Soluzioni innovative in laterizio per edifici ad alta efficienza energetica: un nuovo modello di involucro in muratura portante.

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ALMA MATER STUDIORUM - UNIVERSITÀ DI BOLOGNA

FACOLTÁ DI INGEGNERIA

CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA EDILE/ARCHITETTURA

DIPARTIMENTO DI ARCHITETTURA E PIANIFICAZIONE TERRITORIALE

TESI DI LAUREA

in

ARCHITETTURA TECNICA

SOLUZIONI INNOVATIVE IN LATERIZIO PER EDIFICI AD

ALTA EFFICIENZA ENERGETICA:

UN NUOVO MODELLO DI INVOLUCRO IN MURATURA

PORTANTE

CANDIDATO RELATORE

Vignali Giovanni Ing. Venturi Luca

CORRELATORE Ing. Boiardi Luca

Anno Accademico 2011/12 Sessione III

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Soluzioni innovative in laterizio per edifici ad alta efficienza energetica: un nuovo modello di involucro in muratura portante

SOMMARIO

1. CAPIT OLO I - INTRODUZIONE ... 3

1. 1 E di l i zi a e S oste ni b i l it à . . . 3

1. 2 Per c hé cost r ui r e i n mur at ur a por t ant e . . . 8

1. 3 E vol uzi o ne sto r ic a d e l l a mur at ur a po rt ant e i n l at er i zi o . . . 12

1. 4 La muratura portante e l’evento sis mico ... 17

1. 4. 1 P r oget t o ENE A - AND IL a S ul mona ( AQ ) . . . 23

2. CAPIT OLO II – FONDAMENTI PER UNA PROGETTAZIONE SOSTENIBILE ... 27

2. 1 Proge tto e Cos tr uzi o ne . . . 27

2. 1. 1 Ener gia e Ar c hit et t ur a . . . 27

2. 1. 2 Ener gia e C omf or t a bit a t i vo . . . 31

2. 1. 3 Ener gia e P r oget t o . . . 33

2. 2 Mate r i al i e te c ni c he iso l ant i . . . 42

2. 2. 1 Ener gia e C O2 i nc or p or a t a . . . 42

2. 2. 2 Ma t er ia li is ola nt i . . . 43

2. 3 Po nt i t er mi c i . . . 51

2. 3. 1 Dis c ont i nu it à del f luss o t er mi c o . . . 51

2. 3. 2 Ana lisi dell’incidenza ... 55

2. 3. 3 S oft wa r e d i ca lc ol o F EM – T HER M 7. 0 . . . 59

2. 3. 4 Va l or i di r if er i ment o . . . 61

2. 4 Tras mittanza termica dell’involucro ... 62

2. 4. 1 F luss o t er mic o nel l e st r ut t ur e opa c he . . . 62

2. 5 Co nde ns a e muff a s up er fi c i al e . . . 68

2. 5. 1 C a use ed eff et t i . . . 68

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2. 6. 1 Dia gr a mma di G la s er . . . 72

2. 7 S fas a me nto e at te n uazi o ne . . . 76

2. 7. 1 R egi m e p er i odi c o st a bi l iz za t o . . . 76

3. CAPIT OLO II I – SOLUZIONI TECNICHE INNOVATIVE ... 82

3. 1 Nor mat i v a vig e nt e: NT C 2008 . . . 89

3. 1. 1 L e mur a t ur e . . . 90

3. 1. 2 C r it er i di pr oget t o e r equ is it i geo met r i c i . . . 91

3. 2 Mate r i al i e te c ni c he iso l ant i . . . 99

3. 2. 1 Ener gia i nc or por a t a . . . 101

3. 3 Po nt i t er mi c i, co nd e ns a e muf fa s upe r fi c i al e . . . 108

3. 4 T ras mi tt an za te r mi c a, s fas a me nto ed at te n uazi o ne de l l’ i nvo l uc ro . . . 120

3. 5 Co nde ns a i nt ers t i zi al e . . . 122

3. 6 Pos a i n o pe r a . . . 126

4. CAPIT OLO I V – VERSO LE NT C 2013... 132

5. CAPIT OLO V – CONCLUSIONI ... 136

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1. CAPITOLO I - INTRODUZIONE

1.1 Edilizia e Sostenibilità

I pro ble mi c he at t anag lia no il mo ndo co nt e mpo raneo , a part ire da que ll i a mb ie nt a li, ha nno una d ime ns io ne e u na c o nsist e nza ma i r is co nt rat e prima. Tra g li sce nar i fut ur i s i può ipo t izz are c he le mo d if ic az io ni de i s ist e mi naturali, l’incremento della popo lazio ne, l’insuffic ienza delle risorse in re laz io ne a i co nsu mi e la r iduz io ne deg li spaz i viv ib ili, co mp lic hera nno la vit a ne i luo g hi o gg i o sp it a li e grade vo li e au me nt era nno le t ens io ni so c ia li, pr ima per il ma nt e nime nt o deg li at t uali live lli d i spre co , po i per la so pravvive nza.

In u no sce nar io no n t ro ppo uto pist ico g li uo min i ag ire bbero su lla ba se d i que lla cap ac it à d is cre z io na le, q ue ll’ int e llige nza d i cu i s i va nt ano e ss ere g l i unic i po ss es so r i t ra le spe c ie a nima li, e at traver so d i es sa o perere bbero r ic erca ndo il be nes sere ind iv idua le e co mu ne. “I l fine, in fat t i, no n è la so pravvive nza d e lla sp ec ie, ma la v it a d i qua lit à p er g li ind iv idu i e per le co mu nit à e, qu ind i, la r ic erc a e il ma nt e nime nt o d i qu e lle co nd iz io ni c he

rendo no piacevo le l’esistenza. ”1

Il benessere di un’umanità affat icata, sofferente e attonita richiede uno s fo rzo d i int e llig e nza ind iv idua le e co lle tt iva e impo ne d i no n t e mer e d i perdere pr iv ile g i eco no mic i, d i no n a ver e paura d i in ve nt ars i u n pre se nt e so c ia lme nt e p iù equo e a mbie nt a lme nt e p iù qua lific at o .

Quest o sfo rzo d i int e llige nza int ere ssa a n c he il set to re ed iliz io . È be n no t o qua nt o , neg li u lt imi d ec e nni, e sso a bbia inc iso neg at iva me nt e su lla qua lit à dell’ambiente del pianeta per la scarsa qualità dei manufatti prodotti e de i mat er ia li us at i, per g li ha bit at so c ia li e nat ura li d ist rut t i, p er la qu a nt it à d i suo lo consumato, per l’enorme produzio ne di emissio ni derivante dall’uso d i mat er ia li e t ec nic he inappro pr iat e e da t ipo lo g ie ed iliz ie e nerg ivo re. È però no t o quant o , seppur sia no u na p icco lissima part e de l co st ru it o , mo lt e rea liz za z io ni a bbia no r icer cat o una qua lit à a mb ie nt a le e so c ia le ,

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po ne ndo in at to so luz io ni t ec no lo g ic he vo lt e a r idurre i co nsu mi e nerget ic i e qu ind i le e mis s io ni. Anc he in que st o sett ore, qu ind i, è st at o dimo st rato c he s i p uò fare meg lio , c he s i po ss o no ragg iu ng ere deg li o biet t iv i a mb ie nt a li ind is pe nsa bili p er invert ire il s eg no ne gat ivo de lla pre se nza dell’uo mo e delle sue att ività negli ecosistemi.

I l t er mine “so st e nib ile ”, ne lla sua p iù d iffu sa ac ce z io ne, d e fin is c e co mpo rt ame nt i ind iv idua li e co llet t iv i t esi a u na at t enz io ne ne i co nfro nt i dell’ambiente e delle risorse, tale da consent irne il mantenimento nel fut uro delle lo ro att uali po t enz ia lit à.

Tra la sc ia ndo l’u so st rume nt a le de l t er min e “so st en ib ile” t e nde nt e a fa vo r ir e it er appro vat iv i d i o pere, a fac ilit are u na co nd iv is io ne d iffu sa, a pro muo vere merc i in u n mercat o , se ne inco nt ra mo lt o frequ e nt e me nt e u n imp ie go no n co rrett o.

Ad e se mp io , u n ed ific io c he po rt i a l minimo il co nsu mo e nerget ico è u n ed ific io so st enib ile ? S icur a me nt e e sso co nt r ibu is c e po s it iva me nt e a lla r idu z io ne de lle e mis s io ni e qu ind i a l co nt e nime nt o dei mut a me nt i c limat ic i, e s ic ura me nt e co ncret izza filier e pro dutt ive e se ns ib ilit à a mb i e nt a li t ra g li operatori e i fruitori. Ma se l’edific io è costruito in un ecosistema a d e le vat a nat ura lit à, lo nt ano dag li insed ia me nt i es ist e nt i, ut iliz z a mat er ia l i co n no t evo le e nerg ia inco rpo rat a, neces s it a d i co nt inue e o nero s e ma nut enz io ni, a llo ra l’ag get t ivo “so st enib ile ” r is u lt a ina ppro pr iat o in rag io ne d e lle q ua nt it à d i r iso rs e c he co ns u ma e c he re nde ina cc es s ib ili a lle fut ure ge nera z io ni.

