I benefici del sistema

Nel panorama delle tecnologie costruttive stiamo assistendo allo sviluppo tecnologico di sistemi sempre più evoluti che permettono di raggiungere risultati ambiziosi in termini strutturali, prestazionali ed economici.

Questi nuovi sistemi hanno introdotto vantaggiose innovazioni alle tecnologie costruttive, anche a quelle di origine più antica.

È il caso delle strutture a setti portanti che stanno vedendo un sempre maggiore apprezzamento in edilizia soprattutto in funzione dell’elevata resistenza offerta dalle pareti monolitiche in cemento armato alle diverse sollecitazioni, in particolare a quelle di origine sismica. La chiave di questo rinnovato interesse è individuabile nello sviluppo di “casseri a perdere” in materiale coibente per la realizzazione di elementi strutturali che coniugano le prestazioni meccaniche del setto in calcestruzzo alla leggerezza e all’alto potere isolante del materiale con cui è realizzata la cassaforma a perdere.

La tecnica delle strutture a pareti portanti prende dunque avvio dalla razionalizzazione del concetto di “cassero” che diviene elemento multifunzionale. Si realizzano in questo modo strutture caratterizzate da isolamento termico, inerzia termica, isolamento acustico, protezione al fuoco e resistenza meccanica e quindi in grado di assicurare confort abitativo, risparmio energetico, economia nei costi di costruzione e nei costi di gestione del cantiere. La semplicità delle operazioni di montaggio, la leggerezza dei materiali e l’annullamento dei tempi morti delle fasi di maturazione del calcestruzzo contenuto nei casseri portano all’ottimizzazione della manodopera e di conseguenza alla riduzione di costi e tempistiche rispetto alle costruzioni di tipo tradizionale.

Assistiamo quindi alla realizzazione di strutture monolitiche, portanti e protettive al tempo stesso, rispetto alla struttura a telaio in cui gli elementi portanti (travi e pilastri) si distinguono, per materiali e fasi esecutive, dalle chiusure e dai tamponamenti. Le strutture a telaio sono state fino ad ora predilette, soprattutto nel settore residenziale, prevalentemente per la flessibilità offerta, ma il sempre maggiore interesse alle tematiche relative all’efficienza energetica, alle prestazioni meccaniche, all’economia delle gestione del cantiere e del manufatto finale fanno crescere interesse per sistemi più efficienti in tutti i settori dell’edilizia, residenziale, industriale e commerciale.

Negli ultimi anni, sono stati messi a punto diversi sistemi che utilizzano moduli in EPS (Polistirene Espanso Sinterizzato) per la realizzazione di elementi che permettono di costruire, con notevoli vantaggi, strutture portanti ad armatura diffusa “pre-coibentate”, definiti sistemi SAAD (sistemi ad armatura diffusa).

L’utilizzo di questi sistemi ad armatura diffusa in EPS per realizzare edifici comporta una serie di vantaggi che rendono vincente la scelta di questo sistema costruttivo, soprattutto rispetto alle tradizionali metodologie costruttive.

L’insieme dei vantaggi di seguito elencati si traduce in un complessivo risparmio sia in fase di produzione degli elementi, sia in fase di costruzione sia in fase di gestione della vita del fabbricato.

Il sistema costruttivo ad armatura diffusa coniuga semplicità e rapidità di utilizzo con la più rigorosa attenzione ai temi della sicurezza, dell’estetica, del risparmio e dell’ambiente.

Vantaggi per il progettista

  • Semplificazione della scelta progettuale dei materiali

  • Nessun vincolo architettonico

  • Personalizzazione finiture (sia interne che esterne)

  • Semplificazione dei calcoli statici e prestazionali

  • Semplificazioni della computazione

  • materiali/componenti certificati e conformi alle norme vigenti

Vantaggi prestazionali

  • Isolamento termico (sia nel periodo invernale che estivo)

  • Eliminazione di ponti termici

  • Traspirabilità e assenza di condensa superficiale e interstiziale

  • Isolamento acustico

  • Monoliticità delle strutture = resistenza meccanica al carico, al sisma, ai cicloni, all’esplosione

