CAPITOLO 2.3: SCELTE TECNICHE E MATERIALI
Scelte tecniche
Dal punto di vista della scelta del sistema costruttivo, identico per tutti gli edifici, e quindi riferendoci più propriamente agli aspetti strutturali, va detto innanzitutto che l'idea iniziale di realizzare, per i motivi che meglio vedremo in seguito, il paramento esterno in laterizio faccia vista aveva suggerito la possibilità, in relazione alle luci e all'altezza dell'edificio di ricorrere al sistema costruttivo in muratura.
Essendo che il Comune di Borgo a Mozzano ricade in zona sismica, si è ritenuto opportuno scegliere per una muratura armata che consente una maggiore flessibilità in pianta, ma anche nei prospetti, per la scelta e l’allineamento delle aperture. Inoltre questa scelta costruttiva ha consentito una migliore compatibilità con i setti in cemento armato di spessore 15 cm che sono richiesti dalle direttive tecniche della Legge n. 16 del 1985 per delimitare la zona di massima sicurezza sull’intero perimetro.
Le murature armate, infatti, sono una variante tecnica che oltre ad avere una maggiore capacità portante, migliorano il comportamento d’assieme con le strutture orizzontali, cordoli, travi e solai, a parità di ingombro, e quindi risultano particolarmente efficienti in zona sismica.
Per quanto riguarda la scelta della tipologia delle fondazioni, si sono innanzitutto ricercate tutte le informazioni necessarie per la caratterizzazione del terreno sia dal punto di vista geologico, sia dal punto di vista delle resistenza meccanica. I dati cui abbiamo fatto riferimento sono quelli desunti dall'indagine conoscitiva eseguita sul territorio del Comune di Borgo a Mozzano, i cui risultati sono stati esposti nella parte del Capitolo 1.2.1 intitolata “Geologia e geomorfologia”. Per quanto riguarda le caratteristiche meccaniche del terreno non si dispone purtroppo di dati puntuali ottenuti attraverso prove penetrometriche e indagini con sondaggi eseguite direttamente sull'area in questione, pertanto nelle nostre scelte progettuali si fa riferimento ai risultati delle prove penetrometriche effettuate, ai fini dell' indagine
conoscitiva suddetta, nella zona in cui ricade la nostra area, nella quale è ragionevole pensare che il terreno abbia caratteristiche e comportamento meccanico omogeneo. E' evidente che in fase di progetto esecutivo si dovranno acquisire, attraverso un'indagine geologica accurata condotta specificamente sull'area in esame e con un numero adeguato e significativo di prove, tutti quei parametri che consentano di definire in modo preciso il comportamento meccanico del terreno in rapporto ai carichi di progetto. A questo proposito si precisa che il sovraccarico da mettere in conto nel dimensionamento della struttura della caserma, sia di fondazione che in elevato, è fissato dalla normativa (Circolare Ministeriale 09 gennaio 1996) in 3.00 kN/cm2, avendo classificato i locali in questione tra quelli suscettibili di affollamento al pari degli uffici aperti al pubblico.
Sulla base del coefficiente di sicurezza definito dal D.M. 11 marzo 1988, sono stati determinati i valori del carico ammissibile come aliquota del carico limite a sua volta calcolato sulla base della formula di Terzaghi; tali valori per il terreno nella zona in esame sono risultati compresi nel seguente intervallo:
qamm1= 0.8 kg/cm2- qamm2= 1. O kg/cm2
In base al pre-dimensionamento eseguito sulla base dei valori sopra riportati, in particolare del valore più cautelativo di 0.8 kg/cm2, ed in rapporto ai carichi di progetto (permanenti, variabili e sovraccarichi di esercizio) è risultato che è possibile realizzare una fondazione continua a trave rovescia in cemento armato a semplice orditura orditura, della larghezza di 1,10 metri impostate alla profondità di 1,00 metro sotto il piano campagna nel suo punto più basso per tutto lo sviluppo degli edifici. Passando ora a considerare gli orizzontamenti degli edifici progettati, essi verranno realizzati, ad eccezione del primo, con solaio in latero - cemento semiprefabbricato, come previsto anche dalla Direttiva Tecnica citata in precedenza, di tipo bausta, interasse i = 50 cm e di altezza H = 16 + 4 cm.
Per quanto riguarda invece il primo orizzontamento, esso verrà realizzato, con un vespaio aerato tipo Cupolex che unisce ad una elevata capacità portante e ad una notevole velocità di posa in opera, e quindi ad una maggiore economicità e rapidità rispetto ai sistemi tradizionali, la possibilità di impermeabilizzare e aerare in tutte le direzioni, il passaggio di cavi, tubazioni e impianti sotto la soletta ed infine una grande adattabilità a qualsiasi forma in pianta.
