G. Paci, R. Paci PROGETTARE E FARE © Zanichelli 2011
ABITAZIONE
COSTRUZIONI EDILI
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G. Paci, R. Paci PROGETTARE E FARE © Zanichelli 2011
IERI E OGGI
Cent’anni fa:
la strada con facciate piane
Oggi:
la strada con volumi articolati
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Cos’è una struttura
•
Osserviamo quattro strutture
•
Tipi di struttura (classificazione)
•
Verifichiamo le sollecitazioni elementari
•
Strutture elementari: il trilite
•
Strutture elementari: il telaio
•
Strutture elementari: la capriata e l’arco
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Osserviamo quattro strutture
Il trilite è: una struttura
rettangolare, formata da
due piedritti e una trave
in pietra.
Il telaio è: una struttura
rettangolare, formata da
pilastri e trave.
La capriata è: una
struttura triangolare
formata da travi oblique e
una trave orizzontale.
L’arco è: una struttura
curva formata, nel tipo in
pietra, da piccoli blocchi a
trapezio detti conci.
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Tipi di struttura (classificazione)
Strutture elementari: sono le formebase di montaggio dei materiali.
Strutture derivate: sono derivate
dalle strutture elementari e servono
per racchiudere uno spazio.
Organismo edilizio: questo termine
generale indica qualunque tipo di
costruzione ottenuto dalla somma
degli elementi precedenti, più le
opere di completamento.
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Verifichiamo le sollecitazioni elementari
Con una barretta di gomma, che si deforma facilmente, puoi vedere le
sollecitazioni principali che agiscono su una struttura.
Compressione: mettendo la barretta in verticale e premendo sul centro
della faccia essa si accorcia.
Trazione: tirando la barretta alle due estremità essa si allunga; se continui a
tirare alla fine si rompe.
Flessione della trave: mettendo la barretta orizzontale appoggiata su due
supporti e applicando una forza sul centro, la barretta si flette.
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Strutture elementari: il trilite
Con due barrette di gomma per ogni piedritto e
una per la trave si ottiene il modello del trilite.
Applica una forza sulla trave: la barretta si
flette poco.
Applica una forza sul piedritto: se la forza è
centrata, la barretta si accorcia, cioè subisce
solo compressione.
Spingi la trave in orizzontale: essa scorre sui
piedritti, che stanno al loro posto perché molto
pesanti.
Spingi un piedritto di lato: la struttura si
inclina e poi si ribalta.
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Strutture elementari: il telaio
Con tre barrette di gomma con i lati incastrati si
ottiene il modello del telaio.
Applica una forza sulla trave: essa si flette
abbastanza e forma una doppia curva.
Applica una forza laterale sul piedritto: esso
si flette per il “carico di punta”.
Spingi di lato la trave: tutta la struttura si
deforma un po’, ma il piedritto non si ribalta e la
trave non scorre.
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Strutture elementari: la capriata e l’arco
Capriata
Da un listello di 1 x 1 x 30 cm taglia due puntoni di 7 cm con un lato a 60º,
poi taglia la catena di 12 cm con due incastri agli estremi e infine prendi due
barrette di legno come piedritti. Se premi sul colmo la struttura resiste, ma
se appoggi i puntoni direttamente sui piedritti la struttura si apre.
Arco
Prendi un cartoncino bristol pesante di 21 x 15 cm, curva il lato maggiore ad
arco e blocca i lati contro due libri pesanti; in questo modo l’arco non si
sposta e può sostenere un carico di 1 kg circa.
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Casa in muratura
zink.to/muratura
•
Strutture verticali
•
Strutture orizzontali
•
Casa terra-tetto: prospetto
•
Casa terra-tetto: sezione trasversale
•
Palazzo a molti piani: prospetto
•
Palazzo a molti piani: sezione trasversale
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Strutture verticali
Come si costruisce un muro: per costruire
il muro si usano i mattoni di terracotta e la
malta, iniziando dal basso e procedendo per
strati paralleli e sfalsati.
Muro di fondazione: poggia sul terreno ed è
fatto di mattoni sistemati in un’apposita
trincea scavata lungo il perimetro dell’edificio.
Muro di elevazione: è quello che si trova al
di fuori del suolo e che si interrompe in alcuni
punti per le aperture; il collegamento con le
pareti trasversali dà stabilità all’intera
struttura.
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Strutture orizzontali
Solaio in legno
È una struttura orizzontale che
sostiene il pavimento, il peso dei
mobili e delle persone. Esso è
formato da travi, travetti e assito di
tavole che copre tutta la superficie.