Per r idurre le e mis s io ni de l s et to re, o lt re a limit are i co ns u mi d i e nerg ia a met ro quadrat o, sare bbe co rretto ridurre a ll’ ind is pe ns a bile la qu a nt it à deg l i ed ific i nuo vi, r ecup erare e nerg ic a me nt e il p at r imo nio ed iliz io e s ist e nt e, recuperar e g li e d ific i inut iliz zat i o st ag io na lme nt e ut iliz z at i, raz io na liz zar e la d ist r ibuz io ne de i met r i quadr at i pro -cap it e, r id urre i l co nsu mo de i suo li a nc he au me nt a ndo la de nsit à, ut iliz z are mat er ia li nat ura li e a bas so co nt enut o d i e nerg ia inco rpo rat a, co st ru ire e d ific i durat ur i e a bassa ma nut enz io ne.

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Quest e az io n i no n so no t ecnic a me nt e co mp le sse ; le so luz io n i t ec no lo g ic he appro pr iat e g ià e s ist o no a nc he ne lla t rad iz io ne, vist o anc he c he gra n p art e de lle co st ruz io ni ed ificat e in area me d it er ranea pr ima de lla met à d e l s eco lo scorso garant ivano un’ effic ienza energetica sconosciuta a gran parte dell’edificato post-bellico, con muri spess i ad elevata inerzia termica, so la i e co pert ure legger e, ve nt ilaz io ne nat ura le, buo na espo s iz io ne, at t ent o ins er ime nt o ne l co nt est o . Co ns id era ndo la ma gg io re q ua nt it à d i t ecn ic he oggi dispo nibili, è possibile rit enere perseguibile l’ottenimento di risultat i a nc he mig lio r i in t er min i e nerget ic i e a mb ie nt a li d i que lli r agg iu nt i i n pas sat o .

Le d iret t ive co mu nit ar ie (200 2/91/C E su l r e nd ime nt o e nerget ico

nell’ediliz ia e 2006/32/CE concernent e l’efficienza degli usi fina li dell’energia e i serviz i energet ici) fissano il punto di arrivo e no n d i part enz a per mo lt i P ae s i d e lla Co mu nit à Euro pea ne i qua li le t e mat ic he de l r is par mio e nerget ico so no st at e affro nt ate g ià co n lar go ant ic ipo r isp et to all’uscita della 2009/91/CE. Tutto induce a ritenere che il nostro P aese, sulle temat iche del risparmio energet ico, dell’uso efficiente delle risorse e nerget ic he, d e lla va lo r iz za z io ne e int e graz io ne de lle fo nt i r inno va bil i deg li ed ific i, de lla limit a z io ne d e lle e missio n i inqu ina nt i e c lima lt era nt i , accu s i o gg i, r ispet t o a i p iù a va nzat i P aesi e uro pe i, u n gap d i a lme no qu ind ic i a nn i.

S i e vid e nz ia spe c ia lme nt e u na t rascura t ezza ne l co niug are ins ie me , in ma n iera ap pro pr iat a e raz io na le , l’o rga niz za z io ne d eg li sp az i, i s ist e m i imp ia nt ist ic i e il co nt est o a mbie nt a le. Una pro get t azio n e, que st ’u lt ima , t ro ppo spesso co nce nt rat a su fo r ma lis mi ed as pet t i mar g ina li, a nz ic hé s u

quest io ni re a lme nt e d i so st anza, o ppure pred a de lle sugge st io n i

d’architettura oltre confine che nulla hanno a che fare c on i luoghi e le co nd iz io n i a mb ie nt a li in cu i l’ed ific io vie ne inse d iat o .

Co me g ià so tto line at o , infat t i, la limi t az io ne de i co nsu mi e nerg et ic i attraverso l’innalzamento della qualità e il rendimento delle costruzioni , per o tt enere mig lio r i co nd iz io ni micro c limat ic he int er ne co n co ns u m i no t evo lme nt e mino r i d eg li at t uali, limit a ndo d i co nsegu e nz a l’ impat t o de l

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settore edilizio sull’ambiente, può costituire un’occasio ne straordinaria d i avanzamento per il settore edilizio e per la qualità dell’abitare.

In part ico lare a lc u ni a spet t i mer it a no att enz io ne:

 L’esigenza di mutuare ed di non adottare direttamente esperienz e

st ranier e, o perando co n d iscer nime nt o c aso per ca so , sce g lie ndo le so luz io ni mig lio r i a l mino r co st o , va lut at e ne ll’ int ero arco di vit a dell’edificio ;

 L’opportunità irrinunciabile di affront are sempre il progetto nella sua

int era co mp le ss it à , co st it u it a da: a mb ie nt e, t ipo lo g ia deg li spa z i co nfina nt i, i mp ia nt i, mat er ia li, t ec no lo gie, e vit a ndo d i r idurre i l pro ble ma in t er min i e sc lu s iva me nt e imp ia nt ist ic i;

 La co nve nie nza d i ado t t are quelle so lu z io ni c he ne l rap po rto t ra impiant i e t ipo logia dell’edificio risult ino maggiormente basate su pr inc ip i e so luz io ni nat ura li;

 La co nd iz io ne rappre se nt at a da l r eg ime c limat ico it a lia no , per la qua le su larg a part e de l t err it o rio naz io na le e s ist e la nec es s it à d i limit are i co nsu mi d i e nerg ia no n so lo do vut i a l fr eddo inver na le ma a nc he, e so prat t utto , a quelli r ic h ie st i da l ca ldo est ivo .

Un primo significat ivo passo è rendere chiaro e palese ai fruitori l’intero co sto d i v it a d i u n ed ific io ; no n e sc lu s iva me n t e il co st o d i co st ruz io ne, ma a nc he i co st i d i g est io ne e ma nut enz io ne. Infat t i i co st i d e i co nsu mi e nerget ic i, su cu i s ia mo c hia mat i a la v o rare, inc ido no so prat t utto su lla gest io ne e ma nut e nz io ne , sep pur at t enga no anc he a lle fa s i co st rutt ive.

In co nc lu s io ne a que st a bre ve pa no ra mic a su lla qua lit à d e l rappo rt o Ed iliz ia - Amb ie nt e-So st enib ilit à, po ssia mo d ir e c he la pro gett az io ne dell’archit ettura non è ma i stata così dipendente da un ’idea di sostenibilit à fut ura, co me in que st o mo me nt o . Ne l sett ore de ll’arc hit et t ura è in at to in fat t i u na r ivo luz io ne s ile nz io sa in gra d o di co nd iz io nare i mo d i d i v it a fut ur i e a sseg nar e nuo ve fina lit à a lla c u lt ura de l pro gett o. Un pro get to capa ce d i int er ve n ir e in mo do co ncret o su lle re la z io ni t ra le d iver se mo d a lit à de l v iver e l’ar c hit et t ura, lo sp az io , la fo r ma, il be nes ser e ; in

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poche paro le, migliorare l’abitare dell’uo mo. La sostenibilit à

dell’archit ettura può, pertanto, diventare lo strumento per ristabilire il rappo rto t ra pro getto e co st ruz io ne, o ra d isp erso ne i co mp le ss i

rag io na me nt i de i pr inc ip i t eo ric i de l no n far e o ne lle parz ia l i

det er mina z io ni t ec no lo g ic he, fis ic he e mat er ic he co me fine e no n co me me zzo . No n è a lt ro che la r ia ffer ma z io ne d i u n co st ruir e se mp lice e c he dura ne l t e mp o , do ve sp az io , fo r ma e t ec nic a s i co rr ispo ndo no , ma a nc he in fo rt e co nt rast o co n la co nt e mpo ran e it à d i mo d a do ve t utto è fo r ma : la mo d a appag a la nec es s it à d i e s sere r ico no sc iut i co me me mbr i d i u na co mu nit à, d i met t ersi in mo st ra, d i d ist ing uersi, la sc ia r ico rd i, ma no n può rego lare i l fut uro dell’u ma n it à.

Un co st ru ire se mp lic e, ma no n ba na le, c he è s int e s i de lla co mp le ss it à de l pro getto .