  • Resistenza al fuoco

Vantaggi per l’impresa

  • Riduzione dei tempi e dei costi di casseratura

  • Facilità di mobilitazione e stoccaggio

  • Pochissimo legname di utilizzo in cantiere

  • Velocità di costruzione e semplicità di posa

  • Maggior sicurezza in cantiere

  • Riduzione del materiale di sfrido e degli scarti

  • Riduzione dei macchinari e del personale in cantiere

  • Semplice e veloce realizzazione dell’impiantistica all’interno dell’edificio

  • Rapida e semplice applicazione delle finiture interne ed esterne

Vantaggi per l’utente finale

  • Riduzione dei tempi e dei costi di costruzioni
  • Contenimento dei costi di gestione per il riscaldamento e il raffrescamento e sostenibilità ambientale

  • Maggiore comfort abitativo dovuto alle migliori caratteristiche di isolamento acustico e termico

  • Maggior protezione nei confronti di terremoti

  • Maggiore fruizione di superficie interna

  • Ambiente interno senza emissioni di VOC tossici o nocivi.

Tutti i sistemi SAAD sono basati su elementi modulari collegati tra loro con semplici e veloci operazioni a secco. Si realizzano in tal modo strutture autoportanti in polistirene espanso atte a ricevere il getto di calcestruzzo o l’applicazione di calcestruzzo proiettato.

Non è più quindi necessario attendere i tempi di maturazione del calcestruzzo per rimuovere le opere provvisionali di contenimento.

Inoltre, rimanendo in opera, il cassero garantisce un elevato e continuo isolamento termico e acustico del manufatto, mentre il getto solidale del cls offre elevate prestazioni di resistenza meccanica. Il mercato offre diverse tipologie di moduli costruttivi tra loro accomunate da:

  1. modularità
  2. presenza del materiale isolante

  3. assemblaggio a secco e getto di completamento.

La modularità degli elementi, l’ottimizzazione dei materiali, delle connessioni, del montaggio e dell’assemblaggio sono elementi cardinali che portano notevoli vantaggi nella progettazione e durante la realizzazione e la gestione del cantiere.

Tali vantaggi riflettono più a lungo termine durante la vita del manufatto e ancora oltre, fino alla sua dismissione.

La scelta del materiale e della tecnologia costruttiva infatti è un momento fondamentale della progettazione esecutiva: da questa scelta dipendono valutazioni strutturali, prestazionali ed economiche, sia immediate che gestionali che, nell’insieme, determinano la qualità dell’edificio.

Vi sono tematiche importanti che negli ultimi anni sempre più hanno visto una crescente attenzione da parte del mondo delle costruzioni: l’aspetto strutturale e quello del rapporto tra architettura e ambiente sono tra loro fortemente connessi e senza dubbio sono ambiti determinanti per lo sviluppo di questo innovativo sistema costruttivo che in modo sempre più chiaro si delinea come “nuovo paradigma del costruire”.

Uno dei temi più interessanti dell’ingegneria sismica è sviluppare tecnologie in grado di offrire garanzia d affidabilità strutturale in condizione limite di resistenza alle sollecitazioni improvvise e imprevedibili come quelle sismiche. In questo senso i sistemi ad armatura diffusa permettono di realizzare strutture monolitiche altamente performanti grazie alla sinergia tra la resistenza a compressione del calcestruzzo e quella a trazione dell’acciaio.

L’innovazione apportata dai sistemi per la creazione di casseforme a perdere in EPS consiste nella possibilità di realizzare un setto in cemento armato in cui i ferri di armatura orizzontale e verticale possono essere correttamente posizionati per il soddisfacimento dei requisiti strutturali all’interno di una struttura solidale con le lastre in EPS, che permettono di raggiungere elevata inerzia termica ed acustica senza ricorrere all’aumento di spessore del setto.

