120, 120 ecc.) ecc ) - resistenza alle deformazioni - resistenza alle intrusioni - sicurezza alle esplosioni - sicurezza al contatto Benessere Requisiti relativi al benessere igrotermico, acustico e alla non emissione di sostanze nocive. Sono requisiti strettamente legati alla destinazione d’uso dell’edificio. - Permeabilità all’aria: Consentire la traspirazione e il passaggio del vapore acqueo - Tenuta all’acqua: I Impedire di infiltrazioni i filt i i di acqua dall’esterno d ll’ t - Non rumorosità: La parete, sotto l’azione di fenomeni naturali quali pioggia, grandine, vento o variazioni igrometriche, non deve generare rumori fastidiosi per gli occupanti, qquali sibili,, vibrazioni o scricchioli. - Non emissione di sostanze nocive: La CV non deve, in condizioni normali di esercizio, emettere gas, polveri o radiazioni nocive, o anche solo odori fastidiosi per gli occupanti. Utilizzare materiali da costruzione che non contengano fibre d’amianto, e schiume isolanti che non liberino formaldeide al momento della loro messa in opera. Benessere - Isolamento termico e controllo delle condensazioni superficiali: Capacità della parete di conservare la superficie interna a temperature vicine a quelle dell’aria ambiente. Evitare l’effetto di "parete fredda" e il rischio di condensazioni superficiali. Æ Strato di isolamento termico, il più possibile continuo per garantire l’ if l’uniformità ità delle d ll temperature. t t L’eterogeneità della temperatura superficiale (ponte termico) attiva localmente i rischi di condensa superficiale e di conseguente formazione di muffe. muffe Strato di isolamento termico Realizzato da pannelli o materassini coibenti ben accostati l’uno all’altro, applicati alla muratura a colla oppure attraverso tasselli meccanici Lo spessore è variabile a seconda del materiale impiegato I pannelli isolanti sono realizzati in materiali di varia origine: - vegetale - minerale - materie sintetiche cellulari sughero isolanti vegetali isolanti sintetici cellulari isolanti minerali lana di roccia in materassini o in pannelli polistirene espanso sughero polistirolo espanso lana di vetro in materassini o in pannelli poliuretano espanso Vetro cellulare in granuli o in pannelli Fib di legno Fibra l Isolante sulla faccia esterna della C.V. INTERNO ESTERNO INTERNO ESTERNO INTERNO ESTERNO Isolante sulla faccia interna della C.V. Isolante interno alla C.V. Il modello che meglio risponde al soddisfacimento del requisito è quello della parete isolata esternamente, esternamente che presenta una maggiore facilità di correzione dei ponti termici dovuti agli elementi dello scheletro portante Interrno Esterrno Chiusura verticale isolata dall’esterno - Isolamento “a cappotto” Benessere - Controllo dell’inerzia termica: Caratteristica fisica che contribuisce ad assicurare il benessere termico Uso degli spazi interni Æ livello di prestazione richiesto alla parete Inerzia ridotta Æ riscaldamento discontinuo di uffici, locali di spettacolo ecc. (possibilità di riscaldamento ppiù rapido) (p p ) Inerzia più elevata Æ evita l’abbassamento rapido della temperatura in locali di abitazione con riscaldamento ad attenuazione notturna In genere: - Aumento della massa della CV Æ aumento dell’inerzia termica dell’edificio - Le pareti leggere sono quelle che offrono l’inerzia termica più ridotta VANTAGGI DELL’INVOLUCRO MASSIVO NEI CLIMI CALDI Una pparete massiva (grazie (g all’elevata capacità p e inerzia termica)) riesce a smorzare e sfasare il flusso termico entrante nelle ore più calde Lo sfasamento ottimale si aggira intorno alle 12-16 ore Æ il flusso termico di picco estivo (ore 14:00 circa) giunge all all’interno interno nelle ore più fresche (ore 2:00-6:00 2:00 6:00 circa) Smorzamento e sfasamento subito dal flusso termico attraverso un involucro massivo Benessere - Controllo delle condensazioni interstiziali: Condensazioni nella massa della parete Æ produzione di vapore acqueo negli ambienti Æ messa in equilibrio dei materiali igroscopici Provocano il degrado P d d fisico fi i e funzionale f i l degli d li strati t ti costituenti Conseguenze: - infiltrazioni e macchie di