“Abitare co n maggior benessere non è un lusso, ma un progresso per la c iv ilt à. R is par miare e nerg ia no n è u na sce lt a, ma u na nec es s it à per la vit a.”2

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1.2 Perché costruire in m uratura portante

Se il processo di progettazio ne è volto alla riduzio ne de l “peso” a mb ie nt a le, t utt e le s ce lt e a nc he que lle fo rma li, so no pro iet t at e ver so t ale o biet t ivo . Co no scer e ed int erpret are i carat t eri de i mat er ia li e de lle t ecnic he è ind isp e ns a bile per no n s cred it are, fin d a ll’ in iz io , la qua lit à d e i r is u lt at i. Se, infat t i, in ge nera le so lo a lcu ni mat er ia li e t ecnic he so no d i per sé inso st enib ili, per mo lt i è il lo ro us o inappro pr iat o e l’inco ngruo o biet t ivo pro gett ua le a r e nder li t a li, e s e a lcu n i d i e s s i a ssu mo no va lo re po s it ivo so lo in det er minat e ap p lica z io ni, fo rne ndo r is po st e spec ific he va lide in de fin it i co nt est i o perat ivi, a lt r i pre se nt a no carat t er i a mb ie nt a l i posit ivi validi nella generalit à delle condizio ni d’uso. Ad es e mpio, il lat er iz io , po ss ie de a lc u ne car at t erist ic he a mb ie nt a li e so c ia li c he lo rendo no d i no t evo le int ere s se per u na pro gett azio ne so st enib ile. Ta le co nd iz io ne fa vo re vo le è d et er minat a da lla pre se nza de i carat t er i d i s egu it o r ia ss u nt i:

 La r iso rsa base, l’arg illa, è larga me nt e d iffusa, fa c ilme nt e

acce s s ib ile, no n co nt ro llat a da mo no po li;

 I pro dutto ri so no nu mero si e d ist r ibu it i ne l t err it o rio . Ciò co nse nt e uno st ret to co lle ga me nt o co n le co mu nit à lo ca li, u na r iduz io ne de lla mo bilit à d e lle mat er ie pr ime e d e i pro dott i, il so dd is fa c ime nt o in pr imo luo go de i mercat i lo ca li;

 La d ist r ibu z io ne t err it o r ia le d e lla pro d uz io ne e la vic ina nza t ra imp ia nt i e are e e st ratt ive co nse nt e u na ma gg io re carat t er izz az io ne geo gra fic a de i pro dott i ( impa st o , co lo re, so lu z io ni t ec n ic he) ;

 S i r isco nt ra u n basso co nt e nut o di e ner g ia per u n it à d i pro dotto a par it à d i r is u lt at o ;

 La va lut az io ne de l c ic lo vit a ( Lif e Cycl e Asse ssment ) è car at t eriz zat a da u n bas so impat t o a mbie nt a le ;

 È sicuro per la sa lut e e no n pro duce e missio ni t o ssic he in ca so d i inc e nd i, ec c ;

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 L’unità base di produzio ne è so litamente di ridotte dimensio ni e

co ns e nt e u na gra nd e dut t ilit à d i u so e la ma ss ima r is po nd e nz a a lle nece ss it à de l pro get to ;

 I pro cessi pro dutt ivi per met t o no la pro duz io n e d i e le me nt i mo lt o d ivers i, var iat i per fo r ma, co lo re, d ime ns io n i, carat t eri t ec nic i e co ns e nt o no rispo st e su mis ura ;

 Fa vo r isc e u na co ere nza p ercet t iva (d i mat er ia e d i co lo re) co n i luo g hi in v irt ù de lla re la z io ne d ir et t a co n il s ist e ma fis ico lo ca le ;

 Ha u n po sit ivo bila nc io in t er min i o ccup az io na li, nec essit a ndo ne l la po sa in o pera d i ma no do pera no n a lt a me nt e qua lificat a ;

 È co nne sso ad u n pat r imo nio d i so luz io ni e c apa c it à t ec nic he g ià st rett ame nt e co llegat o a i luo ghi;

 S i pre st a a co nfo r mare so luz io ni t ec no lo g ic he a ppro pr iat e e

spec ific he e a co mpo rre u n ra ppo rto diret to co n le c apac it à t ec nic he lo ca li;

 D ispo ne d i so luz io ni t ec n ic he d i fa c ile at t uaz io ne c he au me nt a no l’efficienza energet ica degli edifici co n impegni di cost i limitat i;

 Ha u na ma nut enz io ne r id o tt a e at t uabile d ir et t ame nt e co n o perat o r i lo ca li ( no n co nnes s i a i pro dutt or i);

 Può essere ut ilizz at o co n fac ilit à per az io ni d i aut o co st ruzio ne pro gett at a o diret t a;

 Può esser e me sso in o pera co n pro cessi co st rut t ivi ind ust r ia lizz at i, se mind ust r ia li o art ig ia na li;

 Pro duce ed ific i du r at ur i ne l t e mpo , no n d i co nsu mo ;

 G li sfr id i d i pro duz io ne e i r ifiut i d i ca nt iere so no recupera b ili;

 Lo smalt imento al termine dell’ut ilizzazio ne non è connesso a

part ico lar i pro ble mat ic he. 3

L’insie me di quest i caratteri consente di definirlo un materiale ad elevata adat t abilit à a so luz io n i e co nt est i sp ec ific i, fa vo re ndo il buo n rappo rto co n i luo ghi, la r idu z io ne de i co nsu mi in fa se d i co s t ruz io ne, d ist r ibu z io ne , me ssa i n o pera, la buo na q ua lit à a mb ie nt a le e so c ia le, dura b ilit à e fa c ilit à

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d i ma nut e nz io ne, adat t abilit à a d ive rse co nd iz io ni d i o perat ivit à, co llega me nt o a lla cu lt ura lo ca le, buo ne pot enz ia lit à ne l mig lio r a me nt o dell’effic ienza energet ica degli edific i, disponibilità di un repertorio di appro pr iat e so luz io ni t ecno lo g ic he.

Quest e carat t er ist ic he, t utt avia, da so le, no n per met t o no al mat er ia le d i gara nt ire la so st enib ilit à de lla co st ruz io ne in q ua nt o , co me det to , so no le mo d a lit à d i uso e i c arat t eri de l pro ge tto che pr io r it ar ia me nt e ne so no respo nsa bili, ma s icur a me nt e lo po ngo no t ra i pro dott i p iù a dat t i, in det er minat e co nd iz io ni, a l r agg iu ng ime nt o d i qua lific at i o b iet t ivi d i so st enib ilit à.

Mo lt i d e i pro get t i co n q ue st o o biet t ivo ado tt ano so luz io ni t ec nic he c he t endo no a se mp lific are, a r is po nder e mis urat a me nt e a pro ble mi s pec ific i, a no n r ic erc are la vis ib ilit à. Se mp lic it à d i so luz io ni c he co rr is po ndo no a se mp lic it à in fa se d i co st ruz io ne e d i ma nut enz io ne e c he s i e vid e nz ia no ne i no d i, neg li at t acchi t ra paret i est er ne e co pert ura, neg li at t acchi a t erra, nell’inserimento delle finestre. Il dizio nario del laterizio si fo nda su questo e gra n part e de lle inno vaz io ni re ce nt i va nno co mu nque ne lla d ire z io ne d i so luz io ni co ere nt i co n il bagag lio d i so luz io ni t rad iz io na li e co nso lidat e c he so no pro prie de l mat er ia le e d i u n s uo co erent e uso .

V i è d u nque a nc he u na fac ilit az io ne per la re a lizz az io ne d i ed ific i so st enib ili dat a da que st a se mp lic it à pro pr ia de l mat er ia le e de l baga g lio d i co no sce nze e so luz io n i t ec nic he ad e sso c o lle gat o .

In gra n part e de i pro get t i, per ragg iu nger e l’o biet t ivo d i r idurre i co nsu m i e nerget ic i, s i po ngo no in at t o so lu z io ni ma ssive, a nc he ne l c aso in cu i le paret i e st erne s ia no co mpo st e da st rat ific a z io ne d i d ive rs i mat er ia li. Que st e so luzio ni so no proprie dell’uso del laterizio, che ha la possibilità d i co st ruire co n fa c ilit à e d eco no mia la mas sa nec es sar ia o lt re c he per u n e le vat o iso la me nt o , anc he in rag io ne d i u na co ns id ere vo le iner z ia t er mic a . La ma ssa mur ar ia è u no st ru me nt o se mpre e ffic a ce p er la r idu z io ne de i co nsu mi; c i po s so no es sere so luz io n i e ffic ac i c he r id uco no la qu a nt it à d i mat er ia li o c he ut ilizz a no mat er ia li pre se nt i ma gg io r me nt e ne i luo g hi d i insedia mento, ma sicuramente l’uso della massa in generale favorisce il ragg iu ng ime nt o d i o tt imi live lli d i e ffic ie nz a e nerget ic a e d i co mfo rt a bit at ivo deg li ed ific i.

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I l lat er iz io qu ind i s i pres e nt a co me mat er ia le c he fa vo r is ce la r icer ca d i so luz io ni so st enib ili, s ia per i carat t er i pro pri, s ia p er la se mp lic it à d e lle so luz io ni t ec nic he, s ia p er la po ssib ilit à di so luz io n i ma s s ive. Qu est o bagag lio po s it ivo no n gara nt is c e però , c o me g ià det t o, che g li ed ific i in lat er iz io s ia no t utt i so st enib ili.