Tetto (visto dall’interno)
È la struttura orizzontale che chiude
la sommità della casa. Ha una certa
pendenza per lo scolo delle acque
piovane ed è formato da travi, travetti
e tavelle in laterizio.
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Casa terra-tetto: prospetto
La facciata è un muro piatto, con la
porta di ingresso, due finestre al
piano terreno e tre finestre al primo
piano.
Il muro laterale non ha finestre e
arriva al colmo del tetto.
Il tetto è a falde inclinate.
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Casa terra-tetto: sezione trasversale
Il muro di fondazione è incassato
circa 1 m nel terreno.
I muri di elevazione laterali salgono
fino alla linea di gronda, con le
finestre su un lato.
Il solaio è un’orditura di elementi in
legno (trave, travetto, assito) con il
pavimento.
Il tetto ha l’orditura del solaio,
inclinata e con le tegole.
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Palazzo a molti piani: prospetto
L’edificio ha tre piani fuori terra e il piano
terreno.
La facciata è un muro portante piano a
intonaco, con elementi decorativi:
- al piano terra finto bugnato e finestre
incorniciate;
- ai piani superiori tre cornicioni orizzontali,
timpani e cornici sopra la finestre.
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Palazzo a molti piani: sezione trasversale
Il disegno mostra lo spessore dei muri
paralleli alla strada.
La linea tratteggiata è la posizione dei
solai.
Ogni muro è molto largo alla base, poi si
restringe di spessore ogni due piani.
Questa rastremazione serve per
risparmiare materiale e per avere un
muro meno pesante.
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Casa con ossatura portante
zink.to/ossatura
•
Struttura portante in cemento armato (c.a.)
•
Strutture appoggiate in laterizio
•
Costruzione di un palazzo in c.a.
•
Edificio con ossatura portante
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Struttura portante in cemento armato
Pilastro in calcestruzzo armato: è un parallelepipedo di calcestruzzo con
tondini di ferro ai quattro lati e nei punti intermedi.
Ossatura elementare in cemento armato: la forma più semplice è
formata da 4 travi sopra, 4 travi sotto e 4 pilastri agli angoli, con i plinti ai
piedi dei pilastri. Ogni faccia della gabbia è un telaio.
Telaio: nelle barre di calcestruzzo “armate” il calcestruzzo resiste bene alla
compressione e il ferro alla trazione; quindi nei pilastri i ferri sono disposti
ai quattro angoli perché la trazione si può manifestare su un qualsiasi lato,
mentre nella trave i ferri sono nella parte bassa dove si manifesta lo sforzo
di trazione.
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Strutture appoggiate in laterizio
Solaio in laterizio armato:
è formato da travetti in
calcestruzzo armato che
sostengono le file di mattoni forati.
Muri di tamponamento:
sono le strutture in mattoni forati che
chiudono le parti esterne della gabbia
e poggiano su una trave o sul solaio.
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Costruzione di un palazzo in c.a. (1/3)
Sbancamento: è uno scavo
vasto come tutto l’edificio.
Serve per avere un terreno
compatto su cui poggiare i
plinti.
Plinti: sono blocchi di
calcestruzzo che poggiano
sul terreno o su una lastra di
c.a. Ogni plinto è la base di
un pilastro a cui fornisce
un’ampia base di appoggio.
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Costruzione di un palazzo in c.a. (2/3)
Inizio struttura: i ferri dei
pilastri vengono chiusi
nelle casseforme dove
viene colato il cemento.
Sui pilastri vengono
preparate le casseforme
per le travi, si mettono i
ferri d’armatura e si
appoggiano gli elementi
per il solaio. Quindi viene
colato il cemento.
Completamento
struttura: si procede allo
stesso modo per gli altri
piani, fino alla copertura.
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Costruzione di un palazzo in c.a. (3/3)
Chiusure verticali:
vengono alzati i muri di
tamponamento e i muri
divisori, lasciando le
aperture per finestre e porte.
Impianti e rifiniture:
l’idraulico posa l’impianto
dell’acqua, del gas e di
riscaldamento, l’elettricista
l’impianto elettrico, del
telefono e della TV. Poi le
ditte specializzate si
occupano degli intonaci, dei
pavimenti e degli infissi.
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Edificio con ossatura portante
L’ossatura portante in c.a. di
questo edificio è visibile sugli
spigoli e nelle linee orizzontali
delle travi.