umidità sul rivestimento interno ed esterno - degrado della resistenza termica dell’isolante Rischio di condensazione maggiore con isolamento all’interno Æ prevedere la presenza di una barriera al vapore Benessere - Isolamento acustico: La parete deve proteggere gli ambienti interni dai rumori prodotti all’esterno dell’edificio o in locali contigui: - rumori aerei aerei, cioè trasmessi tramite ll’aria aria messa in vibrazione - rumori d’impatto, cioè trasmessi attraverso un solido Il livello d’isolamento richiesto varia in funzione del tipo p di attività svolta nei locali interni e della zona di esposizione Tutti gli strati costituenti la parete collaborano con la loro massa nel soddisfare questo requisito Le pareti leggere e trasparenti hanno una peggiore risposta a questo requisito - Assorbimento acustico: La parete deve evitare la riflessione e l’amplificazione dei rumori interni Caratteristiche fonoassorbenti determinate dalla geometria superficiale o dalla natura dei materiali costituenti il rivestimento interno Æ parete isolata all’interno, dove le funzioni dell’isolante termico possono integrare quelle dello strato di assorbimento acustico Aspetto Requisiti strettamente legati alla concezione architettonica, alla scelta dei materiali e al tipo di finitura superficiale della parete - Regolarità di aspetto: Parametri riferiti all’aspetto della finitura superficiale interna o esterna: planarità, verticalità, assenza di difetti superficiali, omogeneità di colore e brillantezza Valutazione estetica della facciata: proporzioni, rapporto vuoti/pieni, contrasto cromatico, decorazione Galerie der Gegenwart, Amburgo, 1996 – Oswald Mathias Ungers Fruibilità Requisiti legati all’organizzazione degli spazi interni ed esterni dell’edificio - Attrezzabilità: Capacità della parete di ricevere e di sopportare carichi appesi internamente o esternamente Possibilità di integrazione delle reti di distribuzione impiantistica verticale d ll’ difi i dell’edificio SNAM, uffici e mensa S mensa, S.Donato Donato Milanese, 1969-74 – F. Albini, F. Helg Gestione Esigenze di risparmio dell’energia per la climatizzazione e di economia delle spese di gestione che si presentano in esercizio Non possono essere considerate indipendentemente dalla destinazione d’uso dell’edificio; la stessa nozione di durata di vita è strettamente legata al tipo di utilizzo (costruzioni provvisorie, edilizia industriale o commerciale, edifici residenziali) - Durabilità e manutenzione: La CV deve essere in grado, in condizioni di adeguata manutenzione, di sopportare le sollecitazioni cui è sottoposta senza patire degradi che ne compromettano le prestazioni o che ne pregiudichino ll’aspetto aspetto. Le principali cause che possono provocare tali inconvenienti, interessando lo strato di rivestimento esterno,, sono: gli urti ggli agenti g atmosferici l’irraggiamento solare gg le atmosfere aggressive Gestione - Contenimento dei consumi energetici: Adottare accorgimenti progettuali in grado di garantire un maggiore controllo dei consumi energetici in fase di esercizio e capaci di fare diventare lo stesso edificio produttore di energia, utilizzando fonti naturali rinnovabili Æ Sistemi bioclimatici e progettazione sostenibile Monostrato Pluristrato Murature Portanti Setti Opache Portate Tamponature Chiusure verticali Serramenti Trasparenti Con specchiatura unica Vetrate continue i A doppia pelle Chiusure Verticali monostrato P ti costituite Pareti tit it da d un solo l materiale t i l che h assolve l a tutte t tt le l funzioni f i i Æ procedimento costruttivo del corpo unico Æ sistemi a isolamento diffuso Murature tradizionali: in materiale lapideo e in laterizio Chiusure Verticali pluristrato Parete P t costituita tit it da d più iù strati, t ti ognuno “specializzato” “ i li t ” nell soddisfacimento ddi f i t di un preciso requisito Æ procedimento costruttivo del corpo multiplo Æ sistemi a isolamento concentrato CHIUSURA VERTICALE OPACA Classe di elemento Cl l tecnico i che h impedisce i di il passaggio i di luce, l persone, animali i li e oggetti anche nei casi di choc meccanico Controlla il passaggio