1. La semplicità delle operazioni di montaggio e rimozione degli elementi di rivestimento
presenza di climi troppo rigidi (molti dei procedi- menti in commercio utilizzano oggi impregnanti si- liconici che snaturano le caratteristiche estetiche del prodotto).
Il progetto del nuovo sistema parte quindi dalla definizione di un quadro completo dell’offerta sul mercato di sistemi di rivestimento in cotto assem- blati a secco e dall’analisi emerge, fra le altre co- se, che i sistemi oggi in commercio comunemente definiti “facciate ventilate” non sempre rientrano a pieno titolo in questa categoria.
Il primo passaggio obbligato è un’operazione di classificazione per tipologie di facciate che decli- nano in maniera esaustiva le caratteristiche e le prestazioni dei sistemi di facciate termicamente
isolate a schermo avanzato traspirante; in tale sud-
divisione la ventilazione rappresenta il criterio per classificare i sistemi di rivestimento a secco in ter- racotta e distinguerne il comportamento e il con- tributo all’efficienza termo-igrometrica dell’involu- cro edilizio.
I principali procedimenti costruttivi presenti nel settore sono stati analizzati alla luce di una scom-
posizione del sistema di facciata a schermo avan-
zato in cotto per sottosistemi ed elementi, defini- ti nelle loro parti, interfacce e procedure esecuti- ve. Ne è emerso un quadro piuttosto completo che evidenzia per ogni tipo analizzato premialità e criticità.
Dal quadro così definito delle facciate prodotte dai principali competitors italiani ed europei, deri- vano i caratteri salienti del progetto di un nuovo sistema di facciata che punta a superare i limiti e aspetto “più tradizionale” di quelli attualmente in
commercio.
Obiettivo del lavoro è stato progettare un sistema di facciata ventilata, realizzata a secco che esaltas- se le innovative caratteristiche del Cottodry e de- terminasse un reale contributo in termini di ri- sparmio energetico per gli edifici esistenti o di nuova progettazione cui può essere applicato. La facciata ventilata in cotto rientra fra quei dispo- sitivi di climatizzazione passiva in grado di miglio- rare le prestazioni termo-energetiche del manufat- to e di offrire benefici in termini di risparmio delle risorse grazie alla riduzione del carico termico del- l’edificio e il controllo della dispersione termica – lo schermo avanzato del paramento esterno e lo spazio di discontinuità che esso crea fra interno ed esterno, oltre a proteggere le pareti di chiusura del manufatto dall’insolazione diretta, favorisce la cir- colazione dell’aria (per l’effetto camino) all’interno dell’intercapedine e riduce la trasmissione di calo- re verso l’interno nel periodo estivo, mentre in quello invernale la presenza d’aria nell’intercapedi- ne consente di abbassare il fabbisogno energetico per il comfort degli ambienti interni.
La scelta delle facciate ventilate in cotto come te- ma di progetto e luogo della sperimentazione del nuovo materiale è avvalorata anche dal fatto che tra le criticità presentate dai sistemi attualmente in commercio la principale è costituita dalla so- stanziale fragilità del materiale di base (che com- porta grandi quantità di sfridi sia in fase produtti- va che di montaggio) e nella tendenza ad assorbi- re troppa acqua, ovvero a presentare problemi in
2. Modello tridimensionale di un modulo di facciata
3. Il giunto di ancoraggio del modulo e il dispositivo di ancoraggio
stato affidato al progetto delle operazioni di mon- taggio-assemblaggio e manutenzione di ogni singo- lo elemento. Sin dalla fase di ideazione è stata stu- diata una struttura a pannelli modulari dimensio- nati in modo da garantire manovrabilità in fase di trasporto, stoccaggio e assemblaggio in cantiere. Tali pannelli sono preassemblati secondo il para- digma della reversibilità che garantisce in caso di manutenzione (sia ordinaria che straordinaria) la sostituibilità di tutti gli elementi. Il pannello tipo del sistema è completamente preassemblato in offici- na, elementi di rivestimento compresi, in modo da controllare il funzionamento del dispositivo, gli alli- neamenti o le tolleranze fra le parti in terracotta e le ‘diseconomie’ dei sistemi attualmente sul mer-
cato. Le criticità degli altri procedimenti costrutti- vi sono diventate gli obiettivi da raggiungere, la realizzazione in scala reale di un modulo del siste- ma e il confronto con gli altri sistemi, gli strumen- ti di controllo e verifica delle ipotesi avanzate. In particolare oltre alle migliorie connesse all’uso del nuovo materiale (minore assorbimento di acqua e maggiore resistenza) la ricerca punta su un siste- ma costruttivo in grado di minimizzare gli sfridi in fase di costruzione e di rendere semplici le ope- razioni di manutenzione mediante l’agevole sosti- tuzione dei pezzi eventualmente danneggiati du- rante la fase di uso del manufatto.