Il consumo di energia, inoltre, è divenuto oggetto di studio e di attenzione nella nostra società. Il contenimento dei costi di costruzione prima e di gestione poi, è una tematica legata quanto all’aspetto economico e gestionale quanto a quello ambientale ed è oggi certamente appetibile sotto tutti gli aspetti, sia per committenti che per i progettisti e i costruttori, nel rispetto delle più aggiornate normative termoacustiche e antisismiche.

La storia

Il sistema SAAD ha origine in Europa alla fine degli anni sessanta per poi trovare diffusione negli Stati Uniti negli anni a seguire.

L’esigenza iniziale che ha portato alla definizione di questo sistema fu di creare un cassero facile da realizzare, modellare e lavorare in cantiere.

Alcune società europee, in Svizzera in modo particolare, crearono le basi dei sistemi a piccole e a grandi dimensioni, facendo evolvere i concetti, emulando da una parte il LEGO e dall’altra la prefabbricazione in C.A., ed offrendo la risoluzione di problematiche complesse.

Il sistema costruttivo

I Sistemi Ad Armatura Diffusa (SAAD) rappresentano i sistemi costruttivi più evoluti nel processo dell’industrializzazione del comparto edile del mercato mondiale.

I sistemi sono connotati da elementi in Polistirene Espanso Sinterizzato (EPS) che creano un cassero isolante a rimanere in opera in cui viene gettato calcestruzzo con relativa armatura.

La faccia esterna ed interna del cassero è realizzata in EPS così da realizzare un doppio isolamento in cui viene a trovarsi l’elemento portante e resistente dell’edificio.

Gli elementi in EPS possono essere di piccole o grandi dimensioni.

I primi della dimensione di un grande blocco sono realizzati utilizzando inserti di materiale plastico o metallico che congiungono la faccia interna con la faccia esterna del blocco.

Questi prevedono piccoli elementi superiori ed inferiori per realizzare l’incastro fra di loro.

I secondi della dimensione minima di un interpiano o più piani, sono realizzati con doppio elemento in EPS con rete tridimensionale, che li distanzia in modo da garantire una parte centrale libera per il getto in calcestruzzo.

Sia di piccole che di grandi dimensioni, le pareti esterne e interne vengono finite con intonaci o rivestimenti adeguati alle esigenze dell’utilizzo finale dell’edificio.

Il sistema costruttivo a pareti portanti comprende anche elementi modulari singoli per la realizzazione di setti portanti con anima in EPS racchiusa all’interno di un traliccio strutturale metallico che viene completato in opera mediante l’applicazione di intonaco strutturale su entrambi i lati.

Nel suo complesso il sistema prevede sia elementi verticali, che elementi orizzontali.

I componenti verticali sono utilizzati, oltre che per la realizzazione delle pareti portanti anche per la costruzione di tamponamenti esterni e tramezzi interni.

Gli elementi orizzontali sono utilizzati per creare i primi solai, i solai intermedi ed i solai di copertura.

Le aperture di porte e serramenti, sono realizzate in modo semplice ed efficace.

Il sistema costruttivo è estremamente versatile e flessibile, adattandosi alle esigenze di edifici privati, commerciali ed industriali.

I costi di realizzazione sono consequenziali ai tempi di realizzazione che sono molto più veloci rispetto alle costruzioni tradizionali.

Anche per le imprese sussiste il vantaggio legato alla movimentazione di elementi “leggeri” a scapito dei sistemi costruttivi tradizionali, incidendo sulla sicurezza, sulla velocità e “sull’intelligenza costruttiva”.

Sebbene i differenti sistemi presentino comportamenti e prestazioni tra loro molto simili, la trattazione delle diverse tipologie e la relativa posa in opera farà riferimento ad una classificazione in due categorie principali:

• blocchi di piccole dimensioni

• pannelli di grandi dimensioni

L’aspetto dimensionale infatti determina diverse metodologie progettuali e costruttive legate non solo alla maneggevolezza degli elementi ma anche alle diverse modalità di posa dei ferri di armatura: nei blocchi di piccole dimensioni sia i ferri orizzontali che quelli verticali vengono posizionati in cantiere, mentre nei pannelli di grandi dimensioni l’armatura viene pre-posizionata in fabbrica ed eventualmente integrata in cantiere.