A qu est e rag io ni d i at t ualit à de lla mur at ura po rt ant e in lat er iz io , o cco rre do vero sa me nt e a gg iu ng ere l’at t enz io ne de l pro get t ist a a lla ne ce ss it à d i o perare le pro pr ie sc e lt e su lla ba se d i u na p lur a lit à d i e le me nt i. Tra d i e s s i o cco rre evide nz iare l’e sa me no n so lo de lla ido ne it à st at ica ma a nc he d e lle carat t erist ic he t er mo fis ic he d e i mat er ia li da imp ie gare ; la va lut az io ne de i co mpo rt ame nt i igro met r ico e t ermico , de l grado d i be ne sser e a bit at ivo , de l co mportamento al fuoco, dell’affidabilit à, della durabilità, della manutenibilità, della lavorabilità, dell’eventuale nocivit à; la presa in co nsid eraz io ne de l co st o di co st ruz io ne, ma a nc he de i co st i d i e serc iz io e de l co st o glo ba le. S e que st i a spet t i ve ngo no t ut t i co sc ie nz io sa me nt e co nsid erat i no n vi è rag io ne d i d u bit are d e lla co mp et it ivit à de lla so luz io ne a muratura portante, che cont inua ancora oggi a mostrare un’ inesauribile vit a lit à.

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1.3

Evoluzione storica della muratura portante in laterizio

In qu est o quadro s i p uò apprezz are o gg i, a nc he e p art ico lar me nt e, la r ia cqu ist at a d ig n it à de lla mur at ura po rt ant e.

La murat ura po rt ant e è una st rutt ura co nt inu a. I l t er mine st rutt ura ind ic a l’insieme delle unità tecno logiche e degli ele ment i tec nic i appartenent i a l s ist e ma ed iliz io de st inat i a so st enere i c ar ic hi e co lle gare st at ic a me nt e le sue part i.

La murat ura è u na st rutt ura co nt inua, c io è co st it u it a da e le me nt i p ia n i a preva le nt e s vilu ppo bid ime n s io na le, q u est i, imp lic it a me nt e per la lo ro st ess a nat ura, co nco rro no a separ are ve rt ica lme nt e g li sp az i int er n i de ll’o rga nis mo ed iliz io fr a lo ro e fra lo ro e que lli est er ni.

Con la notazione “muratura in laterizio”, si intende un “aggregato di e le me nt i art ific ia li ( mat t o ni o blo c c hi) o tt enut i in ar g illa co tt a (t erra cott a o vvero lat er iz io ), a ve nt i fo r ma p iù o me no rego lare, so vrappo st i in o pera g li u ni ag li a lt r i co n int erpo s iz io ne d i u na so st a nza leg a nt e o ce me nt a nt e ; so lo mo lt o rarame nt e ve ngo no esegu it e murat ure se nza leg a nt e”.4

Co me st rutt ura co nt inua la murat ura in la t eriz io vie ne ut ilizz at a per fin i o prest az io ni mo lt o var i e so prat t utto presso ché co st ant e me nt e ne vie ne fat to un ut iliz zo co mp le s so : è raro , in fat t i, c h e u na murat ura s ia imp ieg at a per asso lvere ad un’unica funzio ne (per esempio e ssere so lamente portante). Di vo lt a in vo lt a po t rà aver e u na fu nz io ne preva le nt e ed a llo ra, finc hé po s sa r is po nder e co rrett ame nt e a llo s co po , verr à d ime ns io nat a in pro getto co n le carat t erist ic he nece ss ar ie e verrà es egu it a co n g li e le me nt i in lat er iz io da lle fo r me e pre st az io ni p iù ad at t e.

In It a lia, in Euro pa, ne l bac ino me d it e rraneo da s eco li la mur at ura in lat er iz io ha s vo lt o ins ie me fu nz io n i d i st rutt ura, d i c hiu sura e d i p art iz io ne. No n è ne ce ss ar io r ico rdare c he co n la t ec nic a de lla murat ura co nt inu a so no st at e rea liz zat e le arc h it et t ure p iù impo rt ant i de lle c it t à it a lia ne ; t ra g l i a lt r i aspet t i c iò st a a nc he a sig n ific ar e c he le murat ure co nt inue no n ponevano all’estro dei progettist i limit azio ni tali da togliere a quest i la po ssib ilit à d i espr ime rs i in t er min i d i e le vat a qua lit à ar c hit et t o nica .

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L’introduzio ne delle strutture punt iformi a telaio ha portato lentamente in cr is i qu est o mo do d i o perare. No n in cr is i d i q ua nt it à, fo rse, ma c ert a me nt e in cr isi d i qua lit à, at t ira ndo , per le nuo ve po ssib ilit à o ffert e, l’at t enz io ne d i pro gett ist i mig lio r i.

Le po ssib ilit à r ivo luz io nar ie per il t e mpo , o ffert e da qu est o pr inc ip io a lla libert à o rganiz zat iva deg li spa z i, no n ingo mbr at i da murat ure po rt ant i ma so lo da es ili so st eg ni vert ica li, ha nno fa tto fac ile pre sa t ra i pro gett ist i, perc hé d a va no v ia liber a a lla lo ro inve nt iva, e t ra i co st rutto ri, perc hé co nse nt iva no d i g iu ngere ra p ida me nt e a ll a co pert ura deg li ed ific i e, qu ind i d i la vo rare in u no st ato di d ip e nd e nz a p iù re lat iva d a i fat to ri c limat ic i. Alla libert à d er iva nt e da lla s epar az io ne t ra funz io ni st rutt urali e fu nz io ni d i c hiusura e p art iz io ne int er na, si agg iung e va no le libert à co mpo s it iv e der iva nt i da lla po ss ib ilit à d i r ea liz zare a gget t i e/o r ie nt ra nze, in u na p aro la di mo vimentare la vo lumetria dell’ edificio ricorrendo ad element i st rutt urali s pec ific i d i se mp lic e rea liz z az io ne.

I l Mo vime nt o Mo derno fa pro pr i i c inque punt i d e lla t eo ria pro gett ua le d i Le Co ur bus ier: st rutt ura auto no ma ; p ia no libero ; p ilotis ; fine st re a na st ro ; t et to t errazza. A part e l’u lt imo , qu est i pu nt i so no st at e a lt rett ant e se nt enz e d i co nda nna a mo rt e per la murat ura co nt inu a. Ado tt arla ne i pro pr i pro get t i, per var i d ece nn i, ha s ig nific at o ret ro guard ia, arret rat ezza pro fe ss io na le , scar so impeg no cu lt ura le. Qu est o perché s i r it e ne va c he s u lla murat ura co nt inua no n s i po t esse d ire a lt ro c he no n fo ss e g ià st at o detto ; no n prese nt a va, qu ind i, a lc u n int ere sse p er lo st rutt urist a so tto il pro filo de lla d imo st raz io ne d e lla pro pr ia a bilit à de l c a lco lo .

Succe ss iva me nt e, il pro ble ma d e lla f le ss ib ilit à v ie ne r ie sa minat o e s i sco pre per e se mp io , c he u na buo na pro gett az io ne d i part e nza c ir co scr ive a pochissime zone dell’alloggio la necessità di intervent i successivi per modificarne l’assetto. La natura di tali intervent i non è po i misterio sa n è glo balizzante; per lo più si tratta dell’apertura o della chiusura di una o più po rt e e de lla re a liz zaz io ne d i nuo v i co llega me nt i a lle ret i imp ia nt ist ic he idro -sa nit ar ia e d i c limat izza z io ne. A quest o punt o la po ssib ilit à d i so dd isfare il requ is it o d i fle ssib ilit à no n è p iù leg at a a l pr inc ip io st rutt ura le (paret i po rt ant i so no e paret i po rt ant i re st ano ), ma si spo st a a l mat er ia le con cui è fatta la parete: per essere esplic it i, cont inuando l’esemp io

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dell’alloggio, non è la concezio ne della struttura cont in ua che limit a la fle ss ib ilit à, ma il mat er ia le co n cu i t a le st rutt ura è rea lizz at a.

A d iffer e nza d i qua nt o s i è ver ificat o in It a lia, in a lt r i Pa es i l’ imp ie go de lla murat ura po r t ant e in lat er iz io no n ha s ubit o u n r id ime ns io na me nt o co s ì net to e pro lu ng at o ne l t e mpo . Do po le a lt erne vice nde de lla pr ima met à de l seco lo , me s so a dura pro va da lle t e nd e nze raz io na list e de l Mo vime nt o Mo derno pr ima, e da ll’ indu st ria liz zaz io ne do po , a part ire d a l seco ndo do po guerra la murat ura po rt ant e ha sa p uto adatt ars i a lle nuo ve es ige nze tecno logiche ed espressive dell’architettura contemporanea sia in Europa c he in a lt r i co nt ine nt i, r iguad ag na ndo una po s iz io ne d i merc at o di t utt o r is pet to .

Fra l’altro, singo larmente, l’impiego di murature in laterizio si è sviluppato a nc he in reg io ni do ve st o rica me nt e no n s e ne era fat to un uso part ico lare, me nt re vie ne imp ieg at a co n se mpr e ma gg io re int ere s se a nc he ne i P ae s i espo st i a l r is c hio s is mico , co me murat ura ar mat a.