Il progetto: la tradizione assemblata a secco Il progetto prevede un dispositivo modulare as- semblato a secco distanziato dalla chiusura verti- cale che per proporzioni, dimensionamento e or- ganizzazione punta a entrare a pieno titolo nel no- vero delle facciate ventilate; esso prevede una sot- tostruttura in acciaio (realizzata con telai preas- semblati in officina di dimensioni 120x150x15 cm) che sorregge un rivestimento in doghe di cotto di contenute dimensioni (10,5x5,5x60 cm). Un ruolo di primo piano, come accennato in precedenza, è
4. La lamiera sagomata e il montante di un modulo per l’ancoraggio degli elementi di rivestimento
elementi danneggiati e dell’accesso all’intercapedine per la manutenzione della sottostruttura.
L’intero sistema è progettato con una costante at- tenzione ai costi, dalla fase di produzione, a quel- la di messa in opera fino alla manutenzione delle sue parti durante l’intero ciclo di vita. In primo luogo il sistema si compone di pochi elementi tut- ti deducibili da catene produttive già esistenti e abbondantemente sperimentate ed è quindi defi- nibile un sistema a bassa complessità strutturale. A seguire si potrebbe osservare che in ogni fase e per la totalità degli elementi progettati è stato perseguito un obiettivo di “risparmio”:
- di risorse economiche; la scelta di componenti è
stata orientata verso quei dispositivi o materiali di larga diffusione e, quindi, costo contenuto. I profili da ridurre e semplificare le operazioni di montag-
gio in cantiere.
L’intercambiabilità degli elementi e la possibilità di intervenire su porzioni della facciata di moderate di- mensioni senza alterare la conformazione o il fun- zionamento dell’intero sistema consente di pro- grammare interventi di ripristino o cura del disposi- tivo tali da garantire una maggiore durata dello stes- so. Su questi principi è stata incentrata la messa a punto di un sistema integrato in cui sono state stu- diate le caratteristiche dimensionali dei pannelli mo- dulari, la sagoma dei pezzi in cotto per la semplice rimozione di ogni singolo elemento, il dispositivo di bloccaggio responsabile tanto dell’ancoraggio dei pannelli ai supporti sull’edificio retrostante, tanto della loro movimentazione per la sostituzione degli
5. Prototipo: immagine di dettaglio 6. Il modulo di facciata in movimento
ne di sfrido ed elimina la necessità di trattamenti con prodotti impermeabilizzanti o nutritivi, senza consi- derare il fatto che in questo modo il cotto conserva il proprio aspetto artigianale e i segni del tempo sul- la superficie rugosa ne caratterizzano l’aspetto.
