Facciate prefabbricate multifunzionali in legno per la riqualificazione degli edifici

L’articolo presenta una soluzione tecnologica per la riqualificazione degli edifici, ovvero una facciata industrializzata multifunzionale a base legno che possa accelerare il tasso di risanamento profondo del settore edilizio.

Questo tipo di ristrutturazione prevede di ancorare moduli prefabbricati di facciata o di copertura all’edificio esistente, consentendo una rapida fase di installazione e minimizzando il disturbo per gli occupanti. Inoltre, viene garantito un alto controllo della qualità dell'intervento, poiché i moduli vengono prodotti in un ambiente controllato all'interno della fabbrica.

Il sistema di facciata industrializzata

La linea strategica europea supportata dalla “Renovation Wave” trova nell’industrializzazione applicata all’edilizia uno strumento molto interessante per innescare un circolo virtuoso tra una maggiore domanda di ristrutturazione edilizia profonda e la riduzione dei costi per prodotti più intelligenti e sostenibili.

Durante il primo decennio degli anni 2000, diversi progetti di ricerca riguardanti involucri prefabbricati per la ristrutturazione edilizia hanno fornito preziosi risultati tecnologici in Europa.

Eurac ha studiato questo approccio in alcuni progetti europei tra cui “4RinEU” e nel progetto a livello nazionale “Legnattivo”, finanziato dal Fondo Europeo di Sviluppo Regionale (ERDF). Altri studi sono in corso grazie al progetto europeo “INFINITE” che entrerà nella fase di dimostrazione tra il 2024 e 2025.

I moduli prefabbricati di facciata, una volta arrivati in cantiere, sono in grado di rivestire perfettamente l'edificio esistente e, con un singolo intervento, consentono di prolungare significativamente la vita utile dell'edificio migliorandone considerevolmente le prestazioni (Figura 1).

La fase di design

La prima fase di questo processo consiste nell'eseguire un'indagine e una misurazione per ottenere il maggior numero possibile di dettagli sull'edificio esistente. All'interno di questa fase, vengono individuate le strutture portanti dell'edificio e ne vengono analizzate le proprietà.

In particolare, è necessario indagare le parti strutturali dell'edificio, non solo sulle superfici. Se la struttura esistente non potesse sopportare i carichi della nuova facciata, potrebbe essere necessaria un'operazione di rinforzo, oppure la progettazione di una fondazione aggiuntiva. I passi successivi nella progettazione si basano sulla misurazione digitale e sulla creazione di un modello 3D.

In questo modo, il produttore può disegnare l'edificio esistente all'interno del suo software di progettazione, garantendo così un modello completo che verrà utilizzato per la progettazione della produzione delle facciate in legno.

Tutte le attività di progettazione del progetto faranno già uso del modello dell'edificio, fornito dal rilievo. Lavorare insieme su un unico modello permetterà ai progettisti di essere aggiornati sullo stato attuale della progettazione, individuare problemi o discutere delle possibilità di integrazione.

L'approccio di retrofit che utilizza la facciata multifunzionale prefabbricata in legno può beneficiare molto di un processo di progettazione gestito con il BIM, che offre un flusso di lavoro sistematico e digitale basato sul modello 3D e su cui i vari pianificatori e stakeholder facenti parte del processo possono coordinarsi e lavorare insieme.

La fase di prefabbricazione

Grazie al modello 3D, gli elementi in legno saranno realizzati su misura per adattarsi esattamente all'edificio come una seconda pelle.

I dati di progetto della costruzione in legno passano quindi dal BIM alle macchine per la produzione e l’assemblaggio e la produzione degli elementi può iniziare.

Una volta definite le dimensioni dei moduli e tagliate le parti della struttura in legno, vengono assemblate in fabbrica, aggiungendo l'isolamento principale e altri strati, come pannelli in legno, membrane, rivestimenti o strati di isolamento adattativo, per completare i moduli, oltre che altri componenti tecnologici.

Dopo il processo di fabbricazione e assemblaggio, i moduli sono pronti per essere trasportati sul sito di costruzione (Figura 2).

La fase di installazione

Una volta giunti al sito di costruzione, i moduli vengono installati e ancorati alla struttura esistente utilizzando gru e/o impalcature. Saranno necessarie operazioni finali per collegare i componenti elettrici o altre tecnologie integrate.
Questa tecnologia a base di legno mira anche a soddisfare i requisiti di alta ripetibilità e adattabilità, che sono punti chiave per promuovere un processo di retrofitting su larga scala per gli edifici.

Un altro aspetto di fondamentale importanza riguarda lo studio dei sistemi di anco-raggio. Si punta all'uso di sistemi Plug&Play che consentono un montaggio e smontaggio rapido e agevole sia durante le fasi di installazione, sia nelle fasi di manutenzione successive nella vita dell'edificio.

Un sistema di aggancio/sgancio rapido permette una maggiore personalizzazione nelle fasi successive, in base alle indicazioni degli utenti o del progettista, e facilita l'integrazione di componenti impiantistici successivi.

Ottimizzare le procedure di installazione comporta una riduzione dei tempi e dei costi in cantiere, che è la fase in cui spesso si verificano rallentamenti che potrebbero annullare i miglioramenti ottenuti nella fase iniziale di prefabbricazione avanzata (Figura 3).

Figura 3 Installazione di un modulo prefabbricato (immagine dal progetto 4RinEU – caso studio spagnolo).

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