Abitare tra tradizione locale, attenzione alla sismica e ai materiali naturali

Ci troviamo in zona collinare all’interno dell’abitato della frazione di Costamezzana, nel comune di Noceto, dove è stato realizzato l’edificio residenziale monofamiliare. La conformazione del lotto e il suo andamento altimetrico, contraddistinto da accentuata acclività, hanno condizionato in maniera determinante la progettazione, considerato anche il fatto che la strada di accesso alla proprietà si trova a una quota superiore rispetto alla collocazione del lotto.

L’edificio si sviluppa su un piano interrato (esteso soltanto su parte della proiezione in pianta dell’intero fabbricato) e su un solo piano fuori terra, in parte soppalcato con vista sul soggiorno sottostante, avente copertura degli ambienti, sia della zona giorno sia della zona notte, in andamento di falda.
Il piano interrato è adibito a locali accessori di pertinenza: lavanderia e autorimessa.
La zona giorno è composta da un unico ampio locale destinato a soggiorno e cucina; superati alcuni gradini e attraversato un disimpegno, si accede alla zona notte dove sono presenti due camere da letto, delle quali quella padronale è collegata a una cabina armadio e a un bagno privato di uso esclusivo.
Il reparto notte è completato da un bagno principale, di più ampie dimensioni, accessibile dal disimpegno della zona notte.

Il fabbricato è completato a ovest da un terrazzo con pergolato per l’ombreggiamento con struttura in acciaio e piano di calpestio in doghe in pvc, e verso sud da un porticato a protezione dell’ingresso con struttura in legno su trave in acciaio. Il terrazzo è collocato verso valle e rappresenta un’appendice della zona soggiorno da cui godere il panorama collinare.
Il soppalco, anch’esso in legno a travetti incastrati nella muratura portante perimetrale a un estremo e appoggiati su una trave di sostegno in acciaio all’estremità opposta, è servito da una scala lineare in acciaio a unica rampa.
La copertura è a una e a due falde inclinate con pendenza del 30%.
La falda singola è posta a copertura dei sottostanti soppalco e soggiorno-cucina (locale di abitazione a doppio volume).

Caratterizzazione del terreno. La caratterizzazione geologico-tecnica e sismica del terreno è stata eseguita dal geologo dott. M. Baldi, in collaborazione con lo studio Ciati.
L’area è caratterizzata dalla presenza in superficie di depositi alluvionali ghiaioso-argillosi e sabbiosi plurimetrici con distribuzione discontinua e a loro volta coprenti sedimenti argillosi, sovrapposti a orizzonti ghiaiosi e/o sabbiosi, con presenza di falda all’interno della coltre ghiaiosa e al contatto con gli strati argillosi sottostanti.Per quanto riguarda la caratterizzazione geofisica del sottosuolo, il comune di Noceto (Opcm n. 3274 del 20/03/2003 e dal dm 14/01/2008) è stato classificato in zona III (bassa sismicità) e l’indagine sismica riguardante lo studio della propagazione e della velocità delle onde sismiche di taglio entro i primi 30 ml di profondità del terreno (Vs30), ha permesso di attribuire al sottosuolo la categoria sismica ‘B’. Il fabbricato ricade nella classe d’uso II, cui corrisponde un coefficiente d’ uso Cu = 1 e dovrà avere, trattandosi di opera ordinaria, una vita nominale Vn=50 anni.

Fondazioni. Per quanto riguarda il terreno di fondazione, l’indagine geologica e la campagna di prove penetrometriche e a carotaggio continuo hanno posto in evidenza che l’area è caratterizzata per l’estrema variabilità della composizione litostratigrafica del sottosuolo, non solo in profondità, ma anche nell’ambito ristretto della superficie interessata dal sedime della costruzione. Pertanto, pur trattandosi di un edificio di dimensioni piuttosto ridotte, caratterizzato da modeste pressioni unitarie trasmesse al terreno di fondazione, essendo eccessivamente elevato il rischio d’incorrere in cedimenti differenziali incontrollati delle fondazioni, anziché prevedere fondazioni dirette a trave continua, si è optato per fondazioni profonde adottando un sistema costituito da un reticolo o graticcio di travi in c.a. in opera su pali trivellati, ritenendolo il più idoneo per assicurare stabilità e omogeneità di comportamento al complesso terreno-fondazioni-sovrastruttura.