- di risorse energetiche; in fase di produzione degli
elementi in cotto che, preparati in forni a tempe- rature relativamente basse, sono dotati di caratte- ristiche di resistenza assimilabili a quelle del gres (che cuoce invece ad altissime temperature). In fa- se di esercizio dell’edificio per il quale è stata scel- ta una soluzione di chiusura esterna con schermo ventilato attivo nel controllo delle dispersioni energetiche e del fabbisogno energetico. Non si tralasci inoltre che le facciate ventilate garantisco- no un migliore stato di conservazione, e quindi una migliore efficienza, dei dispositivi per l’isola- mento grazie alla protezione dagli agenti atmosfe- rici e alla riduzione della formazione di condensa utilizzati per la sottostruttura sono standard e as-
semblati con connessioni semplici (per contenere i costi di produzione e ridurre al minimo le opera- zioni di assemblaggio in cantiere); le dimensioni de- gli elementi sono calibrate su quelle dei singoli pannelli e tali da consentire trasporto ordinario e movimentazione semplice in cantiere; la messa in opera può essere effettuata da manodopera non specializzata (per contenere i costi di trasporto e messa in opera). Le tavelle sono connesse alla sot- tostruttura tramite un semplice elemento in la- miera piegata e sagomata in modo da consentirne l’aggancio con operazioni semplicissime, mentre il controllo della geometria (messa a piombo, plana- rità …) è affidato a un unico giunto regolabile.
- di risorse materiali; il minimo del materiale e, ove
possibile, di un solo tipo, motivo per cui tutte le par- ti della sottostruttura sono in acciaio. La resistenza meccanica dell’impasto di argilla riduce la produzio-
Note
1. Eduardo Vittoria, Prefazione, in Augusto Vitale et al., Argomenti per il co-
struire contemporaneo, FrancoAngeli, Milano, 1989, p. 7.
2. Il titolo esatto della ricerca è: “Cottodry”: studio e realizzazione di un impasto per ‘Cotto’ e per ‘Stoviglieria’ con caratteristiche artigianali, resi- stenza indu¬striale e basso assorbimento d’acqua, realizzato anche con l’utilizzo dei fanghi di risulta dell’impianto di depurazione e di una linea di ‘prodotti apiombici’.
Riferimenti bibliografici
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Argomenti per il costruire contemporaneo, Franco
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Le facciate ventilate in cotto dossier, in «Costruire» n.
249, 2004. superficiale. In ultima istanza la composizione e la
resistenza dell’impasto, privo di additivi o impre- gnanti siliconici garantisce, inoltre, un processo di dismissione e riciclo di minor impatto.
L’esperienza della costruzione.
La costruzione e l’osservazione di modelli di studio, virtuali e reali, e soprattutto di un prototipo di un pannello della facciata, sono stati gli strumenti più efficaci per il controllo e la verifica delle suddette ipotesi. Le problematiche emerse dalla realizzazio- ne e dall’osservazione del prototipo hanno con- sentito non solo di rilevare alcune problematiche non considerate durante la fase di progetto iniziale ma di risolvere le stesse, riprogettando o calibran- do la soluzione alla luce delle difficoltà emerse (metodo trial and error). Anche nel rapporto con l’industria, l’osservazione del comportamento del prototipo è stata di grande importanza, il continuo scambio fra le due realtà ha consentito di definire la sezione più adatta che tenesse conto delle fasi di formatura, essicazione e cottura e dopo aver supe- rato diversi problemi di deformazione dei provini, sono state messe a punto le modifiche da appor- tare agli impasti e alla lavorazione degli stessi per ri- uscire a realizzare la sezione proposta.
Alcune osservazioni, per non definirle conclusioni Durante tutto il lavoro la sinergia fra le due real- tà (industriale e Universitaria) ha favorito proces- si di sperimentazione, di ibridazione e di innova- zione mettendo a fattor comune gli sforzi, le co- noscenze e le esperienze dei due gruppi, non- ostante la provenienza da contesti differenti. L’intera ricerca ruota attorno alla sperimentazio- ne; l’industria mette a punto un nuovo prodotto in soccorso di un comparto artigianale in crisi e sot- topone poi le proprie scoperte alla struttura uni- versitaria; quest’ultima assume il nuovo materiale e ne propone un’applicazione nel proprio settore: l’edilizia. Il risultato della precedente ricerca Esmlaglass diventa il dato di partenza del nuovo studio sperimentale e avvia un percorso di appro- fondimenti, ipotesi progettuali e verifiche che pas- sando per il mondo della ricerca (classificazioni dei sistemi produttivi sul mercato e analisi delle loro criticità) (ri)coinvolgono, in modo nuovo, l’in- dustria. Dalla collaborazione fra le due istituzioni,
detentrici di saperi differenti, discende il progetto finale (in cui sono soggetti attivi entrambe le par- ti), ma, soprattutto, si innnesca un virtuoso pro- cesso di scambio in cui l’oggetto è la conoscenza, o meglio le conoscenze, la loro circolazione e in- fine la loro contaminazione.
