LE CHIUSURE VERTICALI ESTERNE TRASPARENTI:IL CASO DELLE FACCIATE CONTINUE

Ing. P.Rigone

            Dalla seconda metà dell’800 in poi, in America si assiste ad una lenta ma radicale evoluzione delle chiusure verticali esterne. La tradizionale cortina in muratura portante intervallata dalle aperture delle finestre, ora può essere resa più “leggera” grazie all’uso di nuove tecnologie. A questo è da aggiungere l’uso di nuovi materiali che rendono possibile di realizzare un telaio in acciaio atto ad accogliere la lastra di vetro. Ovviamente vi erano dei limiti tecnologici inerenti alla produzione del vetro. Il primo grande esempio che è possibile riscontrare in architettura è rappresentato dal Cristal Palace realizzato da J.Paxton nel 1851 per l’Esposizione Universale di Londra.

Sul finire del’800 a Chicago vengono realizzati i primi edifici alti, prototipi dei moderni grattacieli, ad opera di un  gruppo di architetti aderenti alla “Scuola di Chicago” che tra l’altro fanno uso proprio della cosiddetta Curtain Wall  che da la possibilità di realizzare delle pareti verticali trasparenti continue. Nasce la “finestra di Chicago”, tripartita con i due elementi laterali basculanti e quello centrale fisso.

Con il movimento moderno la finestra assume un ruolo importante in quanto è ormai svincolata dalla struttura portante (grazie all’uso del c.a.), vedi Le Corbusier e Mies van der Rohe.

Il CURTAIN WALL è una parete esterna non portante di tipo modulare con il compito principale di separare l’esterno con l’interno. Può essere a sua volta composta da uno o più starti, la cui parete esterna ha una massa inferiore ai 100 Kg. Le funzioni alle quali è chiamato il Curtain Wall sono:

·       Trasmissione del peso proprio della facciata stessa

·       Trasmissione dei carichi accidentali (vento, neve..)

·       Separazione ambienti

·       Permettere la trasmissione dei flussi energetici fra interno ed esterno

Deve rispondere anche a determinate prestazioni quali:

·       Resistenza meccanica

·       Tenuta all’acqua e all’aria

·       Coordinamento dimensionale

·       Prestazioni dell’interfaccia

·       Comportamento termico

·       Controllo irraggiamento termico

·       Controllo flusso termico

·       Isolamento acustico

·       Resistenza al fuoco

·       Durabilità e affidabilità

L’evoluzione architettonica e tecnologica che ha subito il curtain wall può essere riassunta in

·       Utilizzo di nuovi materiali, il ferro, il vetro, il c.a. l’alluminio

·       Nuove tecnologie costruttive, distinzione tra struttura portante ed involucro

·       Introduzione dell’impiantistica tecnologica, gli impianti tecnologici

·       Affermassi della moderna scienza delle costruzioni

·       Nuove tipologie edilizie

·       Il movimento dell’architettura moderna

Negli anni ’20 si ha una profonda modifica nella produzione del vetro, ovvero il processo produttivo non è più di colatura ma di sospensione, ottenuto facendo galleggiare il vetro su un bagno di stagno fuso; in questo modo si possono ottenere lastre di dimensioni maggiori e di migliore qualità. Dopo il secondo dopoguerra si afferma la facciata continua e negli anni ’50 e ’60 la facciata continua è metallica a montanti e traversi, o anche a pannelli accostabili.

Negli anni ’70 nasce la facciata strutturale che permette di incollare i vetri con il silicone. Sul finire degli anni ’80 nasce la struttura “high-tech”, si ha la facciata sospesa, ovvero le lastre di vetro sono fissate in corrispondenza degli angoli.

I° Tecnologia a Montanti e Traversi

Durante la fase di realizzazione dei solai si annegano dei ferri a C detti ferri Alfen, ai quali si ancorano le staffe e sopra di essi i montanti sui quali vengono montati i traversi. I pezzi vengono prodotti in officina e assemblati in cantiere. Questa tecnologia è stata un’evoluzione del telaio in alluminio dei serramenti tradizionali. Le finestre si possono comporre da elementi apribili a scorrere o a sporgere. In corrispondenza del pannello marcapiano esso è conformato da vetro sulla parte esterna e lamiera ondulata interna, atta ad accogliere l’isolante e gli impianti. Si possono usare diverse tecniche di montaggio; quella detta fronte solaio, consiste nel porre i montanti in modo continuo senza interruzione sul solaio. In corrispondenza degli innesti fra i montanti si creano i giunti di dilatazione a “canotto”, realizzati solitamente in corrispondenza dei solai. Questi giunti sono molto importanti in quanto devono sopportare un DT di 70°- 80°.