Le t ec nic he mur ar ie so no d ivers e da un P ae se a ll’a lt ro e pre ve do no l’impiego di materiali di varia natura, anche se, a parte situazio ni spec ific he, la sp er ime nt az io ne e il t rasfer ime nt o de l kno w-ho w t ec no lo g ico su s ca la int er naz io na le deg li u lt imi a nni mo st rano una cert a t ende nza a rend ere i var i merc at i s e mpre p iù o mo ge ne i e ind iffe re nz iat i. È vero infat t i c he in mo lt i ca s i la mur at ura po rt ant e de r iva da co nsu et ud ine e t rad iz io ni reg io na li ed è qu ind i le gat a a sc e lt e t ec no lo g ic he ind ige ne, co n c arat t eri pecu liar i, cu i fa fro nt e la pro duz io ne in dust r ia le lo ca le ; ma è a nc he v ero che l’internalizzazio ne del linguaggio architettonico, soprattutto in quest i ult imi anni, ha posto nuove basi per l’int er sca mbio produttivo, per cui no n è in frequ e nt e reg ist rare fe no me ni d i impo rt az io ne ed e spo rt az io n e a nc he i n un settore ritenuto “tradizio nalist a” co me quello dei laterizi.

Ne l ca mpo de lle murat ure in mat t o ni facc ia a vist a, per fare u n e se mp io , le part ico lar i car at t erist ic he pre st az io na li d eg li e le me nt i pr o do tt i d a a lcu n i Paesi ne co nse nt o no l’e spo rt az io ne a ll’e st ero , co m e ne l c aso d i mat to n i ita liani “fatt i a mano ” richiest i in altri Paesi europei, dei mattoni della Redland Brick esportati dall’Inghilterra fin dal remoto Giappone o degli

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e le me nt i c link er izz at i pro dott i in G er ma nia, lar ga me nt e r ic hie st i ne l re st o de l mo ndo .

O lt re a mo t iva z io ni d i nat ura reg io na le, è e vid e nt e c he ne l ca mpo de g l i e le me nt i per murat ure il t ras fer ime nt o de lla pro duz io ne da u n Pa es e all’a ltro deve fare i cont i co n la sensibile incidenza dei cost i di trasporto. Anche per questo l’interscambio si è sviluppato s oprattutto nel campo de l t ras fer ime nt o de lle t ec no lo g ie pro dutt ive e qu ind i ne l per fez io na me nt o de i bre vet t i, po st o che la mat er ia pr ima imp ie gat a s ia d is po nib ile . Co me è st at o ne l c aso de l lat er iz io a llegg er it o in pa st a, pro dot to in mo lt i P a es i euro pe i, co n pro cedure as s imila b ili, su lice nza.

La t ec nic a co st rutt iva s i ba sa in ge ner e su due t ip i d i murat u ra: se mp lic e e ar mat a.

Le so lu z io ni ado tt at e per quest e due t ecn ic he in var i p ae s i so no co mu ni ne l pr imo c aso , me nt re d iffer is co no ne l seco ndo .

La mur at u ra se mp lic e è s e mpre co st it u it a da par et i fo r mat e e sc lu s iva me nt e da co rs i d i mat t o ni o blo cc hi so lid ar iz zat i da ma lt a d i a llet t a me nt o , prive d i o rdit ure met a llic he co n fu nz io ni st ruttura li pr imar ie. La pre se nza d i le gat ure ( barre met a llic he, st a ffe, a nco ra gg i) co st it u isc e u na mis ura d i r info rzo o pz io na le, e so lo in qua lc he c aso è prescr it t a a live llo no r mat ivo , soprattutto per quanto riguarda l’ancoraggio dei so lai alle p aret i, in forma d i co rdo lat ura.

La murat ura ar mat a , invec e, assu me car att er ist ic he d ive rs e da u n P aes e all’a ltro.

La murat ura se mp lice vie ne imp ie gat a per ed ifi c i d i a lt e zza co nt enut a e, ne i Paes i so gget t i a r is c hio s is mico , per co st ruzio ni mo r fo lo g ic a me nt e mo lt o rego lar i.

Ne lle zo ne ad e le vat a s is mic it à, e so pratt utt o per ed ific i p iù a lt i, v ie ne ge nera lme nt e imp ie gat a la mur at ura ar mat a.

Da l pu nt o di vist a de l d ime ns io na me nt o strutt urale u na d ist inz io ne c he vie ne fat t a da lle no r mat ive d i mo lt i P aesi, in ba se a lle car at t erist ic he generali de ll’edificio, prevede due live lli di co mplessit à, cui corrispondono met o do lo g ie d i c a lco lo d iver sificat e, c he po sso no e ss ere a ss imilat i a i co ncet t i d i u n “ed ific io se mp lic e” e un “e d ific io ge ner ico ”.

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Ciò che caratterizza magg iormente l’impiego della muratura por tante in mo lt i P ae s i st ra nier i, è l’e vo lu z io ne de lle t ecno lo g ie co st rutt ive ba sat e su l lat er iz io c he, o lt re a lla g ià c it at a murat ura ar mat a, ha per me s so d i per fe z io nare t ec nic he co st rutt ive inno vat ive d i gra nde int ere ss e, co me le murat ure ner vat e o a d ia fra mma in Ing hilt erra, i f in wall s e i ca vity wall s neg li St at i U nit i, ec c.

Un ult imo aspetto da considerare nell’esperienza straniera, con notevo li imp lic az io ni su l p ia no pro gett ua le e ar c hit et to nico , è la po ss ib ilit à d i ut iliz zar e la mur at ura po rt ant e in ed ific i a st rutt ura mist a. In mo lt i Pa es i l’uso della muratura è limitato, per le sue specifiche caratterist iche prest az io na li so lo ad a lc u ne p art i de ll’e d ific io ( in g e ner e paret i p er imet ra li, paret i d i co nt ro ve nt a me nt o o nuc le i int e rni irr ig ide nt i ) ed è a s so c iat o ad a lt r i s ist e mi co st rutt ivi, t ip ic a m e nt e st rutt ure int e la iat e met a llic he o in ca lce st ruzzo ar mat o, per la r ea liz zaz io ne d i a lt re part i de lla co st ruz io ne. Tale possibilità è co nsent ita principalmente dall’aver sviluppato idonee no r me t ecnic he c he fo r nis co no i cr it er i p e r il ca lco lo st rut t ural e d i e d ific i a st rutt ura mist a.

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1.4 La muratura portante e l’evento s ismico

G li e ffet t i d e i t erre mo t i su lle co st ruz io ni, co me sapp ia mo o gg i, do po seco li d i e ma nc ip az io ne t ecnic a e sc ie nt ific a, d ipe ndo no da fat to ri la cu i nat ura è var ia e sp es so d i d iffic i le int erpret az io ne. I da nni po sso no e ss ere at tr ibu it i, oltre che all’intensità e alle caratteristiche dinamiche del sisma, alla co llo ca z io ne deg li ed ific i e a part ico lar i co nd iz io ni g eo lo g ic he d e l s it o , all’art ico lazio ne strutturale e non strutturale della costruzio ne, alla sua mo r fo lo g ia, a l t ipo d i fo nd az io ni, a lle mo da lit à co st rutt ive o r ig inar ie, a lle mo d ific he su b it e ne l t e mpo , a llo st ato d i ma nut e nz io ne, a l no n r isp et to d i no r me a nt i- s is mic he, co me a nc he, p iù in ge nera le, a d u na so tto va lut az io ne de l r is c hio s is mico .

Figura 1.4_1

Alzato e pianta della casa anti-sismica proposta da Pirro Ligorio nel manoscritto “Delli rimedi contra terremoti per la sicurezza degli edifici” (XVI sec.)

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Un co mp le sso d i fat to ri e st re ma me nt e d iversi e a le at o ri, fra cu i sus s ist o no co rre laz io n i e d int erd ip e nd e nze c he ne lla prat ica s i t raduco no in fe no me n i d i a mp lific az io ne o att enua z io ne deg li e ffet t i s is mic i su lle co st ruz io ni, a nc he fr a zo ne mo lt o pro ss ime a lla st essa area co lp it a, in gra n part e inco nt ro lla b ili e d i d iffic ile qua nt ific az io ne. Quest o è il mo t ivo per cu i, qua ndo s i st ud ia in det t ag lio u na zo na t erremo t at a, s i p uò sco pr ire c he acca nt o ad ed ific i co mp let a me nt e rasi a l suo lo se ne po sso no o sser vare deg li a lt r i, pur r ea liz zat i co n le st esse t ecnic he co st rutt ive e g li st es s i mat er ia li, po co o nie nt e a ffat to dannegg ia t i.