Introduzione
L’attuale domanda di edifici, soprattutto residenzia- li, di qualità, economicamente accessibili e rispetto- si dell’ambiente porta alla ricerca di nuove soluzio- ni costruttive. Soluzioni adeguate a far confluire nel processo di progettazione, costruzione, gestione e dismissione, metodi, tecnologie e tecniche funziona- li al raggiungimento di ottime prestazioni in relazio- ne al fabbisogno energetico, di salubrità e comfort, di impatto ambientale, di sicurezza e integrabilità costruttiva.
In particolare l’obiettivo di minimizzare l’impatto ambientale degli edifici ha fortemente rivalutato l’importanza della pianificazione urbanistica e della progettazione dei lotti e dei quartieri, dimostratasi necessaria premessa per una corretta progettazio- ne bioclimatica e per l’inserimento nell’ambiente costruito.
Viene così meno l’indipendenza del progetto dal luogo di edificazione, favorendo lo studio e l’appli- cazione di soluzioni costruttive evolute che, sebbe- ne basate su un alto grado di prefabbricazione e/o industrializzazione, portano ad un sistema aperto e flessibile. Si viene così ad avere un rilancio della pre- fabbricazione attraverso una razionalizzazione pro- gettuale, produttiva, distributiva e di montaggio dei vari componenti del sistema, volta a conciliare la flessibilità progettuale con l’economia e la velocità della costruzione. Questo porta ad avere un’attivi- tà costruttiva che richiede una pianificazione spa-
zio-temporale e che abbandona un approccio da bottega artigiana a favore di uno più complesso e articolato che vede coinvolti più soggetti del mon- do produttivo. Sinergie nascono e si instaurano tra il mondo della ricerca, quello produttivo e quello progettuale a sfavore di un possibile, e spesso rea- le, monopolio delle imprese costruttrici nella scelta dei materiali, tecnologie e tecniche da impiegare. La nascita di nuove reti di collaborazione porta ad una gestione complessa dell’innovazione di prodot- to e processo ed argina la necessità di ampliamen- to di scala per le piccole e medie imprese, per le quali un cambiamento dimensionale potrebbe por- tare ad una loro gestione non più sostenibile e fles- sibile.
Avviene così che è l’industrializzazione delle azien- de produttrici di elementi costruttivi a promuovere la riorganizzazione su basi industriali anche delle im- prese. Si incoraggia la prefabbricazione in officina e non più a piè d’opera come poteva accadere nel cantiere tradizionale. Prefabbricazione che viene pensata a ciclo aperto in grado cioè di garantire ai componenti realizzati una flessibilità in campo ap- plicativo senza limiti nei confronti di tipologie edili- zie e mercati di vendita variabili1.
Quella a cui si assiste è una sperimentazione tec- nologica che si relaziona con le potenzialità del ma- teriale e dei tempi e modi di realizzazione, e con l’ambiente.
Sperimentazioni nel settore costruttivo
Recenti sperimentazioni dimostrano, infatti, che è possibile coniugare gli aspetti ambientali, paesaggi- stici, bioclimatici ed economici, adottando un’archi- tettura composta da elementi standard, ma con un elevato livello di adattabilità e personalizzazione, che fanno riferimento a diverse scelte dimensiona- bili e/o prestazionali di componenti o moduli co- struttivi.
Di seguito si riportano degli esempi di architetture sperimentali al fine di evidenziare come si possono ottenere edifici energeticamente efficienti con con- figurazioni planivolumetriche e di struttura e involu- cro differenti adottando diversi gradi di prefabbri- cazione.
Troviamo indicazioni su sistemi modulari piani che permettono un notevole risparmio economico so- prattutto nella spedizione del materiale e nell’as-