di sostanze liquide e gassose e il passaggio di energia fra l’interno e l’esterno Strati funzionali delle Chiusure Verticali opache L’analisi funzionale della parete permette una corrispondente scomposizione in elementi o strati Gli strati sono entità funzionali distinte, organizzate in modo tale da formare pareti multistrato o, nel caso si presentino come elementi fisicamente continui, pareti omogenee (norma UNI 8979) Strati funzionali delle Chiusure Verticali opache St ti di tenuta: Strati t t barriera b i all vapore; tenuta t t all’acqua; ll’ tenuta t t all’aria ll’ i Strati di isolamento: isolamento termico; isolamento acustico St ti di ventilazione: Strati til i ventilazione; til i diffusione diff i del d l vapore Strati di rivestimento: rivestimento esterno; rivestimento interno St ti resistenti: Strati i t ti elemento l t resistente i t t portato; t t elemento l t resistente i t t portante t t Strati di collegamento: collegamento; regolarizzazione St t di protezione Strato t i all fuoco f BIBLIOGRAFIA Norma UNI 8290-1/1981, Edilizia residenziale. Sistema tecnologico. Classificazione e terminologia Norma UNI 8290-2/1981, Edilizia residenziale. Sistema tecnologico. Analisi dei requisiti N Norma UNI 8979/1987, 8979/1987 Edilizia. Edili i Pareti P ti perimetrali i t li verticali. ti li Analisi A li i degli d li strati t ti funzionali Norma UNI 7959/1988, Edilizia. Pareti perimetrali verticali. Analisi dei requisiti CHIUSURE VERTICALI PORTANTI CHIUSURE VERTICALI PORTANTI Hanno ffunzione H i portante t t primaria i i cioè i è garantiscono ti la l sicurezza i statica t ti complessiva l i dell’edificio Devono resistere a: - peso proprio - carichi verticali trasmessi dagli impalcati - eventuali carichi orizzontali trasmessi dagli impalcati - carichi orizzontali esterni ((vento,, sisma,, spinta p delle terre)) - sovraccarichi permanenti direttamente applicati (finiture superficiali, carichi appesi) - sovraccarichi accidentali direttamente applicati (spinta della folla, urti) Æ Murature Æ Setti portanti MURATURE E.C.F. costituite da: E.C.B. Æ M.B. Æ conci,, blocchi,, mattoni malta Procedimenti costruttivi - Per addizione di elementi, correlati tra loro a secco - Per addizione di elementi, correlati tra loro tramite malta - Per addizione e intelaiatura di elementi (muratura armata) Addizione di conci, correlati tra loro a secco Addizione di conci, correlati tra loro tramite malta Le caratteristiche di resistenza meccanica di una muratura dipendono dalla qualità degli E.C.B. utilizzati e dalla maniera in cui essi si trasmettono reciprocamente i carichi. Maggiore è la quantità di malta presente in una muratura, peggiore sarà il comportamento statico di questa. Addizione e intelaiatura di conci (muratura armata) LE MALTE Sabbia Malta Acqua Calce aerea Calce idraulica Legante Cemento Gesso Le malte non sono collanti ma servono per rendere più uniforme la ripartizione dei carichi, aumentando la superficie di contatto e l’attrito tra gli elementi, e per creare un livellamento dei filari orizzontali della muratura I giunti di malta devono essere preferibilmente continui (ossia coprire l’intera faccia verticale e orizzontale dell’elemento) e comunque, se si eseguono giunti interrotti per migliorare le prestazioni termiche del muro, la distanza fra i due “cordoni” di malta non deve essere maggiore di 2-3 cm Stilatura dei giunti di malta Murature tradizionali con uso di materiali naturali locali La materia prima Gli elementi costruttivi base - Muratura in pietrame informe posto in opera a secco - Muratura in pietrame informe a secco, con parti “scagliate e incalcinate” - Muratura in pietrame informe e malta di calce - Muratura a sacco - Muratura in conci sbozzati - Muratura in conci squadrati - Muratura listata Murature in laterizio Con il nome di laterizi viene denominata una vasta categoria di prodotti ottenuti dalla cottura di un impasto a base di argilla (sostanza naturale derivante dalla decomposizione delle rocce feldspatiche) In passato lenta essiccazione al sole dopo formatura manuale o con casseforme Oggi cottura in appositi forni dopo formatura per