Pannelli prefabbricati: l’evoluzione di sistemi ad elevata tecnologia

I sistemi chiusi, tipici delle prime fasi dell’industrializzazione dell’edilizia, sono stati progressivamente sostituiti con componenti e subcomponenti a largo spettro di utilizzo e ad alta specializzazione. Dall’evoluzione delle chiusure verticali con pannelli di calcestruzzo monostrato e pluristrato si è arrivati ai componenti di calcestruzzo fibrorinforzato.

Pannelli prefabbricati: l'evoluzione di sistemi ad elevata tecnologiaAl progettista è però demandato il compito di sceglierne le modalità di integrazione nella costruzione a realizzare unità tecnologiche di ordine superiore (assemblaggio di componenti e subcomponenti, relazioni con le altre unità tecnologiche, sistemi di fissaggio, ecc.).

Compito non facile, considerata l’unità inscindibile di materiale-processo-prodotto che caratterizza la componentistica più avanzata e che rende ogni elemento, proprio perché specificamente studiato per quella ben definita occasione, un unicum, un prototipo.

Oltretutto senza quella rete di riferimenti che nella prassi costruttiva tradizionale era costituita dalla “frequentazione” di materiali noti nelle loro caratteristiche e nelle loro prestazioni, in quanto queste, oggigiorno, sempre più possono essere programmate e indotte agendo sulla microstruttura della materia tramite i processi produttivi.

Vi è poi da considerare il problema della qualificazione tipologico-formale degli organismi edilizi realizzati con i nuovi procedimenti costruttivi, quasi tutti fondati su “l’assemblaggio a secco” di componenti e subsistemi, al di fuori delle tradizionali modalità operative di cantiere.

Un’evoluzione dettata da molteplici fattori economici (di nazionalizzazione del processo produttivo), che ha spinto nella direzione di una sempre più generalizzata diffusione delle strutturazioni portanti non chiudenti, con l’ossatura portante affidata nella sua esecuzione all’impresa generale di costruzioni e i tamponamenti e le finiture subappaltate a imprese specializzate o, in misura crescente, direttamente ai fornitori/produttori.

I pannelli prefabbricati di calcestruzzo

Per quanto riguarda l’impiego del calcestruzzo nella realizzazione di rivestimenti esterni, sono sostanzialmente due le famiglie alle quali è possibile fare riferimento:

  • Pannelli monostrato
  • Pannelli multistrato

Pannelli monostrato

I pannelli monostrato sono in calcestruzzo armato normale o alleggerito con inerti leggeri costituiti da argilla espansa o da polistirolo ad alta densità e sono caratterizzati da pesi variabili a seconda del tipo di calcestruzzo impiegato.

Pannelli multistrato

I pannelli multistrato sono, invece, composti da due strati esterni di calcestruzzo armato tra i quali è interposto uno strato interno di materiale isolante realizzato in polistirolo, schiuma di poliuretano o lana minerale.

Per questo genere di pannelli, indipendentemente dalle modalità di fissaggio alla struttura, che può avvenire mediante piastre di ancoraggio, getti armati di collegamento, imbullonature a mensole e dispositivi, ecc., il materiale di cui sono composti rimanda inevitabilmente a una caratterizzazione in senso maggiormente plastico dei fronti ove sono impiegati.

E’ però in qualche modo importante porre l’accento su due questioni emergenti, rispetto all’adozione di tali tecnologie, che conducono da un lato a registrare un progressivo abbandono delle stesse dovuto alla loro limitata durabilità che costringe oggi, a distanza di circa un ventennio dall’epoca di costruzione, ad operare interventi manutentivi indubbiamente complessi e che spesso si rivelano insufficienti a ripristinare la funzionalità originaria, e dall’altro lato alla loro non ottima integrabilità con quelle tematiche legate alla sostenibilità degli interventi che determinano la rotta da seguire in stretta relazione all’interfaccia edificio/ambiente. Il pannello prefabbricato in calcestruzzo può essere totalmente o parzialmente prefabbricato; in quest’ultimo caso necessita di completamente in opera.

La produzione dei pannelli avviene su tavoli orizzontali ribaltabili, in officina o a piè d’opera. In genere le dimensioni massime dei pannelli sono condizionate dalle possibilità di trasporto, che per legge risulta essere regolamentata.

Diverse sono le regole base alle quali è opportuno attenersi per ovviare ad alcuni problemi di durabilità del manufatto: in prima istanza quelle relative alle modalità di fabbricazione del componente.

Come tutti i materiali la cui connotazione geometrica è ottenuta mediante colatura in stampi, è infatti necessario valutare la particolarità di alcune forme che possono complicare la fase di getto e l’eventuale adozione di controstampi.

Anche le condizioni di dilavamento incidono, trattandosi di un materiale sensibile agli effetti negativi prodotti dal deposito di pulviscolo.

Il calcestruzzo fibrorinforzato

Il calcestruzzo fibrorinforzato costituisce un tipo di prefabbricato tecnologicamente più avanzato rispetto ai pannelli in calcestruzzo. In questo caso si ottengono, infatti, spessore sensibilmente inferiori ma con analoghe caratteristiche di resistenza meccanica, grazie ad irrigidimenti inseriti e nervature.

Le difficoltà principali sono quelle legate alla scelta della forma del manufatto in relazione alle condizioni di realizzabilità e di collocazione in opera. L’impiego di sistemi di formatura su stampi complessi tende, tuttavia, a precludere la possibilità di ottenere pannelli sandwich ottenuti da doppia stratificazione di calcestruzzo fibrorinforzato con interposto un pannello in materiale isolante.

La qualificazione tipologico-formale degli organismi che fanno ricorso a tale sistema d’involucro si colloca generalmente all’interno di un intervallo, dal tendenzialmente plastico all’esplicitamente coloristico, in relazione anche al ruolo statico svolto dal pannello e alla sua finitura superficiale.

Quindi la finitura esterna del prefabbricato può essere molto diversificata e realizzata in fase di produzione o conseguentemente alla posa in opera. Le colorazioni sono solitamente ottenute mediante l’inserimento di pigmenti organici o polvere di marmo colorata nell’impasto.

I risalti superficiali, di infinite variazioni e possibilità aggregative, sono ottenuti con matrici di vario materiale, in fase di produzione. A questo proposito la tessitura del manufatto è realizzata con la maggiore o minore esposizione degli inerti e con la loro diversa dimensione.

Si può infatti notare come, per esempio per edifici per uffici del tipo a torre, sia invalso in alcune recenti realizzazioni l’uso dei pannelli di facciata in funzione di elementi resistenti alle sollecitazioni orizzontali, e di fatto dunque collaboranti al funzionamento statico dell’edificio, mentre in altri casi essi si limitano al tamponamento della gabbia strutturale.

Le nuove tecnologie della prefabbricazione, giocate sull’introduzione dell’informatica e dell’automazione, consentono poi di ottenere una pressoché infinita gamma di texture di finitura coerentemente relazionate al ruolo del pannello, con effetti in rilievo più o meno marcati a seconda della diversa configurazione che si intende attribuire alla facciata.

Da notare un ultimo accento legato alla necessità di riduzione dei rifiuti delle costruzioni.

A questo proposito il calcestruzzo richiede infatti particolare attenzione poiché alla fine del suo ciclo, male si presta ad essere rigenerato o riciclato: solitamente deve essere smaltito in discarica o, nel migliore dei casi, impiegato come sottofondo di una nuova autostrada.

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