Materiali
La scelta del materiale rappresenta uno dei momenti essenziali di quell' attività concettuale, tecnica e gestionale che è la progettazione: essa infatti investe l'aspetto strutturale e quello architettonico, guida la composizione, prefigura l'espressione ed il linguaggio. Tale scelta evidentemente deve tenere conto di tutte queste implicazioni, ispirandosi a criteri che non sono soltanto estetico compositivi e tecnologici, ma anche quelli della capacità del materiale di contribuire a realizzare le migliori condizioni in termini di benessere e comfort per i fruitori, della durabilità ovvero dell' attitudine a conservare inalterati nel tempo i livelli di prestazione attesi, della manutenibilità, della sicurezza in fase di esercizio, dell'economia realizzati va e più in generale dei problemi economico gestionali. Dal punto di vista del paramento esterno la scelta è caduta, come già si accennava, alla muratura armata realizzata con blocchi pieni, di vari formati, in calcestruzzo “Leca” a bassissima conduttività, ma con alta resistenza meccanica che, dotati di incastri, incavi orizzontali e fori passanti, si posano a secco inserendo via via le eventuali armature orizzontali negli incavi fino ad altezza di piano; da questa, si inseriscono le armature verticali e si getta. Le caratteristiche geometriche e meccaniche sono anche in norma al DM del 24 Gennaio 1986 del Min. LL. PP. Questo tipo di blocco, disponibile anche nella modalità facciavista molto simile al laterizio, possiede ottime caratteristiche termiche senza isolamenti aggiuntivi. Nel nostro caso, anche per ragioni acustiche, si è ritenuto opportuno aggiungere uno strato isolante interno alla muratura costituito da pannelli in cartongesso di facile posa. I blocchi, se lasciati facciavista, devono essere posati con malte additivate con impermeabilizzanti e con ritardanti per permettere l’inserimento di armature metalliche in tempi successivi.
La scelta di richiamare il laterizio faccia vista è stata fatta per la capacità attribuitali, di unire la qualità estetica e cromatica ed il richiamo alla tradizione locale. E' proprio in virtù di questa capacità di sintesi tra le varie esigenze che anche per il manto di copertura è stato scelto un manto di copertura tradizionale in tegole di laterizio a coppo, che abbinate alla copertura ventilata garantiscono ottime prestazioni per il benessere igrotermico.
Per quanto riguarda, infine, gli infissi ed in modo specifico le superfici vetrate, al piano terra esse verranno realizzate con vetro di sicurezza tipo Blindovis ovvero attraverso un cristallo stratificato formato da tre o più lastre di cristallo unite tra loro per tutta la superficie mediante interposizione di materiale plastico, in particolare per mezzo di due o più fogli di Polivinilbutirrale. Tale materiale è dotato di caratteristiche di trasparenza, tenacità, elasticità ed adesione alle lastre di vetro che ne rendono l'impiego particolarmente efficace.
I cristalli stratificati così ottenuti sono in grado di garantire la sicurezza antieffrazione, in particolare la protezione nei confronti dalle azioni di sfondamento, ed inoltre anche la sicurezza antiproiettile. A seconda degli spessori utilizzati, infatti, è possibile ottenere la protezione dai proiettili sparati da armi leggere, da armi medie ed anche da armi civili e militari ad alta energia.
Con tale materiale si va a realizzare anche l'ingresso vetrato, in particolare la doppia porta interbloccata con capsula di sicurezza. Per quanto riguarda gli altri serramenti, esterni od interni per l'accesso alla zona di massima sicurezza, verranno impiegati tradizionali serramenti blindati con struttura in lastre di acciaio.
Tutti gli altri infissi saranno di struttura tradizionale, in legno.
Impianti
La Legge n. 1O del 9 Gennaio 1991, ed il relativo regolamento di attuazione D.P.R. n. 412 del 26 Agosto 1993, costituiscono attualmente la normativa fondamentale per la disciplina, la progettazione, l'installazione e la manutenzione degli impianti termici degli edifici. Seguendo i dettami di tale legislazione, ci si prefigge, in questa sede, di progettare un utilizzo razionale dell' energia finalizzato al suo contenimento, pur limitandosi a considerazioni di natura generale, senza addentrarsi cioè nello specifico della progettazione impiantistica. Da questo punto di vista il progetto di verifica delle dispersioni termiche deve essere considerato di primaria importanza e uno degli aspetti fondamentali nella progettazione dell'edificio.
L'impiantistica deve infatti integrarsi con la progettazione fin dall'inizio in modo tale che alla previsione dei sistemi meccanici ed artificiali che la tecnologia ha reso disponibili per garantire all'interno dei locali determinati valori dei parametri
ambientali (temperatura, umidità relativa, purezza dell'aria) fissati in base ad esigenze di benessere fisiologico delle persone presenti, si uniscano tutti gli accorgimenti naturali derivanti dalle potenzialità energetiche che la natura stessa dei luoghi fornisce, consentendo in questo modo di conseguire le finalità di contenimento dello spreco energetico che vengono stabilite dalla stessa Legge n. 10/91.
