I sistemi ICF-SAAD come soluzione versatile e sostenibile per l'isolamento termico

I sistemi ad armatura diffusa rappresentano un esempio delle possibilità di impiego del polistirene espanso in edilizia, che offrono numerosi vantaggi sia in fase progettuale che in cantiere.


Realizzare edifici isolati termicamente è essenziale per ridurne i consumi energetici e renderli più sostenibili. Tra i materiali più utilizzati per coibentare gli edifici - residenziali e non solo - figura l'EPS, Polistirene Espanso Sinterizzato, che per le sue caratteristiche di sicurezza, economicità e impatto ambientale trova largo impiego in edilizia, da solo o combinato con altri materiali cui contribuisce a migliorare le funzionalità. 

La proprietà che fa dell'EPS un materiale ideale per questo utilizzo è la sua bassa conduttività termica. L'EPS è composto al 98% di aria e la sua struttura “a celle chiuse” garantisce che questo valore sia mediamente compreso tra 0,033 e 0,039 W/mK, per scendere fino a 0,030/0,031 per i manufatti a conducibilità termica migliorata. Due norme tecniche - EN 12667 e EN 12939 – definiscono i metodi per la misurazione di tale parametro. 

L'isolamento termico rappresenta un plus importante per la vivibilità di un edificio, ma non è l'unica caratteristica per la quale l'EPS contribuisce a migliorare il comfort delle costruzioni in cui è impiegato. Nella sua forma elasticizzata questo materiale offre buone proprietà di isolamento acustico e riduce la trasmissione del rumore tra un ambiente e l'altro. Un ulteriore contributo al comfort degli edifici viene dalla permeabilità al vapore acqueo che impedisce la formazione di condense e muffe.

Le analisi svolte sulle influenze dei fattori ambientali (temperatura, umidità, sollecitazioni...) dimostrano che i manufatti realizzati con EPS possono garantire per un periodo illimitato le prestazioni richieste, come dimostrano le verifiche effettuate su prodotti in posa da decenni.

Altre caratteristiche che rendono l’EPS idoneo in edilizia sono la leggerezza e la versatilità, che permettono di combinare questo materiale con altri, per costituire sistemi che aggiungono all’isolamento termico altre funzioni strutturali.

 

I sistemi ad armatura diffusa: isolamento termico, resistenza meccanica, semplicità di gestione e sostenibilità ambientale

Quando alla leggerezza e alle proprietà isolanti dell’EPS si unisce la resistenza del cemento armato, si ottengono elementi costruttivi estremamente versatili e capaci di resistere alle intense sollecitazioni sismiche cui il territorio italiano è sottoposto con una certa frequenza.

Si tratta dei sistemi ICF-SAAD (Insulating Concret Form - Sistemi Ad Armatura Diffusa), una delle applicazioni più innovative dell’EPS in ambito edilizio. 

Questi elementi sono caratterizzati da una struttura a setti portanti in cemento armato, isolati con “casseri a rimanere” in polistirene espanso. Essi coniugano la resistenza meccanica del calcestruzzo gettato in opera con la capacità di isolamento termico dell'EPS, posto sia sulla faccia interna che su quella esterna del fabbricato. 

Questi sistemi, oltre ad isolare termicamente, permettono di realizzare strutture monolitiche altamente performanti grazie alla sinergia tra la resistenza alla compressione del calcestruzzo e alla trazione dell'acciaio. Questo garantisce una grande affidabilità strutturale anche in condizioni limite, come le sollecitazioni improvvise, violente e imprevedibili che si sviluppano durante il sisma. Gli edifici realizzati con questo sistema, infatti, rispondono adeguatamente alla legislazione nazionale vigente in materia.

 

La struttura del sistema ICF-SAAD

L’innovazione apportata dai sistemi per la creazione di casseforme 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 isolamento acustico senza ricorrere all’aumento di spessore del setto.

Il sistema è costituito da due tipologie di elementi, verticali e orizzontali. I primi sono utilizzati per la realizzazione di pareti portanti, tamponamenti esterni e tramezzi interni; i secondi per creare i primi solai, i solai intermedi e quelli di copertura.

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 quella esterna del blocco e 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.

La progettazione strutturale si sviluppa in modo del tutto analogo agli edifici costruiti con tecniche tradizionali, nel rispetto delle norme vigenti e tenendo conto del rischio sismico della zona in cui si intende costruire.

La presenza delle armature, oltre a consentire l’autoportanza dei pannelli in fase di getto, soddisfa i requisiti previsti dall’Eurocodice 2 (conglomerato cementizio), dall’Eurocodice 8 (costruzioni in zona sismica) e dalle Norme Tecniche per le costruzioni.

Per le zone a bassa sismicità il quantitativo di armatura già previsto nel sistema costruttivo può risultare sufficiente a garantire le necessarie resistenze strutturali. I supporti verticali, oltre a favorire il contenimento del getto nelle casserature in polistirene, agevolano il posizionamento delle armature orizzontali, se necessarie nella progettazione in conformità alle normative sismiche.

