Il portale delle costruzioni in acciaio in Italia

Sistemi costruttivi e tecnologie

Fabbricare un edificio significa immaginare che esso scaturisca da una fabbrica, sia quindi il frutto di processi industrializzati nella produzione di componenti e nel loro assemblaggio/connessione precisi in un sistema tridimensionale complesso, in un cantiere edile diverso e più moderno, con procedure e logistica just in time, sostenibile anche nella sicurezza e nel risparmio di materia e energia durante le fasi costruttive. L’acciaio si presta ad essere usato non solo per la realizzazione dello scheletro portante ma anche per solai e tamponamenti. Occorre sempre porre attenzione ai materiali utilizzati per realizzare l'opera ed alle loro caratteristiche in termini di consumo di risorse materiali ed energetiche, attitudine al riciclo e durabilità.
Nella filiera dell'acciaio anche la riduzione dei tempi di fabbricazione è un valore molto perseguito, che contribuisce alla sostenibilità dell'intero ciclo, così come la contrazione dei costi e dei rifiuti. Ciò ci porta a valutare anche i processi e i trattamenti, dalle zincature a caldo alle nanotecnologie applicate alle verniciature, dalla protezione del metallo alla programmazione della manutenzione legata alla durabilità del manufatto.


Sistemi costruttivi misti


I differenti sistemi costruttivi sono caratterizzati dal modo in cui l'acciaio entra in relazione con gli altri materiali, come p.es. nei sistemi costruttivi ad umido. In questi casi, l'acciaio viene utilizzato contemporaneamente a elementi secondari, che vengono utilizzati come completamento dell'involucro dell'edificio. Parallelamente, si può assistere alla creazione di elementi composti acciaio-cls, come nel caso delle lamiere grecate collaboranti con getto in calcestruzzo.
 

Uffici Fieramilano
"Torre Orizzontale" - Edificio per uffici
 

Sistemi costruttivi a secco


Gli ultimi decenni sono stati caratterizzati da una sempre maggiore ricerca della leggerezza e questo aspetto è evidente in diversi settori: nell'elettronica, nei trasporti, nello sport. Nuovi materiali e nuove tecnologie hanno contribuito a questo cambiamento e anche in architettura, il concetto di sostenibilità porta con sè l'esigenza di “pesare” tutto quanto necessario per la realizzazione di un edificio.
I sistemi costruttivi a secco nascono con l'accostamento di vari materiali e di vari strati corrispondenti alla sommatoria delle prestazioni: in tal modo si opera la traduzione dei requisiti a cui il progettista deve dar risposta in pacchetti tecnologici. L'assemblaggio richiama le immagini di un meccano in cui tutti gli elementi necessari alla costruzione vengono accuratamente progettati tenendo conto dei processi di produzione edilizia e delle successive operazioni di montaggio.
In questa tecnologia denominata Struttura/Rivestimento (S/R) ogni elemento costruttivo è visto come un supporto rivestito con metodologie di fissaggio a secco: una gamma estremamente differenziata di strati assolve ad una funzione specifica e il risultato finale dell’applicazione di queste teorie e i vantaggi di un simile cantiere possono essere così sintetizzati:
  • Struttura di sostegno a telai in acciaio sulla quale vengono fissati elementi planari, leggeri, di piccolo spessore e di grandi dimensioni
  • Utilizzo di materiali leggeri di conformazione a profili, lastre, materassini isolanti, al fine di costruire un manufatto finale stratificato, dotato di proprietà di elasticità
  • Flessibilità e leggerezza: le forze sismiche sono associate all’inerzia, dipendono dalla massa dell’edificio; riducendo la massa si riducono automaticamente le forze di progetto
  • Assemblaggio in opera di manufatti industriali
  • Disposizione materiale / veloce occupazione di superficie per stratificazioni fissati a
    strutture intelaiate
  • Connessioni meccaniche a secco che permettono di realizzare in tempi brevi grandi superfici e sistemi reversibili in cui i vari strati funzionali vengono utilizzati così come arrivano in industria
  • Isotropia (uniformità) delle singole superfici, salvo puntuale presenza degli elementi connettori opportunamente riparati
  • Inesistenza dei tempi di asciugatura
  • Utilizzo di personale specializzato
  • Realizzazione di montaggio in flusso continuo, con strategie di logistica e possibilità di operare su un cantiere “riparato” grazie all’immediata realizzazione della copertura
  • Impiego di attrezzature ausiliarie leggere, di macchinari per lavorazioni speciali e riduzione di autocarri per l’approvvigionamento dei materiali
  • L’eventuale smontaggio dell'intero edificio è facilitato dalla reversibilità dei sistemi di fissaggio che consentono la separazione tra i vari elementi e il riciclo dei materiali contenuti nel manufatto.
L’utilizzo di questa tecnologia genera un sistema stratificato con intercapedini, elastico, flessibile ed evolutivo, che si contrappone al sistema ad inerzia-monolitico ottenibile con le tecnologie tradizionali. In S/R, l’edificio è un’entità leggera, senz’acqua, in cui le unità che lo costituiscono (prodotti di manifattura industriale) vengono assemblate, non create in cantiere. Le tecniche S/R propongono quindi innovazioni di assemblaggio, di stratificazione dei prodotti e non insistono necessariamente sull’innovazione del prodotto in se. Costruire a secco, significa attingere in maniera consapevole e critica dall’enorme patrimonio della produzione industriale legata all’edilizia per realizzare manufatti altamente tecnologici e sostenibili.
Scuola a Chiari
Edificio scolastico "Luigi Einaudi"
 