estrusione E.C.B.: Mattoni Æ elementi di volume minore o uguale g a 5500 cm3 Blocchi Æ elementi di volume maggiore a 5500 cm3 Il mattone può essere considerato come il primo elemento modulare prefabbricato La forma, le dimensioni ed il peso del mattone sono legate alla possibilità ergonomica e di movimentazione della mano dell’uomo Mattone pieno UNI Volume = 1650 cm3 Percentuale di foratura La normativa vigente, vigente Norme tecniche per le costruzioni (D.M. 14.01.2008, NTC08) fornisce la denominazione degli elementi resistenti in laterizio per murature in funzione della dimensione e della percentuale di foratura Mattone o blocco pieno Æ percentuale di foratura inferiore al 15% Mattone o blocco semipieno Æ percentuale di foratura tra 15% e 45% Mattone o blocco forato Æ percentuale di foratura tra 45% e 55% I mattoni o i blocchi con percentuale di foratura fino al 55% sono utilizzabili per murature portanti soltanto in zone non sismiche I mattoni o i blocchi con ppercentuale di foratura superiore al 55% non possono essere utilizzabili per murature portanti ma solo per elementi non portanti (t (tamponature) t ) Murature portanti in zona sismica (D M 14 (D.M. 14.01.2008, 01 2008 NTC08 - Norme tecniche per le costruzioni) Devono essere impiegati esclusivamente elementi pieni o semipieni per i quali siano garantiti precisi valori di resistenza caratteristica ai carichi verticali e orizzontali nel piano della muratura Resistenza ai carichi verticali e nell piano i della d ll muratura: Per elementi semipieni R1 > 50 kg/cm² k / ² R2 > 15 kg/cm² Per elementi pieni R1 > 70 kg/cm² MATTONI MATTONE PIENO UNI 12 x 5,5 x 25 MATTONE FORATO UNI 12 x 8 x 25 MATTONE SEMIPIENO UNI 12 x 5,5 x 25 MATTONE FORATO 8 x 25 x 25 MATTONE SEMIPIENO DOPPIO 12 x 12 x 25 MATTONE FORATO 12 x 25 x 25 BLOCCHI BLOCCO IN LATERIZIO SEMIPIENO BLOCCO IN LATERIZIO ALVEOLARE 18 x 13 x 25 30 x 19 x 25 BLOCCO IN CALCESTRUZZO BLOCCO IN CALCESTRUZZO 12 x 19 x 50 25 x 19 x 50 BLOCCO IN CALCESTRUZZO CELLULARE 30 x 25 x 50 Tipi di blocchi comunemente impiegati Blocco forato in laterizio comune Blocco isolante in laterizio porizzato riempito con lana di roccia Blocco semipieno in laterizio comune Blocco isolante in laterizio porizzato riempito con perlite Blocco in laterizio porizzato Blocco isolante in cls alleggerito con argilla espansa Muratura armata in laterizio È unn sistema costruttivo costr tti o composito costituito costit ito da blocchi in laterizio, lateri io che resistono a compressione, collegati tra loro mediante giunti continui di malta, all’interno dei quali sono inserite armature metalliche verticali concentrate e armature orizzontali concentrate e/o / diffuse, diff aventii il compito i di resistere i a trazione. i Sono in grado di assicurare prestazioni di duttilità superiori alla muratura ordinaria. L’azione composita è ottenuta dall’adesione fra acciaio e muratura attraverso il calcestruzzo colato negli g appositi pp alloggiamenti. gg Le armature verticali sono previste agli incroci dei muri, in corrispondenza delle aperture, ma anche lungo lo sviluppo della muratura con un determinato interasse, in modo da assorbire sforzi localizzati di trazione e compressione. - ad armatura verticale e orizzontale concentrata - ad armatura verticale concentrata e orizzontale diffusa Accorgimenti per la posa in opera Compatibilità tra materiali impiegati Æ Differenti dilatazioni termiche Realizzazione di vani porta o finestra Discontinuità strutturale nella cortina muraria Æ Introduzione di specifici elementi costruttivi per trasferire i carichi della zona soprastante l’apertura l’ alle ll paretii laterali l li Principi costruttivi: - Principio del trilite - Principio dell’arco Principio del trilite - Architrave Principio dell’arco - Arco SETTI PORTANTI Il soddisfacimento delle esigenze di benessere igrotermico è essenzialmente affidato allo spessore della parete. La tenuta all’acqua è possibile grazie a cicli di assorbimento e successiva evaporazione delle acque meteoriche, che non devono raggiungere gli ambienti interni. La presenza di un intonaco sulla faccia esterna, non impermeabile al vapor