 

I sistemi ICF-SAAD: isolamento termico, resistenza meccanica, semplicità di gestione e sostenibilità ambientale

 

I muri portanti realizzati con il sistema ICF-SAAD costruttivamente sono formati da due pannelli di polistirene espanso di alta densità, uniti e distanziati fra loro con calcestruzzo gettato in opera al loro interno. Gli elementi vengono posati accostati l’uno a fianco all’altro e costituiscono una struttura rigida autoportante, pronta a ricevere il getto in calcestruzzo.

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

 

Sistema SAAD: parete verticale per struttura portante

Sistema SAAD: parete verticale per struttura portante.

 

Solaio con elementi di alleggerimento in EPS e finitura dell’intradosso con intonaco

Solaio con elementi di alleggerimento in EPS e finitura dell’intradosso con intonaco

 

Perché utilizzare i sistemi ICF-SAAD

L’utilizzo di sistemi ad armatura diffusa in EPS comporta una serie di vantaggi che rendono vincente la scelta di questo sistema costruttivo, soprattutto rispetto alle metodologie tradizionali, perché si traducono 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.

Dal punto di vista del progettista, i sistemi ICF-SAAD coniugano semplicità e rapidità di utilizzo con la più rigorosa attenzione ai temi della sicurezza, dell’estetica, del risparmio e dell’ambiente.

Ogni sistema per la realizzazione di strutture ad armatura diffusa si adatta molto bene e semplicemente alle esigenze del progettista. I sistemi offrono elementi modulari con caratteristiche e specifiche tecniche complete e univoche in relazione alla tipologia degli elementi prescelti in materia di isolamento termico, acustico e di resistenza al fuoco, semplificando le operazioni di progetto e calcolo per il raggiungimento dei requisiti previsti dalle normative vigenti.

L’offerta di una gamma completa di elementi agevola la progettazione, il calcolo e la realizzazione dell’intero organismo edilizio, dalle fondazioni alla copertura semplicemente attraverso l’impiego di elementi studiati e prodotti per essere assemblati tra loro.

E’ possibile ottenere con facilità qualsiasi tipo di forma geometrica piana o curva, eseguendo in cantiere semplici tagli e aggiustamenti degli elementi.

Il sistema è modulare e flessibile allo stesso tempo; si presta quindi ad offrire una griglia di progettazione libera da vincoli di soluzione tecnologica dei nodi strutturali che sono pressoché tutti risolvibili con realizzazioni ad hoc o con adattamenti in cantiere. Con gli opportuni calcoli, infatti, si possono ottenere elementi per realizzare pareti, travi, divisori adatti ad ogni soluzione tecnica e formale e che consentono di realizzare anche porzioni di fabbricato a sbalzo.

Alcuni produttori offrono sistemi industrializzati sulla base delle specifiche tecniche del singolo progetto, predisponendo in fabbrica tutte le soluzioni dei nodi strutturali e demandando al cantiere la sola messa in opera.

In cantiere, la struttura e la modalità costruttiva del sistema fa sì che il suo utilizzo riduca sia i tempi di realizzazione degli edifici (non è necessario attendere i tempi di maturazione del calcestruzzo per rimuovere le opere previsionali di contenimento) che i costi connessi, grazie alla facilità di mobilitazione e stoccaggio dei componenti, la semplicità di posa, la riduzione dei macchinari e del personale necessari in cantiere. Aspetto non trascurabile, l'impiego di questa soluzione garantisce una maggiore sicurezza sul cantiere, a vantaggio degli operatori.

Per tutti questi motivi l'utilizzo dei sistemi in EPS ad armatura diffusa può essere considerato uno strumento utile per costruire (e dove necessario ricostruire) edifici pubblici e privati con un elevato grado di sicurezza. 

I sistemi ad armatura diffusa, infatti rispondono ai requisiti previsti dai CAM – Criteri Ambientali Minimi e possono quindi partecipare alle gare d’appalto per la realizzazione di edifici pubblici o per aderire al Superbonus 110%. In particolare i casseri realizzati in EPS possono essere realizzati con una quota di materiale riciclato tra il 10 e il 60% in funzione della tecnologia produttiva così come previsto dal relativo regolamento.

Non a caso questo sistema è stato utilizzato per la ricostruzione della Scuola per l’Infanzia “Benedetto Costa” a Sarnano (Mc), dopo la demolizione dell’edificio scolastico esistente, danneggiato dal sisma del 2016. L’edificio è in Classe 4 antisismica, sarà quindi utilizzabile come luogo sicuro per il ricovero degli sfollati (fino a 150), nell’eventualità di nuovi eventi sismici. La scuola è realizzata in maniera da essere ambientalmente sostenibile: è in classe energetica A++++ ed è autosufficiente dal punto di vista energetico.

L’utilizzo di elementi contenenti EPS ha contribuito a contenere notevolmente i tempi di costruzione dell’edificio, realizzato in opera e senza prefabbricazione, in soli 58 giorni naturali. L’intero progetto, dalla demolizione dell’edificio esistente alla consegna delle chiavi del nuovo, ha richiesto solo sei mesi.

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