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L'uso di strutture in acciaio e di tecnologie a secco per la costruzione di abitazioni a basso costo ad elevate prestazioni energetico - ambientali

Monzani, Amanda and Zerbo, Tiziano

L'uso di strutture in acciaio e di tecnologie a secco per la costruzione di abitazioni a basso costo ad elevate prestazioni energetico - ambientali.

Rel. Riccardo Pollo, Giulio Ventura. Politecnico di Torino, Corso di laurea specialistica in Architettura, 2012

Abstract:

A fronte di una situazione ambientale globale sempre più critica e preoccupante è necessario intervenire con programmi innovativi su vasta scala e promuovere comportamenti ecosostenibili anche in campo edilizio. Alcuni studi dimostrano, infatti, che tale settore è responsabile del 40% di consumo di energia e di risorse sul totale mondiale e che le sue emissioni di gas nocivi sono altamente inquinanti per l'atmosfera. L'uso scriteriato e indiscriminato di fonti non rinnovabili e di combustibili fossili potrebbe condurre a squilibri nel pianeta e a comprometterne il futuro in maniera irreversibile. Offrire una valida alternativa a questo scenario non significa incoraggiare stili di vita improntati al passato ma affidarsi a tecnologie all'avanguardia altamente performanti e capaci di ridefinire il processo edilizio in chiave sostenibile e più rispettosa dell'ambiente. A tale proposito è doveroso accennare alla situazione dell'edilizia italiana troppo incentrata su tecniche costruttive tradizionali, ormai obsolete e sorpassate, e recalcitrante e sospettosa nella sperimentazione di soluzioni innovative e di sistemi tecnico-costruttivi capaci di garantire migliori prestazioni dal punto di vista termico, acustico, energetico ed ecocompatibile. Inoltre, in Italia, il rapporto tra il settore industriale ed edilizio fatica a decollare pregiudicando la nascita di quel potenziale mercato che potrebbe garantire una svolta decisiva nell'ottimizzazione, nella revisione e nella differenziazione del processo costruttivo. Tale collaborazione permetterebbe di intervenire nel settore edilizio apportando quelle modifiche necessarie per creare nuove prospettive di mercato e di innovazione tecnica.

Se da una parte gli edifici industriali e terziari sperimentano con successo strategie incentrate sul risparmio energetico e sulla velocità di esecuzione dall'altra alcuni fattori di carattere essenzialmente sociale e culturale frenano il progresso nel campo residenziale italiano. Capovolgere tale situazione è possibile soltanto attraverso la comprensione e lo studio dei modelli avanzati di tecnologia edilizia, quali le tecnologie S/R, sviluppati in particolare in ambito mitteleuropeo, e la volontà di affidarsi a nuovi sistemi per diffondere soluzioni abitative più sostenibili dal punto di vista tecnico e ambientale.

L'impiego e la diffusione di impianti e tecnologie avanzate (pannelli solari, pannelli fotovoltaici, impianti geotermici, etc.) ha contribuito a sensibilizzare la società sulle tematiche del risparmio economico ed energetico anche se, però, è importante sottolineare che la fase d'uso dell'edificio non è l'unica che consente un'ottimizzazione dei costi e delle risorse.

Se anni fa il controllo delle condizioni climatiche e ambientali di un edificio dipendeva esclusivamente dagli impianti tecnologici oggi, invece, anche la scelta dei materiali e delle stratigrafie, la produzione dei manufatti, la fase di assemblaggio e di cantiere possono incidere notevolmente sulle dinamiche economiche e prestazionali del progetto. Affidarsi a tecniche costruttive a secco significa recuperare la pratica e l'abilità della costruzione influendo personalmente e consapevolmente sulla composizione del manufatto architettonico. A tale proposito è stato approfondito

lo studio sia teorico che pratico della tecnica S/R (Struttura/Rivestimento o Structure/Envelope) giudicata una delle più promettenti per realizzare un progetto architettonico flessibile che rispondesse alle esigenze suddette e che garantisse un'ottima fattibilità gestionale ed operativa.

Il settore industriale, in questa circostanza, non può più essere trascurato perché costituisce la chiave di successo di un sistema costruttivo che sfrutta abbondantemente la prefabbricazione dei componenti e l'industrializzazione dei manufatti edilizi. Dal momento che l'applicazione del sistema S/R è imprescindibile dalla conoscenza dei dispositivi, delle tecnologie e dei dispositivi presenti sul mercato, è stato condotto un lavoro di catalogazione per permettere un confronto tra le diverse soluzioni possibili e un'applicazione più funzionale e consapevole dei prodotti rispetto al sistema tecnologico adottato.

Allo stesso tempo l'analisi si è concentrata anche sulla ricerca di un sistema strutturale alternativo individuando nel telaio in acciaio la soluzione più adatta e funzionale. In Italia, però, l'impiego di tale materiale per strutture primarie e secondarie è diffuso soltanto per complessi industriali mentre in ambito residenziale si prediligono ancora sistemi tradizionali basati su telai in c.a., tamponamenti a cassa vuota e solai laterocementizi. Il sistema a telaio in acciaio offre però ottimi spunti anche per la progettazione di abitazioni perché, oltre a soddisfare le moderne esigenze di ecocompatibilità, ecosostenibilità ed economia, assicura elevate prestazioni dal punto di vista meccanico, conferisce estrema flessibilità e leggerezza al sistema e garantisce alti livelli di riciclabilità.