Questo sistema ha anche il vantaggio di rendere ininfluenti gli effetti dell’evapotraspirazione del terreno che può interessare il piano di posa della fondazione stessa e a causa della quale, per la presenza della matrice limoso sabbiosa e argillosa, il terreno diminuisce il suo contenuto di acqua interstiziale e quindi riduce il suo volume causando, nelle fondazioni dirette superficiali, cedimenti localizzati delle fondazioni e delle strutture soprastanti.

Le fondazioni del piano interrato sono state realizzate mediante reticolo di travi continue in c.a. aventi dimensioni BxH di cm 100×60 armate con ferri longitudinali Ø 16 e 20 mm e staffe Ø 12 mm, collegate a 10 pali trivellati del diametro di 60 cm e lunghezza pari a 10,00 ml, armati con ferri longitudinali Ø 18 e staffatura elicoidale Ø 10 mm, mentre per il piano terra il reticolo era composto da 3 travi continue in c.a. aventi dimensioni BxH di cm 100×60 e armatura analoga a quella delle travi precedenti e da 6 pali trivellati del diametro di 60 cm e lunghezza pari a 10 ml e identica armatura dei pali.

Un muro di sostegno in c.a. è stato necessario per il contenimento dell’area a giardino, realizzato lateralmente all’area cortilizia carrabile di accesso alla proprietà dalla strada privata. Il muro è del tipo a mensola, con mensola di fondazione verso monte di dimensioni pari a 120×40 cm, verso valle di dimensioni pari a 30×40 cm e dotato di uno sperone di fondazione del medesimo spessore del muro, spinto a una profondità di 50 cm dall’intradosso della fondazione. Nella parte di maggior elevazione presenta un paramento alto 3 ml, con spessore di cm 30, mentre il piano di posa della fondazione è posto a –80 cm dal livello del terreno di valle.

Strutture portanti verticali. Il calcolo sismico dell’intero organismo strutturale è stato effettuato mediante apposito software agli elementi finiti per la progettazione strutturale di edifici con struttura in muratura portante ordinaria e armata, con il quale si è modellato il fabbricato agli elementi finiti e si sono determinate le azioni agenti sugli elementi strutturali che lo compongono in relazione all’azione dei carichi permanenti e variabili e all’azione del sisma, agenti su di esso. La tipologia strutturale che caratterizza l’edificio è quella di costruzione a pareti in calcestruzzo debolmente armato e la classe di duttilità considerata è la CD ‘B’.

Ricavate le sollecitazioni per gli elementi strutturali presenti (pareti portanti, travi e pilastri) si è successivamente passati alla progettazione delle armature delle pareti e alla loro verifica, effettuata mediante utilizzo di apposito software post processore oppure manualmente applicando le formule di verifica a pressoflessione e taglio previste in normativa.
Per quanto riguarda gli elementi in c.a., ossia i muri dell’interrato, la trave a spessore del primo solaio e la trave del portone d’ingresso all’autorimessa e gli elementi in acciaio (travi del soppalco e del terrazzo), la progettazione delle armature e la verifica dello stato tensionale è stata effettuata, anche in questo caso, mediante impiego di un apposito programma di calcolo agli elementi finiti.
Infine, lo studio degli elementi in legno della copertura è stato effettuato considerando gli stessi soggetti alle massime azioni derivanti dalla combinazione delle condizioni di carico permanenti e variabili agenti sulla stessa (carichi permanenti G1 e G2 e variabili Q relativi a neve e vento).