Interventi di recupero


Spesso, i vecchi edifici danneggiati dall’inesorabile trascorrere del tempo necessitano di interventi di consolidamento strutturale e riabilitazione funzionale. Il recupero/riuso delle strutture esistenti è perfettamente in armonia con il concetto di sostenibilità volto a ridurre al minimo l'impatto dell'attività antropica. Gli edifici obsoleti hanno una seconda vita grazie all'impiego della carpenteria metallica che in questi casi svolge un ruolo di primo piano.
La prefabbricazione consente di saldare gli elementi principali in officina: vengono realizzati su misura a seconda delle esigenze operative e di trasporto in cantiere, dove possono essere assemblate in tutta semplicità per mezzo di unioni bullonate e quindi reversibili.
La leggerezza degli elementi strutturali è una caratteristica che consente di ridurre al minimo gli effetti collaterali dovuti all’incremento del carico sulle strutture esistenti abbattendo inoltre l'impatto del trasporto e della posa in opera. Le dimensioni contenute degli elementi strutturali, semplificano la sostituzione e/o l’integrazione di opere esistenti con elementi di rinforzo con il vantaggio di poter realizzare opere provvisionali di sostegno che a volte coincido con le strutture definitive.
 
Recupero Fornace Morandi
Recupero dell'ex Fornace Morandi, riconvertita ad uffici e spazi commerciali
 

Edifici alti


Gli edifici a torre di recente realizzazione o in fase di completamento in Italia sono progettati secondo i più avanzati principi di sostenibilità ambientale.
Le strutture che hanno previsto l'impiego di carpenterie metalliche, non solo spiccano per il loro carattere architettonico e per le loro particolarità geometriche ma costituiscono un ulteriore riconoscimento delle peculiarità delle soluzioni in acciaio che spesso hanno contribuito a ottenere livelli elevati di sostenibilità. In alcuni casi è stata ottenuta la certificazione LEED Gold dal Green Building Council, importante riconoscimento agli edifici sostenibili, sia dal punto di vista energetico che dal punto di vista dei materiali da costruzione impiegati: la riciclabilità, la prefabbricazione, la velocità di montaggio, le proprietà meccaniche, le potenzialità estetiche dell'acciaio hanno permesso di arrivare “in alto”.
 
Torre Intesa Sanpaolo
Torre Intesa Sanpaolo
 

Edifici industriali


Nel caso in cui si presenta un involucro leggero attorno ad un grande volume (realizzato ad esempio con l’impiego di pannelli sandwich), il peso per unità di superficie è molto contenuto e la progettazione è in genere determinata dalle azioni orizzontali predominanti che spesso risultano essere quelle relative al vento rendendo superflua la progettazione antisismica.
Una costruzione ben progettata per i carichi gravitazionali ed eolici può soddisfare anche i requisiti di resistenza antisismica e questo spiega il motivo per cui in passato tale tipologia ha offerto prestazioni migliori rispetto ai fabbricati più pesanti. Le sollecitazioni nelle membrature che giungono poi in fondazione sono minori e questa riduzione delle forze di progetto comporta un abbattimento notevole dell'impatto dell'opera sull'ambiente.
La leggerezza delle soluzioni in acciaio si traduce quindi in un impiego minore di cemento armato per le fondazioni, in riduzione delle emissioni dovute al trasporto delle strutture portanti e dei tamponamenti, in contrazione dei tempi di costruzione e in riduzione dell'impatto del cantiere sull'intorno: sono edifici più sostenibili sia dal punto di vista ambientale che economico.