d’acqua, può peraltro coadiuvare efficacemente la funzione di tenuta della parete rispetto alle acque meteoriche. meteoriche Procedimenti costruttivi - Per modellatura indiretta (elementi costruttivi a concrezione) in opera - In calcestruzzo armato - In terra cruda - Per addizione di elementi lineari (assemlati in opera) - In legno - Per addizione di elementi bidimensionali (pannelli) prefabbricati - In calcestruzzo armato - In legno lamellare Setti a concrezione - In I terra t cruda d Fasi di costruzione di un muro portante in terra cruda 1 - Cassaforma 2 - Telaio in legno 3 - Spezzettatura della paglia 4 - Preparazione P i d l composto del t (acqua, argilla, sabbia e paglia) 5 - Paglia messa a mollo nell’acqua Setti a concrezione - In I calcestruzzo l t armato t Getto di cls. in un cassero recuperabile nel quale viene inserita l’armatura. Il setto può costituire la parete perimetrale esterna (in ambienti non soggetti al controllo della temperatura) o concorrere alla formazione di una parete isolata. Impiegati per C.V. C V portanti, portanti per pareti di contenimento del terreno e per realizzazione di vani tecnici, vani scala ecc. Setti assemblati in opera -In I legno l Setti prefabbricati -In I calcestruzzo l t armato t Pannelli prefabbricati portanti, prodotti in genere secondo misure standardizzate. Montati in cantiere a secco o tramite getti armati. Setti prefabbricati -In I calcestruzzo l t armato t Sono in genere realizzati con l’uso di cls. armato alleggerito con argilla espansa oppure con cls cls. cellulare cellulare, in modo da offrire migliori prestazioni termiche oltre che alleggerire il peso del pannello. Possono essere p piani o nervati. I pannelli p sono autoportanti p e hanno spessori p variabili tra i 6 e i 30 cm. Gli spessori compresi tra i 6 e i 12 cm sono attribuibili esclusivamente ai tipi nervati. Setti prefabbricati - In I legno l lamellare l ll Pannelli lamellari di legno massiccio di spessore variabile i bil dai d i 5 aii 30 cm realizzati li i incollando i ll d stratii incrociati di tavole di spessore medio di 2 cm Il peso specifico del legno lamellare è inferiore ai 500 kg/m kg/m³ Calcestruzzo: 2000 2500 kg/m³ 2000-2500 kg/m Acciaio: 7800 kg/m³ Per la giunzione delle lamelle si utilizzano speciali adesivi strutturali Setti prefabbricati - In I legno l lamellare l ll Strati unidirezionali, formati da più lamelle, incollati l’uno sull’altro secondo di i i incrociate: direzioni i i gli li stratii adiacenti di i sono ruotatii di 90° l’uno l’ rispetto i all’altro ll’ l Setti prefabbricati - In I legno l lamellare l ll I pannelli possono essere tagliati a seconda delle esigenze architettoniche Setti prefabbricati - In I legno l lamellare l ll Vantaggi delle pareti in legno lamellare X-lam: • Montaggio M i “a “ secco“, “ per semplice li fissaggio, fi i senza la l necessità i à di eseguire i gettii integrativi Setti prefabbricati - In I legno l lamellare l ll • Velocità di posa e gestione ottimale del cantiere La posa delle pareti in legno è molto l rapida, id e vii è la l possibilità ibili à di immediata i di messa in i carico i delle d ll strutture • Leggerezza delle strutture Le strutture in X-lam sono molto più leggere rispetto a pareti realizzate con tecnologie tradizionali. tradizionali Sono quindi ideali nei casi di sopraelevazione quando le strutture esistenti non sarebbero in grado di sopportare carichi troppo elevati Setti prefabbricati - In I legno l lamellare l ll • Elevate caratteristiche prestazionali dal punto di vista termico, igrometrico, energetico i edd acustico. i Le L paretii in i legno l X-lam X l offrono: ff - ottimi valori di isolamento termico; - buon isolamento acustico; - buona inerzia termica. BIBLIOGRAFIA A. Acocella, L’architettura del mattone faccia vista ANDIL La corretta esecuzione delle murature in laterizio ANDIL, ANDIL, Il corretto impiego del laterizio faccia a vista F. Brambilla, Il manuale del mattone faccia a vista M C Torricelli, M.C. T i lli Il corretto tt impiego i i d li elementi degli l ti forati f ti in i laterizio l t ii G. Sciuto, La pietra lavica nell’Architettura, Capitoli 3 e 4