Mo t ivi de l g e ner e do vr e bbero esser e su ffic ie nt i a d ind urre u na mag g io re caut e la ne l fo r mu lar e i g iud iz i so mmar i e i luo g hi co mu n i e spress i in mat er ia d i t ec nic he co st rutt ive r it e nut e p iù ido nee p er resist ere a i t erremo t i, c he fi no a qua lc he de ce nnio fa ha nno “de mo n izz at o ” l’u so de lla

Figura 1.4_2

Un edificio in muratura portante rimasto indenne dopo il terremoto, accanto alle macerie di modeste costruzioni in pietrame

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murat ura po rt ant e in zo ne s is mic he. I l p iù d e lle vo lt e le ca us e pr inc ipa l i de i d a nni pro dot t i da u n t erre mo t o so no da ric ercare ne lla po vert à de i mat er ia li imp ie gat i, ne lle c at t iva e se cuz io ne deg li e le me nt i e de i d et t agli costruttivi, nell’assenza di opportune legature fra le varie part i della st rutt ura, in u na irrego lare co nfigura z io ne de ll’e d ific io , ne lla pre se nza d i a lt eraz io ni st rutt urali errat e, ec c. E bbe ne , a lla pro va d e i fat t i, que llo c he emerge da ll’analisi degli effetti de i terremoti più recent i è che quest i fat to ri d i r isc h io so no co mu ni a t utt e le t ecnic he co st rutt ive e no n so no a ffat t o prero gat iva deg li ed ific i in mur at ura po rt ant e.

I l preg iu d iz io s is mico ne i co nfro nt i de lla murat ura po rt ant e s i è co nso lid at o – non del tutto casualmente – all’inizio del XX seco lo, quando la co nco rrenza d e i s ist e mi co s t rutt ivi a t e la io met a llico e in co ng lo merat o cement izio armato trovò facile presa nell’o ss ervazio ne emp ir ica e ind is cr iminat a de i da nn i pro dott i da i t erre mo t i de ll’e po ca: Sa n Fra nc is co , 1906 ; Me ss ina, 1908 ; To k yo , 1923. A s fa vo re de g li ed ific i in mur at ura po rt ant e, in queg li a nni, g io c a va la po ver t à st rutt urale e la vet ust à d i gra n part e d i es s i, le cu i pre st az io ni st rutt ura li no n er a no in co nd iz io ni d i reggere il co nfro nt o co n que lle d e i po c hi e d ific i int e la iat i d i p iù r ece nt e realizzazio ne. Senza nulla togliere all’importanza storic a, alla validit à e all’attualit à di quest i procediment i costruttivi, è singo lare notare come la lo ro a ffer ma z io ne, so prat t utto per co st ruz io ni in zo ne s is mic he, s i s ia a vva nt agg iat a de l c lima d i g e nera le impre paraz io ne e d i gro s so la na ge nera liz za z io ne c he ha carat t er izz at o la pro gett az io ne a nt i-s is mic a fino a po chi de ce nni fa, c he a ve va le su e rad ic i ne l pr esu ppo st o che una st rutt ura “deformabile, e last ica e leggera” fosse ideale per costruire in zo na sismica, me nt re la mur at ura po rt ant e - no n imp o rt a qua le - era da ba nd ire per de fin iz io ne.

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L’assunto semplic ist ico che impose le strutture intelaiate in zo na sismica, ino ltre, fece passare in secondo piano l’evidenza dei mo lt i edifici in Figura 1.4_3

Alcuni esempi di stabilità di antiche strutture murarie determinata da un idonea disposizione di masse equilibranti, alla base o alla sommità degli edifici e da configurazioni regolari

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murat ura po rt ant e (d i p iù re ce nt e re a lizz az io ne e/o d i mig lio r fat t ura) c he a ve va no sup erat o la pro va d e l t erre mo t o se nza da nn i r ile va nt i.5

È a lla so mmar iet à e a l ru d ime nt a le live llo d i sc ie nt ific it à c he ha nno carat t erizzat o fino a po co t empo fa la r icerca in c a mpo s is mico , pert ant o , c he si può in part e at t ribu ire il preg iud iz io st o rico su ll’ imp ie go de lla murat ura po rt ant e in zo ne s is mic he. La co nsegu e nz a p iù d iret t a d i t a le

att egg ia me nt o preg iud iz ia le, d i cu i a nco ra o ggi s i a vvert o no le

co nsegue nze, è st at a una drast ica limit az io ne de lla mur at ura po rt ant e a part ir e da lle pr ime no r mat ive per co st ruzio ni in zo ne s is mic he e ma nat e in queg li a nni.

Due so no le c arat t erist ic he pr inc ipa li c he ha nno gara nt it o la so pra vvive nz a a lle az io n i s is mic he d i mo lt i ed ific i in mu rat ura de l pa ss at o :



La rego larit à morfo logica e costruttiva dell’edi ficio, con la presenza

d i perco rs i st rutt urali o mo g e ne i e in int err ott i, cap ac i d i ca na liz zare e co nvo g liar e o ppo rt una me nt e le az io n i ind ott e da l s is ma ;



I l co rretto imp ie go d i mat er ia li co lla bo r a nt i, att i a fo rnire a i mur i mo d a lit à d i re s ist e nza ad eguat e a l le so lle c it a z io ni pro dott e da lle azio ni orizzontali sull’edific io.

Quest i du e fat to ri co st rutt ivi , s ingo lar me nt e pres e nt at i o mut ua me nt e co nco rrent i, so no la pr inc ip a le s p iega z io ne d e lla so pra vvive nza d i mo lt i ed ific i in mur at ura a i t erre mo t i de l pa ss at o, re mo to e pro ss imo , e rest a no t utto ra due pr inc ip i fo nda me nt a li pe r u na buo na pro gett az io ne e rea lizz az io ne d i e d ific i in mur at ura po rta nt e in zo na s is mic a. I l pr imo d i quest i princ ipi, ben noto già dall’ant ichit à, è stato il so lo criterio adottato per mo lt i se co li, pr ima de ll’ int ro duz io ne ne lle murat ure d i “ar mat ure ” int egrat ive re a lizz at e co n mat er ia li d iver s i. P er qua nt o r igu arda le co st ruz io ni in mat t o ni es so è st at o app lic at o seco ndo cr it er i so lo appare nt e me nt e d ist int i:

5

Un’importante testimonianza sul vasto numero di edifici in muratura portante di laterizio che superarono senza gravi danni la prova di alcuni terremoti di inizio secolo si trova su: Clay Products Institute of California ‘Costruzioni antisismiche ’

(24)



L’assorbimento delle sp inte laterali entro i limit i della so la

co mpre ss io ne, s frut t ando fo rt i co mpo rta me nt i d i c ar ico vert ica le pro do tt e dal pe so pro prio d i gra nd i ma sse murar ie ;



L’annulla mento e l’equilibrio delle azio ni laterali mediante siste mi

s immet r iz zat i d i arc hi sp ing e nt i, co n t ra ffo rt i, ma ss e st a biliz za nt i lo ca liz zat e ;

In re la z io ne a l seco ndo pr inc ip io , la st rada seg u it a per incr e me nt are la r is po st a sis mic a deg li ed ific i in mur at ura po rt ant e, o lt re a per fez io nare la fo r ma e la d ist r ibu z io ne d e lle ma ss e st rutt urali, s i è ba sat a su l

mig lio ra me nt o de l co mpo rt a me nt o res ist e nt e de i mur i, co n u na

int erpret az io ne e mp ir ica d e lla co lla bo ra z io ne fra par a me nt o mur ar io ed e le me nt i d i r info rzo . G li innu mere vo li espe d ie nt i rea liz z at i st o ric a me nt e per mig lio rare la re s ist e nz a deg li e d ific i in murat ura s i po s so no r ico ndurre so st anz ia lme nt e a lle segu e nt i t ecn ic he:



M ig lio ra me nt o de lle q ua lit à de lla ma lt a d i a llet t a me nt o e/o de l co ng lo mer at o d i r ie mp ime nt o (ne lla re a liz z az io ne d i murat ure a sac co a do ppia paret e);



I mp ie go d i gra ffagg i e a nco ragg i met a llic i, co n e ffet to

preva le nt e me nt e lo ca liz z at o ;



Uso d i u na int e la iat ura co mp let a, ge nera lme nt e lig nea, d i

ing a bbia me nt o deg li e le me nt i murar i;



Inser ime nt o d i barre e o rd it ure met a llic he, co me vera e pro pr ia

ar mat ura o co n fu nz io ne d i t ira nt at ure.

Le mo d er ne no r mat ive , da u lt ima la NTC- DM 14/01/ 2008, s eppur limit a ndo l’uso della muratura portante in funzione della sismicit à dell’area d i co st ruz io ne, d is po ngo no det erminat e pre scr iz io n i da ado t t are per met t endo la pro get t az io ne e rea lizz az io ne d i ed ific i d i u na cert a ent it à.

Ne i c ap it o li s ucc ess iv i s ara nno t ratt at i p iù det t ag liat a me nt e t a l i prescr iz io ni no r mat ive.

(25)

R ipo rt ia mo ne l p aragra fo s egu e nt e un ese mp io de lle po t enz ia lit à de lla murat ura po rt ant e in luo g hi pur t ro ppo pesa nt e me nt e t o ccat i da i re ce nt i e ve nt i sis mic i.