Le strutture in legno lamellare, travetti di falda, trave di colmo e terzere rompitratta, sono state calcolate manualmente applicando la teoria classica della scienza delle costruzioni e le verifiche sono state eseguite, sempre manualmente, applicando il metodo degli stati limite (Slv e Sld).
Per il calcolo dei travetti di falda si è considerato lo schema statico di trave semplicemente appoggiata in colmo o alla terzera e incernierata all’altra estremità in corrispondenza della correa oppure ancora alla terzera, con travetti a interasse di cm 60; per quanto riguarda il calcolo della trave di colmo e delle terzere, lo schema statico adottato è stato il medesimo.
Le pareti del piano interrato e lo spiccato dalla fondazione delle pareti del piano terra sono stati realizzati in cemento armato in opera, avendo cura di isolare termicamente e ridurre ponti termici dei locali non riscaldati, in ossequio alla normativa, applicando all’interno della casseratura dei pannelli sandwich in eps e legno cemento mineralizzato.

Le pareti portanti di elevazione del piano terra, fino all’appoggio della copertura, sono state realizzate con muratura portante termoisolante e fonoassorbente, realizzata con blocchi cassero in legno-cemento mineralizzato (materiale certificato come bioecologico dall’Anab). I blocchi, dello spessore di 38 cm, sono costituiti, a partire dal lato esterno, da una cartella di 4,5 cm di legno cemento mineralizzato, da uno strato di isolante in eps dello spessore di 14 cm, da una parte vuota dello spessore di 14 cm, in cui viene realizzata la struttura portante della parete, all’interno della quale viene posizionata l’armatura verticale e orizzontale in acciaio e gettato il calcestruzzo con resistenza caratteristica RcK 300 kg/cmq e da una ulteriore cartella in legno cemento mineralizzato di chiusura interna dello spessore di 4,5 cm. Lo spessore dell’eps è continuo lungo tutto il blocco in modo da evitare il formarsi di ponti termici. Anche in corrispondenza delle corree dei solai sono stati messi pannelli sandwich in eps accoppiato a legno cemento, come quelli utilizzati nelle strutture contro terra, ma aventi lo stesso spessore dell’isolante presente nei blocchi sopra descritti.

Dal punto di vista strutturale, con particolare riferimento alla valutazione dell’azione sismica e all’esecuzione delle verifiche di resistenza sui materiali componenti la parete, le pareti in muratura di blocchi cassero in legno cemento sono considerate pareti in calcestruzzo debolmente armate. La loro realizzazione si ottiene posando i blocchi cassero a secco, a corsi sfalsati, andando a collocare all’interno dei fori presenti le barre di armatura verticale e l’armatura di ripartizione orizzontale ed eseguendo il getto del calcestruzzo ogni 4 o 5 corsi, in modo tale da essere sicuri che questi vada a occupare perfettamente tutti gli spazi vuoti.
L’armatura della parete viene opportunamente maggiorata in corrispondenza delle aperture di porte e finestre, al fine di creare una sorta d’incatenamento verticale e orizzontale, e negli angoli e negli incroci di muri, al fine di rinforzare la struttura proprio laddove essa è più vulnerabile alle azioni flettenti e taglianti generate dai carichi statici e dall’azione dinamica prodotta dal sisma. Il tipo di armatura deriva dal calcolo e dalle verifiche specifiche effettuate su di esse. Parte della costruzione è stata rivestita con pietra.

