Progettazione tecnologica parametrica di sistemi ad armatura diffusa

INTRODUZIONE

Il punto di partenza sulla quale è stata sviluppata la tesi di Laurea Magistrale consiste nell'intenzione di accentuare la conoscenza di tecnologie edilizie, oltre a quelle studiate durante l'intero corso di laurea, con particolare attenzione a metodologie costruttive industriali.

IL SEGUENTE DOCUMENTO SI PROPONE DI APPROFONDIRE UNA TIPOLOGIA COSTRUTTIVA COADIUVATA DALL IMPLEMENTO DI ELEMENTI DI MATRICE POLIMERICA, TRACCIANDO POI IPOTESI DI MIGLIORAMENTO TECNOLOGICO DELLA STESSA.

Il seguente documento si propone di approfondire una tipologia costruttiva coadiuvata dall'implemento di elementi di matrice polimerica, tracciando poi ipotesi di miglioramento tecnologico della stessa.

Tale percorso si è sviluppato in quattro momenti:

1 - Conoscenza e approfondimento delle caratteristiche dei Sistemi Ad Armatura Diffusa (SAAD), tecnologia che prevede l'utilizzo di doppi "casseri a perdere" al fine di creare strutture a setti murari portanti.

Esistono due diverse tipologie di SAAD, di piccole o grandi dimensioni: nel primo caso parliamo di "blocchi", nel secondo di "pannelli".

I pannelli hanno larghezza modulare pari a 120 cm e altezza di circa 300 cm, comunque variabili a seconda delle necessità di progetto. Il peso è pari a 20-22 Kg per pannello.

I blocchi misurano circa 100 cm di larghezza, 30/40 di altezza e una profondità variabile tra i 25 e i 45 cm, con un peso di circa di Kg ciascuno.

I due "casseri" che costituiscono l'elemento costruttivo sono realizzati in EPS (Polistirene Espanso) autoestinguente e sono collegati ad incastro da distanziali specifici che vanno ad inserirsi in apposite guide presenti nei due elementi, creando così l'intercapedine d'accoglienza del calcestruzzo.

L'affiancamento e la sovrapposizione dei vari blocchi sono facilitati attraverso spine di incastro che si trovano ai lati dei blocchi: tali processi consentono il montaggio delle casseforme a perdere all'interno delle quali verrà gettato il calcestruzzo.

I distanziali, di materiale polimerico o metallico, assolvono anche al compito di inclusione delle armature verticali e orizzontali mediante idonei vani di alloggiamento.

Con la gettata di calcestruzzo si andrà così a creare una struttura monolitica armata, isolata dal polistirene espanso.

Oltre che per la creazione di strutture portanti verticali, i SAAD comprendono elementi per la realizzazione di strutture di solai portanti alleggeriti o coperture.

Le metodologie di utilizzo e i dati riguardanti SAAD sono stati acquisiti durante un tirocinio presso AIPE, lAssociazione Italiana Polistirene Espanso, sita in Milano.

Oltre alla divulgazione tecnologica dei Sistemi Ad Armatura Diffusa, AIPE si occupa di una promozione del Polistirene a 360°, coinvolgendo aspetti come l'imballaggio, elementi costruttivi per l'ingegneria civile fino ad arrivare a temi come lo smaltimento e il riciclo del materiale.

2- Approfondimento del "Parametricismo", metodologia che consente la gestione complessa di dati per la modellazione 3D e l'analisi.

"2- Approfondimento del "Parametricismo" (...)

SI TRATTA DI UN SISTEMA GENERATIVO CHE PERMETTE LA CREAZIONE DI ELEMENTI COMPLESSI, MEDIANTE PROCESSI ALGORITMICI E ASSOCIAZIONI DI DATI CHE POSSONO ESSERE VARIATI SINGOLARMENTE E IN OGNI MOMENTO."

Si tratta di un sistema generativo che permette la creazione di elementi complessi, mediante processi algoritmici e associazioni di dati che possono essere variati singolarmente e in ogni momento.

Tali dati possono essere di diversa natura, ad esempio geometrica, piuttosto che bioclimatica o urbanistica.

Il Parametricismo è cosi presentato dalle sue origini ancora senza l'ausilio di mezzi informatici, fino ad arrivare agli odierni risvolti architettonici consentiti dai moderni software.

Tra questi, particolare attenzione viene prestata a Grasshopper ®, forse il software parametrico più diffuso e utilizzato oggi.

3 - Proprio tramite l'utilizzo di Grasshopper ® si sviluppa la terza parte della tesi.

Attraverso una modellazione parametrica, si è cercato di plasmare il blocco di piccole dimensioni SAAD, concentrandosi sul componente esterno.

Tra le tante strade percorribili, l'obbiettivo perseguito a titolo esemplificativo consiste nell'ottenimento di una morfologia quanto più possibile auto ombreggiante del blocco.

Ne consegue che le variabili introdotte in Grasshopper® saranno dati come l'altezza solare, l'azimuth oltre che il periodo dell'anno, analizzati per tre casi dimostrativi sviluppati nelle località di Torino, Roma e Catania.

I risultati ottenuti confermano il concetto chiave che si intende dimostrare con questa tesi, cioè l'enorme potenzialità che comporta l'applicazione del metodo parametrico in contesti diversi da quelli in cui viene solitamente applicata.

Abitualmente utilizzato per architetture di grande scala, si vuole mostrare come tale approccio possa essere positivo anche in un ambito maggiormente ridotto seppure già utilizzato, come SAAD, e in generale per applicazioni di innovazione tecnologica.