1.4.1

Pr oget t o ENE A-AN DIL a S ul mona (A Q)

S i t rat t a di u n pro get to pilo t a co ng iu nt a me nt e red at to da ENEA e ANDI L (Asso c ia z io ne N az io na le D eg li Indust r ia li de i Lat er iz i) per la co st ruz io ne d i u n e d ific io in murat ura po rt ant e d i la t eriz io , iso lat o s is mic a me nt e a lla base, de st inat o ad o sp it are il C e nt ro Serviz i Co mu na li d i Su lmo na.

Il progetto è frutto della co llaborazio ne dell’Amministrazio ne del Co mune d i Su lmo na, d e ll’Arc h. Pao lo Lucc io n i e de ll’I ng. Leo po ldo Ro ss in i, r is pet t iva me nt e per g li as pet t i arc hit et t o nic i e st rutt urali, de ll’ENE A c he ha fo r nit o la pro pr ia co nsu le nz a t ecnico -s c ie nt ific a s ia p er la pro gett az io ne de lle st rutt ure (Ing. Pao lo C le me nt e), s ia per l’e ffic ie nza e nerget ica ( A rc h. Gaet a no Fa sa no ), e de ll’AN DIL c he met terà a d is po s iz io ne gr at u it a me nt e i mat er ia li pro dott i d a i pro pr i as so c iat i.

Da un pu nt o di vist a d ime ns io na l e, la s t rutt ura s i s vilup pa su t re live ll i fuo r i t erra, p iù u n p ia no int errat o. Le s uper fic i ut ili c a lpe st a bili d e i t re live lli fuo r i t erra s i agg ir a no su i 22 0 mq per p ia no , cu i va agg iu nt o il va no d i d ist r ibuz io ne, do ve è co llo cat o anc he il co rpo sca la/a sc e nso re, c he ha una super fic ie ut ile ca lp est a bile d i c irc a 5 0 mq co n a mp ia paret e a vet ro. I l p ia no int errat o , adib it o ad aut o rime s sa, spo rge d i 1,5 m su t ut t i i lat i rispetto all’ingo mbro in pianta dell’edific io, sviluppando una

super fic ie d i c irca 48 0 m q. In co rr ispo nde nza, invec e, de ll’ac ce sso a l p ia no t erra de l Ce nt ro Serviz i, s i pre vede la r ea liz za z io ne d i u na p iaz za pe do na le co n at t igu a u n’area d i parc hegg io pu b blic o .

L’edificio avrà, per i tre piani fuori terra, struttura portante in muratura in laterizio “alleggerito in pasta” mono blocco.

G li e le me nt i re sist e nt i sara nno de l t ipo rett ific at o co n g iu nt i o r iz zo nt a l i so tt ili ( 1 mm) e g iu nt i vert ic a li ad inc a st ro co n t asca r ie mp it a d i ma lt a. I mur i per imet ra li a vr a nno spe sso re par i a 45 c m co n r ive st ime nt o est erno in

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list e lli d i lat er iz io a v ist a da 6 c m; q ue lli int er ni a vr a nno spe s so re d i 3 0 c m.

La so vra st rutt ura so pra descr it t a appo ggerà su d is po s it iv i d i iso la me n t o s ismico , a lo ro vo lt a po gg ia nt i su p ila st r i in c.a. sp ic ca nt i da lla fo nd az io ne anch’essa in c.a.

Dal punto di vista energet ico, va evidenziato che l’edific io è stato ver ific at o t ene ndo pres e nt e il qua dro no rmat ivo vig e nt e (D.Lg s. 192/ 05 e s mi e UNI EN 1 13 00 part e 1, 2 e 3). Su quest a ba se d i r ifer ime nt o , s i so no va lut at i queg li int er ve nt i in grado d i c la ss ific are l’ed ific io , a lla lu ce de lla nuo va D iret t iva 31/2010 /CE reca st , a liv e llo d i e d ific io ad e nerg ia qua s i zero (NEZB). Ino lt re, per dare u na co nno t az io ne a nc he eco -so st enib ile all’edificio ci si è indirizzat i sull’ut ilizzo di materiali e sistemi, per l’invo lucro ediliz io, a bassissimo impatto ambientale. L’invo lucro opaco è, in fat t i, rea liz zat o in lat er iz io ad a lt a prest az io ne t er mo iso la nt e, co n fac c ia vista all’esterno e internamente un intonaco co ibente, in modo da ragg iu nger e va lo r i me d i d i t rasmit t anza in fer io r i d i c irca il 3 0% a que ll i de fin it i da lla at t ua le le gge.

Figura 1.4.1_1

(27)

Ino lt re, ve ngo no ado tt at i s ist e mi d i sc her mat ura in lat er iz io , appo s it a me nt e st ud iat i, s u lle ap ert ure vet rat e de l co rpo di co lle ga me nt o vert ic a le. Su l p ia no de l co mfo rt a bit at ivo , la s ig nific at iva inerz ia t er mic a d e ll’ invo lu cro co nse nt irà va lo r i d i at t enuaz io ne e sfa sa me nt o che per met t eranno , ne l

per io do est ivo , d i o t t enere ido ne e co n d iz io ni a mb ie nt a li s e nz a do ver r ico rrere a co st o si e e nerg ivo r i imp ia nt i d i ra ffr es ca me nt o .

L’iniziat iva vuo le pro muovere e valorizzare un materiale strutturalmente a ffid a bile, qu a le il lat er iz io , e le nuo ve t ec no lo g ie d i pre ve nz io ne a nt isis mic he in via d i d iffu s io ne su l t err it o rio na z io na le, per seg ue ndo r is u lt at i d i ecc e lle nza s ia d a l pu nt o d i vist a de ll’e ffic ie nz a e nerget ica c he de lla so st e nib ilit à a mb ie nt a le.

I l lat er iz io , c he ha d imo st rato di no n t e me re il pa ssare de i s eco li e vo lve ndo co nt inua me nt e ne lle pre st az io ni e ne i sist e mi co st rutt iv i o ffert i, fo r nisc e ott ime g ara nz ie p er a s sicurar e r ispar mio e nerg et ico , co mfo rt a bit at ivo e Figura 1.4.1_2

(28)

sicurezza sismica e, con l’iso la mento sismico alla base, può ino ltre garant ire (grazie alla caratterist ica di “rig idezza” della muratura) so luzio ni co st rutt ive, mu lt ip ia no e co n impo rt ant i vo lu met r ie, c he no n su bis co no

danni anche per l’azio ne di terremot i di elevata intensit à. 6

6_{La gazzetta dei solai, Maggio 2012 – numero 86} Figura 1.4.1_3

Progetto ENEA-ANDIL del Centro Servizi Comunali di Sulmona: Sezione dell’edificio su isolatori sismici

(29)

2. CAPITOLO II – FONDAMENTI PER UNA

PROGETTAZIONE SOSTENIBILE

2.1 Progetto e Cos truzione

2.1.1 E nergia e Architettur a

Arc h it et t ura so st enib ile, bio arc hit et tura, arc hit et t ura bio c limat ica,

arc hit et t ura so lar e so no t ermin i spe ss o ut iliz zat i co me s ino n imi, ma nes su no d i e ss i ha u n s ig nific at o co nd iviso . Li ut iliz z ia mo per de fin ire ed ific i o luo g hi ur ba ni pro ge t t at i e co st ruit i seco ndo princ ip i c he spa z ia no dall’attenzio ne alla salute e al benessere, all’a mbiente e all’energia. I primi due fattori so no strettamente dipendent i dal terzo, l’energia. No n saremo in grado d i gara nt ir e s a lut e e be ne ssere se nz a e nerg ia e no n po s s ia mo p e ns are di conservare l’equilibrio dell’a mbiente senza l’ut ilizzo appropriato dell’energia, a meno di non tornare a sist emi di vita di qua lche miliardo d i perso ne in me no . Og n i pro dotto che ut iliz z ia mo , da lla pe nna a l gra nd e imp ia nt o pro dut t ivo , co nt ie ne in sé u n c arico e nerget ico invis ib ile.

La so st it uz io ne de lle fo nt i e nerg et ic he fo ssili co n le a lt r e a lt er nat ive è pert ant o ine v it a bile, ma è u na co nd iz io ne a lu ngo per io do : ne l bre ve e me d io p er io do co nt inuere mo a d ut iliz zare le fo nt i fo s s il i. Le fo nt i

r inno va bili so no g ià d iffu se, ma la t ec no lo g ia no n è a nco ra

su ffic ie nt e me nt e s v iluppat a per g ara nt ire da u n lat o una pro duz io ne econo micamente sostenibile, dall’altro una distribuzio ne capillare in grado d i so st it u ir e car bo ne, pet ro lio e gas. N u c leare e fo nt i r inno va b ili in o g n i caso no n r iu sc ira nno ne l br e ve e med io per io do a co pr ire g li at t uali fa bb iso g ni e nerg et ic i e so st it u ir e per int er o le fo nt i fo s s ili.