Solai e tetto di copertura. Il solaio intermedio fra piano interrato e piano terra è stato realizzato in laterocemento, con travetti tralicciati ad armatura lenta e fondello in laterizio e pignatte di alleggerimento in laterizio, gettato in opera con calcestruzzo previo inserimento dell’armatura integrativa a taglio e a flessione e della rete elettrosaldata da annegarsi all’interno della caldana collaborante.
Il solaio del soppalco è di tipo misto in legno calcestruzzo, realizzato con travi in legno lamellare, di colore bianco, assito a costituire casseratura idonea a ricevere un getto in calcestruzzo dello spessore di 6 cm, reso collaborante con la struttura in legno grazie alla presenza di un’apposita armatura costituita da rete elettrosaldata e ferri di connessione fissati alla correa perimetrale mediante resina e saldati alla trave in acciaio in testata. Infatti, sul lato rivolto verso il doppio volume, le travi in lamellare sono inserite nell’ala di una trave Hea 220 in acciaio S275 che è servita, inoltre, per fissare i parapetti di protezione in acciaio.
Il tetto di copertura è stato realizzato in legno lamellare di colore bianco con perlinato maschio e femmina e isolamento con pannelli in lana di legno, materiale traspirante esente da emissioni tossiche, riciclabile, che non si carica elettrostaticamente.

Il pacchetto è stato così realizzato:

• pacchetto di copertura ventilato composto da perlinato di abete maschio e femmina spessore 25 mm;
• barriera al vapore con foglio tipo tyvek;
• isolamento termico con pannello di lana di legno spessore cm 16, listelli in legno di abete 5×6 cm, posti a interasse di 80 cm per camera di ventilazione;
• tavolato grezzo, guaina traspirante e manto in tegole portoghesi in laterizio anticate.

Pavimenti. Le pavimentazioni sono state realizzate con piastrelle in gres, mentre nel soppalco è stata posata una moquette in juta. La pavimentazione della veranda è stata realizzata a secco con listoni in pvc con finitura effetto legno, fermati da clips in acciaio fissate su traversi in acciaio. Le altre pavimentazioni esterne sono state realizzate in gres antigelivo.
Impermeabilizzazioni e lattonerie. Gli spiccati delle fondazioni e le pareti interrate sono stati impermeabilizzati con una guaina bituminosa da 4 mm in fogli saldati a caldo e sormontati di almeno 10 cm. Le lattonerie sono state realizzate in rame spessore 6/10 mm sia per le canale, battilane e converse e i pluviali.
Impianto di riscaldamento. L’impianto termico è stato realizzato con pannelli radianti a pavimento, collegati a una caldaia a condensazione con bollitore acs con integrazione solare a circolazione forzata.
I pannelli solari sono piani selettivi a circolazione forzata avente superficie di 2,3 mq.
La caldaia a condensazione con bollitore incorporato è della Immergas modello Hercules Solar 200 condensing, utilizzato anche per la produzione dell’acqua calda sanitaria.
La regolazione avviene con cronotermostato ambiente programmabile giornalmente agente sulla pompa o valvola di zona. A completamento è stato istallato anche un impianto fotovoltaico costituito da pannelli in silicio policristallino con potenza di picco di 1,5 Kw.

Chi ha fatto Cosa
Progetto e direzione lavori: arch. Roberto Ciati
Progetto strutture: ing. Franco Ciati
Progetto impianti: p.i. Corradi Fabio
Impresa esecutrice: Fab srl, Fontanellato, Pr
Pali in c.a: Cardinali srl, Salsomaggiore Terme
Materiali
Blocchi cassero legno cemento mineralizzato Isotex
Copertura in legno lamellare
Tegole portoghesi San Marco
Intonaci e pitture a calce naturale Kerakoll
Pavimenti in pvc Wpc
Pietra Biancone

Rivenditori
Materiali edili: Marusi srl, Fidenza, Pr – Sani F.lli, Fidenza, Pr – Edilcolla snc, Medesano, Pr
Copertura legno: Quartaroli srl, Madregolo, Pr
Pavimenti: Amato srl, Parola di Fontanellato
Opere in ferro: Ghiraduzzi, Sanguinaro, Pr
Serramenti: Ori e Bonetti, Cicognolo, Cr