II° Tecnologia a Celle

Questa seconda tecnologia, nata negli ultimi anni, detta a cella, consiste nello sdoppiare i montanti e i traversi, realizzando i moduli in officina con un proprio telaio e montabili in cantiere. I vantaggi riguardano il fatto che si può iniziare il montaggio dall’alto verso il basso senza la richiesta del ponteggio esterno. Un sistema di questo tipo è adattabile per palazzi molto alti. 

                                  III° Tecnologia a Pannelli

            Questa è stata in gran parte abbandonata; essa consisteva nel posizionare dei pannelli vetrati sulla facciata.

IV° Tecnologia la Facciata Strutturale

            Questa tecnologia non prevede l’uso dei montanti e dei traversi. Si avvicina sempre di più all’idea di Mies, cioè di realizzare una parete completamente vetrata. I vetri vengono direttamente incollati con del silicone sul montante riducendo al minimo la distanza fra i due blocchi vetrati, intorno ai 15- 20 mm. Il silicone strutturale ha il compito di trasferire i carichi alla struttura i carichi. Ha il compito di resistere a compressione, trazione e taglio. Si possono realizzare facciate continue a due lati (inferiore e superiore), trattenuto comunque con un telaio, e la facciata continua a quattro lati.

V° Tecnologia la Facciata Sospesa

            Questa tecnologia prevede un sistema di sostegno puntuale per le lastre di vetro. Esse sono tenute insieme in corrispondenza di ogni angolo, tramite una piastra detta “Spider” . I limiti della facciata sospesa sono da ricercare nella sua esecuzione, in quanto questa tecnica prevede il montaggio delle lastre partendo dall’alto, perché ogni modulo porta se stesso. Inoltre non si possono superare i 25 metri di altezza strutturale. Particolare attenzione è da riporre inoltre nei giunti, i quali sono particolarmente sollecitati a svolgere correttamente la loro funzione, perché questa tipologia non prevede alcun telaio. A favore, vi è la grande quantità di luce che è presente all’interno delle unità ambientali, ideale per show-room, centri commerciali, musei e gallerie.

            Negli ultimi anni si è assistito ad una evoluzione delle facciate continue non tanto tecnologica, ma nella possibilità di accoppiarsi con altre. Sono nate due nuove tipologie di facciate continue, le prime definite a doppia pelle, in cui la facciata continua costituisce la parete esterna mentre dietro essa viene realizzata una controfacciata, di solito con metodologie tradizionali, interponendo una camera d’aria. La seconda tipologia prevede l’inserimento all’interno delle facciate continue di impianti tecnologici per il risparmio energetico; stiamo parlando di celle fotovoltaiche. All’interno della facciata a doppia pelle vengono instaurati appositamente dei moti convettivi in modo da garantire una giusta ventilazione degli ambienti (estate), e, in alcuni casi per  ridurre la dispersione termica, tali volumi vengono chiusi in alto e in basso (inverno).

Problemi relativi alle facciate a doppia pelle sono legati all’eccessiva velocità dei moti convettivi dell’aria, per cui bisogna spezzare in altezza questi flussi, ecco perché in tali intercapedini sono allocate delle passerelle che servono agli operai per la manutenzione delle facciate o gli impianti poste nelle intercapedini. Inoltre  bisogna compartimentare in senso orizzontale e verticale l’intercapedine nella facciata, altrimenti essa potrebbe favorire una veloce propagazione del fuoco a tutti gli ambienti in caso di incendio. Un altro limite delle facciate a doppia pelle e relativo al isolamento acustico, pur se una facciata continua a doppia pelle raggiunge livelli di isolamento acustico, con l’esterno, di circa 50-55 dB, mentre una facciata continua normale arriva a 35 dB, essa ,a causa della presenza dell’intercapedine d’aria consente una facile propagazione del rumore da ambiente ad ambiente, per cui e necessario compartimentarla in senso orizzontale e verticale anche acusticamente.