Rubinetterie Bresciane
Stabilimento Rubinetterie Bresciane
 

Infrastrutture


Sebbene il concetto di sostenibilità ambientale sia spesso legato a costruzioni civili o industriali, anche nelle infrastrutture l’impatto ambientale di un’opera riveste importanza fondamentale. Il caso del ponte sul fiume Po, ricostruito dopo il crollo causato dalla piena del 2009, è il primo esempio in Europa di applicazione di valutazione LCA ad un’infrastruttura.
La soluzione finale, con impalcato realizzato mediante travature reticolari in profili tubolari in acciaio, ha permesso di risparmiare per ogni anno di vita il 10% di emissioni rispetto alle alternative considerate, percentuale che in realtà è maggiore in ragione del fatto che l'acciaio impiegato è stato prodotto da rottame proveniente anche dalla demolizione della preesistenza.
La durabilità e i ridotti costi di manutenzione di quest'opera da 8000 t di acciaio sono stati assicurati dalla definizione di efficaci cicli di verniciatura, dalla scelta tipologica dei profilati in acciaio e dall’adozione di forme che impediscono il ristagno d'acqua. Tutti i dettagli di saldatura sono stati verificati a fatica, i profilati sono stati zincati a caldo mentre gli elementi in lamiere saldate sono stati trattati mediante un processo di metallizzazione in zinco. Questi ed altri accorgimenti, hanno consentito di raddoppiare la durata del ciclo di manutenzione straordinaria di strutture similari portandolo ad ordini di grandezza di 40-50 anni. 
Le lungimiranti scelte in fase progettuale hanno permesso di avviare presso l'ANAS la procedura di certificazione del ponte quale "prodotto ambientale".
 
Ponte sul fiume Po
Il ponte sul Fiume Po
 

L’acciaio per il fotovoltaico e l’eolico


Due settori legati indissolubilmente al concetto di sostenibilità ambientale, come quelli del fotovoltaico e dell’eolico, vedono l’acciaio come indiscusso protagonista in tutte le loro realizzazioni.

IMPIANTI EOLICI

I generatori eolici vengono impiegati per convertire l’energia del vento in energia elettrica. Normalmente vengono raggruppati in grandi parchi, che consentono di ottimizzarne prestazioni ed efficienza nella produzione su larga scala.
Di questi, possiamo avere i parchi on-shore, near-shore e off-shore. I primi due sono situati sulla terraferma, mentre il terzo caratterizza gli impianti installati in mare aperto.
Un aerogeneratore è composto principalmente dalla turbina e dalla torre. La turbina, com’è intuibile, contiene le pale, mentre la torre serve a sostenere tutto il generatore eolico.
Considerando l’altezza che può essere raggiunta da un impianto del genere (si possono superare i 100 metri), l’acciaio è il materiale che si presta meglio degli altri per i compiti strutturali richiesti dalla torre.
Quest’ultima può essere a traliccio o di tipo tubolare. Considerando la continua esposizione agli agenti atmosferici, è inoltre importante adoperare un sistema di protezione adeguato.
 
Wind turbines
Vista di un parco eolico realizzato in acciaio

IMPIANTI FOTOVOLTAICI

Gli impianti fotovoltaici trovano nei profili strutturali in acciaio il complemento ideale per tutte le loro installazioni. I pannelli, infatti, hanno la necessità di essere posizionati con un orientamento e un’inclinazione ben precisi (angoli di azimut e tilt), in modo da massimizzare la radiazione solare agente su di essi.
Mentre, inizialmente, un impianto fotovoltaico veniva relizzato su terreni liberi da coltivazioni, successivamente le installazioni si sono estese a coperture di edifici, ad aree di parcheggio (mediante le relative pensiline), fino ad essere inclusi in elementi di ombreggiamento per involucri edilizi.
L’acciaio, grazie alla sua flessibilità, leggerezza e rapidità di montaggio, viene impiegato praticamente in tutti i casi come struttura principale di supporto per i moduli fotovoltaici.
La zincatura dei profili in acciaio, inoltre, consente di garantire adeguata protezione per le strutture portanti impiegate per tali scopi.
La leggerezza di tali elementi, inoltre, consente di avere fondazioni ridottissime che rendono l’installazione su spazi aperti completamente reversibile, permettendo di riportare il terreno alle condizioni originarie, non appena concluso il ciclo di vita utile dell’intero impianto fotovoltaico.
 
Vista moduli fotovoltaici
Inserimento di impianti fotovoltaici in copertura in un edificio residenziale

Prodotti e Soluzioni