Inizialmente è necessario valutare le condizioni climatiche del luogo prescelto considerando l'orientamento, la presenza dei venti dominanti e tutti gli altri fattori che possono influenzare direttamente o indirettamente le condizioni microclimatiche interne; quindi si deve garantire il raggiungimento di adeguate condizioni di benessere nel rispetto dei requisiti richiesti dalle singole unità ambientali. Trattandosi, nello specifico, di un edificio pubblico, si ritiene importante porre l'attenzione sugli aspetti prestazionali sia del sistema edificio-impianto sia dei singoli componenti, con particolare riguardo ai dispositivi di regolazione. Gli edifici pubblici infatti, ancor più di quelli privati, qualunque sia la destinazione d'uso, e gli impianti ad essi associati devono essere progettati e messi in opera in modo tale da contenere al massimo, in relazione al progresso della tecnica, i consumi di energia termica ed elettrica.
Dal punto di vista geografico, si definiscono innanzitutto le condizioni climatiche del sito in esame, considerando l'andamento di alcuni parametri quali temperatura, pressione, umidità dell'aria, precipitazioni, vento, radiazione solare, unitamente aIl’ influenza che su di essi hanno alcuni fattori ambientali quali la distanza dal mare e l' altimetria. Il territorio nazionale viene suddiviso, sulla base di quanto stabilito dal D.P.R. n. 412 del 26 agosto 1993, in zone climatiche e, per ciascuna zona, andiamo a riportare i valori dei parametri climatici convenzionali da utilizzare per il calcolo del fabbisogno energetico dell' edificio in esame. ( Vedi anche la parte del Capitolo 1.2.1 intitolata “Aspetti ambientali”. )
Per il Comune di Borgo a Mozzano si ricava:
Quota Durata convenzionale Gradi Zona Periodo annuale di s.l.m. periodo di giorno climatica esercizio
[m] Riscaldamento [gg]
Gli ambienti costituenti l'edificio che sono riscaldati alla stessa temperatura con l'energia prodotta da un unico impianto, verranno considerati come un'unica "zona termica". Il fabbisogno energetico stagionale verrà calcolato separatamente per ciascuna zona termica ed i flussi termici scambiati tra le diverse zone dovranno essere determinati, in altra sede, in base alla procedure indicate dalla norma UNI 10344. Esso sarà ottenuto dalla somma dei singoli contributi dopo aver determinato i valori dei rendimenti di distribuzione e di produzione dell' energia termica. Per quanto riguarda il caso in esame ci si limita ad una valutazione di massima del sistema edificio - impianto, individuando i vari ambienti da sottoporre a verifica, dopo averli raggruppati in zone omogenee.
Il D.P.R. n. 412 del 26 agosto 1993 contiene la classificazione degli edifici in base alla loro destinazione d'uso; nel caso in esame si trova un edificio costituito da parti individuabili come appartenenti a categorie diverse, pertanto esse verranno considerate separatamente e cioè ciascuna nella categoria che le compete. Nel complesso edilizio oggetto di questa progettazione si propongono i seguenti casi: - Caserma: è un edificio con ambienti caratterizzati da differenti temperature dell'aria, riscaldato in orari differenti e quindi necessariamente dotato di più impianti tecnici autonomi. Occorrerà individuare le porzioni di edificio riscaldate dai singoli impianti autonomi e, all'interno di dette porzioni, raggruppare i locali con la stessa temperatura dell'aria interna. Ciascun gruppo costituirà una zona termica.
- Residenze: sono quattro edifici con ambienti caratterizzati da un'unica temperatura dell'aria ma dotati di più impianti tecnici autonomi. Gli alloggi pur avendo la medesima destinazione d'uso, afferiscono ad un impianto tecnico individuale, per consentire una maggiore autonomia agli utenti. Ogni villetta coinciderà con una zona termica.
CATEGORIA DESCRIZIONE CARATTERISTICHE
1 Residenze Abitazioni a residenza con carattere continuoquali abitazioni civili, ..., caserme 2 Uffici Ambienti aperti al pubblico, soggetti adaffollamento o adibiti ad uffici
3 Attività ricreative
Ambienti adibiti ad attività ricreative ed asso-ciative quali sale ritrovo, sale lettura, mense,etc
CATEGORIA DESCRIZIONE CARATTERISTICHE
4 Attività sportive Palestre ed assimilabili
5 Magazzini
Ambienti destinati allo stoccaggio di materiale di consumo, archivi, magazzini
per materiale non pericoloso
6 Autorimesse
Nelle pagine precedenti è riportata la zonizzazione termica dell'edificio che ospita la caserma, nella quale viene individuata l'aggregazione degli ambienti in zone termicamente omogenee.
