Edilizia residenziale | Sistema costruttivo a secco

Abitazione sismo-resistente in acciaio

La struttura in elevazione è stata realizzata in acciaio profilato a freddo prodotto da lamiere zincate a caldo, sistema cold-formed steel framing, che l’impresa Condino Engineering, fondata dall’ing. Condino, dal 2009 per realizzare abitazioni sismo-resitenti e a risparmio energetico utilizzando come struttura portante l’acciaio profilato a freddo.
Ing. Michele Condino | Calcoli strutturali.

Ing. Michele Condino | Sistema costruttivo Cold Formed Steel Framing

«Il sistema di costruzione impiegato per la realizzazione dell’abitazione descritta è il sistema Cold Formed Steel Framing di Condino Engineering. L’utilizzo di prodotti in acciaio zincato formati a freddo (cold formed steel) nella realizzazione di edifici residenziali di piccole e medie dimensioni (housing) rappresenta ormai un fenomeno consolidato in tutto il mondo e negli ultimi anni sta aumentando notevolmente soprattutto in Europa, grazie anche a interventi di tipo normativo che hanno interessato sia aspetti legati alla qualità strutturale (edifici sismo-resistenti) sia legati al comfort abitativo e al risparmio energetico (edifici ecosostenibili a risparmio energetico), ma anche grazie all’aumento di domanda di alloggi sempre più confortevoli e all’affermarsi di una cultura di sostenibilità ambientale del costruito».

Durata del cantiere
realizzazione platea 5 giorni
montaggio struttura in acciaio 10 giorni
posa in opera rivestimento involucro pareti e tetto completo di gronde 15 giorni
finiture, infissi e impianti 20 giorni.

L’abitazione costruita a  Crevalcore, Bologna

L’abitazione unifamiliare costruita nel Comune di Crevalcore (Bologna) è stata realizzata su due livelli. Il piano terra è costituito da una zona giorno con cucina, soggiorno, bagno, lavanderia, ripostiglio; il primo piano, al quale si accede da una scala interna, è stato destinato a zona notte con tre camere e bagno.

Dopo lo scavo si è proceduto alla rullatura del terreno, sul quale è stata poggiata una membrana impermeabile per evitare l’eventuale risalita capillare, sulla membrana è stato eseguito magrone dello spessore di 20 cm sul quale è stata poi realizzata la platea di fondazione in cemento armato, spessore 40 cm e armatura con doppia maglia di ferri ɸ 14 B450C a interasse 20 cm con getto di calcestruzzo C25/30.

La struttura in elevazione

La struttura in elevazione è stata realizzata in acciaio profilato a freddo prodotto da lamiere zincate a caldo, sistema cold-formed steel framing, che l’impresa Condino Engineering, fondata dall’ing. Condino, dal 2009 utilizza per realizzare abitazioni sismo-resitenti e a risparmio energetico impiegando come struttura portante l’acciaio profilato a freddo.

La struttura in esame quindi è costituita da elementi strutturali in acciaio galvanizzato con profili a sezione C e U uniti con bulloni ad alta resistenza secondo con approccio all-steel, ovvero, considerando aste in acciaio a controventi concentrici. Gli elementi in acciaio sono stati ancorati alla fondazione in. c.a. attraverso ancoranti meccanici ad alta resistenza. Per accedere ai primi sono state realizzate scale con struttura portante in acciaio cold-formed steel (pedata di 0.30 m e alzata di 0.16 m).

L’involucro: parete, tetto, solai

La parete esterna, con facciata ventilata, è stata dimensionata per la zona climatica di riferimento raggiungendo una trasmittanza termica pari a 0.17 W/(mqK) e trasmittanza termica periodica pari a 0.08 W/(mqK). Dall’esterno verso l’interno la stratigrafia della parete è costituita da:

  • rasatura e finitura colorata
  • pannello in fibrocemento da 1.2 cm
  • profili di ancoraggio in omega e U
  • telo
  • isolante in lana di roccia per parete ventilata, spessore 10 cm e densità 100 kg/mc
  • pannello multistrato marino spessore 1 cm
  • quarto strato (intercapedine) costituito da 10 cm di lana di roccia densità 70 Kg/mc
  • quinto strato costituito da pannelli in fibro-gesso spessore 1,27 cm.

Per la cura dei nodi parete infissi sono stati inseriti monoblocchi termici opportunamente dimensionati, realizzati in eps con grafite e multistrato marino. Le pareti divisorie non portanti sono costituite da elementi in acciaio galvanizzato, lana di roccia 5 cm di spessore e densità 70 kg/mc, pannelli in fibro-gesso.

Il solaio interpiano è stato realizzato con intradosso in pannello cartongesso spessore 1,20 cm, intercapedine costituita da 5 cm di fibra di lana di roccia, pannello in multistrato marino da 2.50 cm, sottopavimento anticalpestio, telo impermeabile, rete a maglia zincata, strato finale in getto di calcestruzzo alleggerito, pavimentazione in gres.