La presenza dell’ossatura
portante si nota anche da tre
particolari:
- l’edificio è sollevato di 3 m
circa dal terreno;
- le finestre sono molto grandi
perché l’architrave non deve
sostenere il peso del muro
sopra;
- l’elevazione di sette piani si
trova di rado negli edifici con
muratura portante.
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Isolamento energetico della casa
•
Cos’è il bilancio termico
•
Sistemi di isolamento termico
•
Certificazione energetica
zink.to/isolamento
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Cos’è il bilancio termico
Il bilancio termico di un
edificio è la relazione tra le
perdite di calore dal tetto,
dai muri, dai serramenti e i
guadagni di calore dai
radiatori, dai camini e dai
raggi del sole.
Esistono varie tecniche di
rilevamento come:
- la telecamera
termografica a infrarossi;
- la pressurizzazione di un
locale che rileva fughe e
infiltrazioni d’aria.
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Sistemi di isolamento termico
Isolanti nei muri
esterni: oggi esiste una
grande varietà di
pannelli isolanti (lastre
di sughero naturale, di
fibre di legno ecc.).
Isolanti sotto le
tegole: vengono
montati direttamente
sotto le tegole così il
caldo o il freddo non
hanno modo di entrare.
Infisso a tenuta: il
sistema di battuta
dell’anta contro il telaio è
quasi ermetico, inoltre ha
il vetrocamera e vetri
basso-emissivi.
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Certificazione energetica
È la “pagella” dei consumi di
energia di un edificio che valuta
aspetti come: tipo di riscaldamento,
infissi, posizione dell’edificio
rispetto al nord ecc.
Gli obiettivi principali della
certificazione sono:
- azione informativa rivolta a
sensibilizzare l’utente sulla qualità
energetica del proprio edificio;
- fornire elementi sull’eventuale
necessità di prevedere interventi di
risparmio energetico.
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Domotica
•
Cos’è la domotica
•
Casa intelligente
•
Risparmio energetico
zink.to/domotica
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Cos’è la domotica
La domotica è la
scienza che si occupa
della gestione
“intelligente” della casa.
Essa tende a rendere
l’utilizzo della casa più
comodo e agevole,
nell’ottica del risparmio
energetico.
La domotica combina
elettronica, informatica
e telecomunicazioni.
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Casa intelligente
Illuminazione: è programmabile in base all’orario o all’attività svolta.
Climatizzazione e impianto idrico sanitario: il grado di umidità, la
temperatura della casa e dell’acqua sono programmabili.
Imposte: la loro apertura e chiusura è programmabile in base all’orario o
alle condizioni esterne.
Sicurezza: le fughe di gas, gli incendi e le intrusioni di estranei sono gestite
con le necessarie contromisure.
Elettrodomestici: sono programmabili per funzionare a orari prestabiliti.
Altre applicazioni: il sistema di diffusione sonora è gestito in base alle
attività degli abitanti; il sistema di irrigazione tiene conto delle condizioni
metereologiche.
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Risparmio energetico
La domotica permette il
risparmio energetico
tramite il controllo
centralizzato degli
impianti in base alla
presenza o meno degli
abitanti.
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Bioarchitettura
•
Cos’è la bioarchitettura
•
La eco-casa
•
Impianti della eco-casa
zink.to/bioarchitettura
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Cos’è la bioarchitettura
La bioarchitettura realizza immobili
integrati con il contesto ambientale
nel quale si trovano.
I materiali non devono essere
dannosi né per chi ci abita né per
chi li produce.
Una eco-casa deve ridurre al
minimo le fonti di inquinamento
interno che incidono sulla qualità
dell’aria o che producono campi
elettromagnetici.
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La eco-casa
Inquinamento elettromagnetico: vengono ridotte al minimo le fonti
interne di elettromagnetismo.
Posizione: non va costruita una eco-casa in zone con naturali emissioni
di gas radon, sotto a un elettrodotto ecc.
Materiali: devono essere biocompatibili ed ecosostenibili. Per i
rivestimenti si usano legno, sughero, fibre naturali ecc., per l’arredamento
lino, cotone, canapa ecc.
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Impianti della eco-casa
Gli impianti utilizzano energie
rinnovabili: solare termico,
fotovoltaico, mini-eolico,
biomasse per le caldaie.
Il riscaldamento avviene
tramite pavimento radiante
che permette una migliore
diffusione del calore.
La casa deve essere ben
isolata e orientata in base
all’irraggiamento solare.
Quando è possibile si impiega
uno scambiatore geotermico,
collegato con il sottosuolo.
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