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L’erro re st a ne l fat t o che no n nece s sar ia me nt e in fut uro i co nsu mi d i e nerg ia do vra nno es sere i me de s imi. Pre me sso che sar à nec es sar io a lme no conservare l’alto live llo di benessere raggiunto dai P aesi definit i “occidentali”, bisogna scardinare il princip io dell’econo mia classica seco ndo cu i es ist e u na d iret t a co rre la z io ne t ra il cres ce nt e f a bb iso g no e nerget ico e il mig lio ra me nt o de lla qu a lit à de lla vit a.

Anc he lo spro po s it at o ut iliz zo d i e nerg ie r inno va bili impo ne r ifle ss io ni, per quest o biso g na r ico rdare c he mino r e n erg ia vuo l d ir e mino r i c e nt r i d i pro duz io ne de lla st e ssa, d i qua ls ia s i ge ne r e.

Entro il 2020 l’Unio ne Europea ha deciso di ridurre del 20% il totale dei co nsu mi e nerget ic i. Ne l br e ve e med io per io do è nec es sar io co ns ider are l’efficienza energet ica co me la sesta fonte energet ica: tecno logicament e no n esaur ib ile, st upe fa ce nt e in t e r min i d i co ns er vaz io ne de ll’a mb ie nt e, eccezio nale in termini di salute e benessere dell’uo mo, rapida ne l co nsegu ire r is u lt at i.

“Se energie e architettura sono ambedue tecno logie, la correlazio ne tra arc hit et t ura ed energ ia è mo lt o st rett a: po ssia mo t ranqu i lla me nt e d ire c he

l’energia è anche architettura, e l’archit ettura è anche energia.”7

7_{RINALDI, Progettazione ed efficienza energetica, Santarcangelo di Romagna, Maggioli, 2010, pag. 14}

34 21 24 7 2 12 Petrolio Gas naturale Carbone Nucleare idrico Altre energie rinnovabili Figura 2.1.1_1

(31)

Infatti con l’architettura possiamo co ntrollare l’energia. In passato , in assenza di co noscenze tecno logiche per sfruttare l’energia, l’archit ettura a ve va il pr imat o in q u est o ca mpo , in q ua nt o era l’u nico st ru me nt o in grado di garant ire un certo grado di co mfort per l’uo mo. Risultat i che ogg i po ss ia mo ver ific are e co nt ro llare at t raver so fo r mu le s c ie nt ific he, era no g ià be n no t i a i no st r i a nt e nat i, c he li ragg iu nge va no at t ra verso il pro getto dell’archit ettura. La recente evo luzio ne scient ifica, invece che migliorare il pro cesso d i int egra z io ne t ra arc hit et t ura ed e nerg ia, li ha s epar at i in du e bina r i para lle li, se paraz io ne c he ha d i fat to pegg io rat o la qu a lit à d e lla pro gett az io ne e co st ruz io ne arc h it et to nica .

E’ necessario quindi ristabilire il giusto legame int erdipendente tra architettura ed energia, facendo entrare l’efficienza energet ica direttamente nel progetto e costruzione dell’architettura. Il settore dell’ediliz ia res ide nz ia le e de l t erz ia r io , c he in E uro pa è re spo nsa bile d e l 40% de i co nsu mi t ot a li d i e nerg ia, d e ve e ss ere o ggett o di u n dec iso r ias set t o st rutt urale mirat o a lla so st e nib ilit à.

40

32

28

Residenza Mobilità Industria Figura 2.1.1_2

(32)

La r espo ns a bilit à de l pro gett o no n può qu ind i es ser e so t to va lut at a. In qua nt o , me nt re a lt r i pro do tt i ve ngo no so st it u it i ne l bre ve t er mine , l’architettura rimane immutata per un lungo periodo, anche 40 anni, e co mu nqu e la so st it uz io ne e/o r isa na me nto r ic hie de e le vat e sp es e, a nc he e nerget ic he.

I marg in i d i mig lio ra me nt o so no an co ra e no r mi, e in que st a d irez io ne l’ id ea di “co nsumo zero” non è po i così futurist ica. Il 71% dei co nsumi di un abitazio ne è rappresentato dall’energia necessaria al riscaldamento e ra ffre sca me nt o de lla st ess a, è chia ro qu ind i c he que st o sia il pr imo para met ro su cu i biso g na ag ir e per ott ener e mig lio r e ffic ie nz a e nerg et ica.

70 13 12 3 2 Risc/Raffr Energia elettrica Acqua sanitaria Illuminazione Usi cucina Figura 2.1.1_3

(33)

R idurre i co nsu mi è d ive nt a t o l’imp erat ivo per u na nuo va arc hit et t ura ad a lt a e ffic ie nza. Se po i la r iduz io ne è o tt enut a app lic a ndo il mig lio ra me nt o t ecno lo g ico a lle co mpo ne nt i pro pr ie d e ll’arc hit et t ura, s i r ist ab ilis ce a nc he que l g iust o rappo rto t ra energ ia ed arc hit e tt ura, pro get to -co st ruzio ne.

2.1.2 E nergia e Comf ort abitativo

Un ed ific io ad a lt a e ffic ie nz a e nerget ica co nse nt e d i a lz are a nc he il live llo d i qua lit à d i vit a d e llo sp az io st esso , mig lio r a la p ercez io ne d i c iò c he c i sta intorno e permette un considerevo le risparmio econo mico per l’utente r is pet to ad un ed ific io t rad iz io na le.

Infat t i so no d ivers e le c aus e c he p o sso no mo d ificare il be ne s ser e ambientale all’interno di un edific io, tuttavia queste sono direttamente co nne ss e a t re princ ipa li fat t o ri pro gett ua li su cu i biso g na ag ire:

lu ce, ar ia, t e mperat ura.

La luc e è il para met ro di e cce lle nz a per la de fin iz io ne de llo sp az io . La su a qua lit à va lo r izz a lo sp az io arc h it et to ni co , me nt re la sua qu a nt it à co nse nt e un r isp ar mio e co no mico do vut o a lla ma nc at a nece ssit à de lla luc e

250 170 140 70 15 0 50 100 150 200 250

Cons. Energia degli Edifici kW/mqa

Edif. Costr. prima del 1976 Edif. Costr. 1976-oggi 1991 Lg. 170 Edif. Basso consumo Edificio passivo Figura 2.1.1_4

(34)

art ific ia le. È o ppo rt uno qu ind i “pro get t ar la ” in mo do adegu at o la vo rando su lla fo r ma, o r ie nt a me nt o , sc her mat ura e po s iz io ne de lle ap ert ure, per garant ire l’ut ilizzo della luce naturale per il maggior tempo possibile.

L’aria, la sua purezza, temperatura e umidit à.

Spesso la qualità dell’aria all’interno degli ambient i è inferiore rispetto a quella dell’esterno. Infatti, in un ambiente in cui vivo no delle pers one, la qualità dell’aria tende a diminuire velocemente. La vent ilazio ne degli a mb ie nt i co nse nt e p ert ant o d i co nt ro llar n e la qua lit à. I n u n ed ific io ad a lt a e ffic ie nz a la ve nt ila z io ne è re a lizz at a mecc a nic a me nt e o a ffidat a a part ico lar i a cco rg ime nt i pro get t ua li p er una Ve nt ila z io ne Nat ura le Co nt ro llat a (VCN) . Quest i ac co rg ime nt i co ns e nt o no di ma nt e nere e le vat a e costante la qualità dell’ar ia, riducendo le dispersio ni termiche dovute ad una ve nt ila z io ne ma nua le.

C iò c he però influe nza ma gg io r me nt e il co mfo r t c limat ico a ll’ int er no dell’edificio è l’umidit à e la temperatura, più precisamente non quella e ffet t iva de ll’ar ia, ma que lla de lle su per fic i int er ne c he de limit a no lo spaz io . Qu est o d ip e nde da lla d iffere nza d i t e mp erat ura perc et t ibile t ra la t emperat ura de ll’ar ia e la t e mperat ura me d ia de lle super fic i c ir co st ant i. Esse ndo il co rpo u ma no a t e mper at ura co st ant e d i c irc a 37 °C, e s so sc a mb ia per irragg ia me nt o ca lo re co n a lt r i co rp i esist e nt i c he po sso no es sere : u na paret e est erna o la sup er fic ie d i u na fine st ra fred da, su sc it a ndo se ns az io ne di freddo anche nel caso di una temperatura dell’aria elevata. In un edific io ad alta efficienza d’inverno la temperatura interna delle chiusure t raspare nt i è mo lt o p iù e le vat a c he in u n e d ific io t rad iz io na le.

Una o mo ge ne it à de lle t e mper at ure d i ar ia e sup er fic i (ΔT infe r io re d i 3 °C) garant isce pertanto benessere anche a basse temperature dell’aria d’inverno. Si può considerare che ogni grado di temperatura in meno co rrispo nd a ad u n r isp ar mio e nerg et ico d i c ir ca il 6%.