Lo studio condotto sulle componenti tecniche, sulle tecnologie e sulle soluzioni strutturali ha, poi, trovato immediato riscontro e applicazione all'interno di un progetto di edilizia residenziale, privata e sovvenzionata, previsto sul territorio del comune di Settimo Torinese, in provincia di Torino. In tale contesto, attraverso approfondimenti e ricerche di carattere urbano e territoriale, si è cercato di realizzare un complesso di case a schiera capace di dialogare con il territorio circostante e di inserirsi all'interno del tessuto cittadino.

Ulteriori analisi di carattere distributivo hanno guidato la progettazione di spazi abitativi più funzionali e conformi alle esigenze dell'uomo moderno mentre alcune accortezze tecnologiche (impianti solari per la produzione di acqua calda, sistema di recupero dell'acqua piovana, impianto per il recupero del calore) hanno completato il quadro delle prestazioni tecnologiche, già elevate grazie all'impiego della tecnica S/R.

L'obiettivo di questa tesi consiste nel fornire, attraverso una panoramica sulla situazione attuale dei prodotti e delle tecnologie presenti sul mercato, alcuni suggerimenti circa la valutazione di innovativi sistemi strutturali in acciaio e l'applicazione di tecniche costruttive a secco applicabili in campo residenziale. Lo scopo è di avanzare l'idea di un prototipo di edilizia abitativa innovativo capace di incarnare uno dei possibili scenari evolutivi che, in futuro, il settore edilizio italiano potrebbe intraprendere in merito a questioni relative al risparmio di risorse economiche ed energetiche e al miglioramento della qualità e della compatibilità ambientale.

Relatori: Riccardo Pollo, Giulio Ventura
Tipo di pubblicazione: A stampa
Soggetti: ST Storia > STN Storia
T Tecnica e tecnologia delle costruzioni > TE Tecnologia dei materiali
Corso di laurea: Corso di laurea specialistica in Architettura
Classe di laurea: NON SPECIFICATO
Aziende collaboratrici: NON SPECIFICATO
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/2816
Capitoli:

Parte I

1. Le origini della prefabbricazione

1.1 Timeline dei principali eventi della prefabbricazione

1.2 La prefabbricazione in architettura

1.3 Le origini della casa prefabbricata

2. Tecnologia stratificata a secco e struttura in acciaio

2.1 I principali esponenti

2.2 L' acciaio come strategia edilizia

2.2.1 Soluzioni strutturali in acciaio

2.3 La tecnica S/R

2.3.1 La parete S/R

2.3.1 Il solaio S/R

2.4 Tecnica tradizionale e tecnica S/R a confronto

2.5 Approfondimenti e casi studio sulla tecnica S/R e sull'acciaio

3. Catalogo a schede dei prodotti edilizi

3.1 I materiali strutturali

3.2 Le componenti per pareti a secco

3.3 Gli elementi in muratura

3.4 I materiali isolanti

3.4.1 I materiali isolanti acustici e termici naturali

3.4.2 I materiali isolanti acustici e termici minerali

3.4.3 I materiali isolanti acustici e termici sintetici

3.5 I prodotti impermeabilizzanti

3.6 Le barriere al vapore

3.7 I vetri sperimentali

3.8 I serramenti

3.9 Le pavimentazioni

3.10 Le schermature solari

4. Composizione di stratigrafie e pacchetti tecnologici

4.1 Le fondazioni

4.2 I solai interpiano

4.3 Le coperture

4.4 Le pareti

Parte II

5. Il progetto urbanistico

5.1 Il caso studio 2ECO Building

5.2 Settimo Torinese: inquadramento territoriale

5.2.1 Settimo Torinese dalle origini agli anni '80

5.2.2 Principali fasi di accrescimento dal XV al XX secolo

5.2.3 Settimo Torinese: progetti all'avanguardia

5.2.4 Canali e corsi d'acqua

5.2.5 Le cascine

5.2.6. L'area di progetto e le analisi preliminari

5.3 Verso uno sviluppo urbano sostenibile

5.4 Il progetto per un quartiere sostenibile

5.5 Vivere il proprio territorio: gli orti urbani

5.6 Masterplan di progetto

6. Il progetto architettonico

6.1. Le origini della flessibilità

6.2 Requisiti per l'abitare sostenibile

6.2 Nuovi ambienti per l'abitare

6.3 2ECO Building: distribuzione e tipologia residenziale

7. Il progetto tecnologico

7.1 Gli impianti

7.2 La struttura: verifiche e predimensionamenti

7.3 Verifica acustica

7.4 Pannelli fotovoltaici

7.5 Pannelli solari

7.6 Verifica e certificazione UNI/TS 11300

7.7 Valutazione del costo iniziale

7.8 Valutazione del contenuto di energia primaria

Conclusioni

Bibliografia

Bibliografia:

Riferimenti storici

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