La copertura è costituita da pannello in Osb/3 1.2 cm, freno al vapore, pannello coibentante in lana di roccia spessore 10 cm, telo sottotetto traspirante, listelli, tegole in laterizio, opere di lattoneria in alluminio preverniciato. Il tetto ha raggiunto le seguenti prestazioni termiche: U= 0.16 W/(mqK), trasmittanza termica periodica 0.06 W/(mqK).

L’impianto termico è stato realizzato installando una pompa di calore elettrica per riscaldamento e raffrescamento e termoconvettori caldo-freddo distribuiti in ogni stanza. È stato anche installato un sistema di areazione forzata e un impianto aspirapolvere centralizzata.

Caratteristiche degli edifici realizzati in Cold Fomed Steel

Leggerezza: gli elementi formati a freddo riducono sensibilmente il peso totale dell’edificio che può arrivare a pesare anche 10 volte di meno rispetto a un edificio con un sistema costruttivo tradizionale. La conseguenza più importante in zona sismica è senza dubbio la notevole riduzione delle azioni sismiche agenti sulla struttura. Questa peculiarità facilita la movimentazione degli elementi costruttivi in cantiere e il loro trasporto, contribuendo sensibilmente anche alla riduzione dei costi di costruzione.

Rendimento strutturale: i profili a freddo consentono di ottenere, nell’ambito dei materiali utilizzati correntemente nella realizzazione di edifici residenziali, uno dei più elevati rapporti resistenza-peso.

Qualità industriale: la produzione industriale dei profili consente di ottenere una qualità più elevata e uniforme rispetto agli elementi strutturali tradizionali in legno, muratura e calcestruzzo armato gettato in opera.

Flessibilità: la formatura a freddo offre un’ampia possibilità di scelta in termini di forma e dimensioni della sezione trasversale che, quando necessario, può essere definita dal progettista sulla base delle esigenze progettuali.

Costruzione a secco: a eccezione delle fondazioni, la realizzazione di edifici con strutture basate sull’utilizzo di membrature formate a freddo avviene a secco. Ciò permette di superare le limitazioni associate con l’utilizzo di malte e conglomerati gettati in opera (tempi di maturazione dei getti, dipendenza dalle condizioni ambientali) diminuendo i tempi di costruzione e riducendo l’impatto ambientale. Inoltre sulle pareti interne delle costruzioni realizzate a secco possono essere appesi, pensili, quadri e qualsiasi altro elemento con risultati di tenuta superiori alle pareti in laterizio, in quanto si utilizzano pannelli in gesso fibra insieme ad appositi tasselli che resistono a carichi concentrati superiori a 300 kg.

Semplificazione nell’installazione degli impianti: i profili formati a freddo possono essere facilmente pre-forati per facilitare la realizzazione degli impianti che vengono installati all’interno delle intercapedini che si creano tra strutture metalliche e rivestimenti.

Durabilità: i profili sono generalmente formati a freddo a partire da lamiere in acciaio zincate a caldo consentendo di ottenere la necessaria protezione contro la corrosione. Ciò, insieme alla stabilità dimensionale e alla loro resistenza agli attacchi da parte di organismi biologici, quali funghi, insetti e termiti consente un’elevata durabilità. In particolare, quest’ultimo aspetto spiega in parte l’incremento della diffusione di abitazioni con ossatura portante in acciaio come valida alternativa alle più tradizionali in legno, in cui è maggiormente sentito il problema della manutenzione delle strutture.

Risparmio energetico e resistenza al fuoco: vengono opportunamente utilizzati materiali isolanti, lavorando sulla stratificazione dell’involucro, raggiungendo elevate prestazioni in termini d’isolamento termico e acustico con spessori che possono risultare molto contenuti. A titolo di esempio, una parete perimetrale stratificata può raggiungere un altissimo livello d’isolamento termoacustico con uno spessore complessivo di soli 15 – 20 cm.

Altro aspetto peculiare è rappresentato dal comportamento al fuoco. Al contrario di quanto avviene nelle costruzioni in acciaio tradizionale o in altri materiali, dove la resistenza al fuoco viene raggiunta attraverso il trattamento con protettivi (rivestimenti spruzzati, rivestimenti prefabbricati, vernici intumescenti) che vengono posti in opera esclusivamente per assolvere a questa funzione e rappresentano quindi un costo aggiuntivo, per le costruzioni residenziali in cold-formed steel i profili fanno parte di pareti e solai che non richiedono protezioni al fuoco aggiuntive. Infatti tali elementi costruttivi sono costituiti da strati di materiali dotati di buone caratteristiche d’isolamento termoacustico (lana minerale, gesso rivestito) che generalmente forniscono, senza costi aggiuntivi, anche ottime proprietà d’isolamento e tenuta al fuoco.

Chi ha fatto cosa

  • Committente: privato (Peter e Simona Bonasoni)
  • Progettista architettonico: arch. Massimo Lodi
  • Progettista strutture: ing. Michele Condino
  • Direttore lavori strutture: ing. Michele Condino
  • Impresa costruttrice strutture e involucro: Condino Engineering
  • Impresa appaltatrice finiture: Malpighi Costruzioni
  • Fornitura materiale isolante: Rockwool
  • Pannelli rivestimento esterni e interni: Fermacell

LASCIA UN COMMENTO

Please enter your comment!
Please enter your name here