Le facciate continue strutturali
Le facciate continue strutturali rappresentano un’evoluzione più recente delle curtain wall con scheletratura a vista. Esibiscono una superficie esterna tipicamente vetrata, pressoché priva di giunzioni di spessore tale da interrompere l’omogeneità visiva ottenuta con i tamponamenti, che possono essere trasparenti o riflettenti. Molti dei più bei grattacieli con pareti esterne total glass, così come altre costruzioni di dimensioni più modeste ma dal forte impatto estetico, devono il loro fascino a questa tipologia di facciata.
Il dominio incontrastato del vetro è reso possibile dall’impiego di un sigillante adesivo in sostituzione dei ben più voluminosi ed appariscenti raccordi metallici tra pannelli. Nella cosiddetta facciata strutturale con “manina” a scomparsa il silicone adesivo è coadiuvato per sicurezza da un supporto sul lato inferiore delle lastre di chiusura, che però rimane nascosto.
Simili alle facciate continue strutturali sono quelle semi-strutturali, così definite dalla dimensione maggiore delle fughe dei tamponamenti.
Indice articolo
- 1.Funzioni delle facciate continue strutturali
- 2.Estetica della facciata continua strutturale
- 3.Facciate strutturali: che ruolo hanno nel comfort abitativo e nel risparmio energetico
- 4.Facciate strutturali: dettagli costruttivi
- 5.Il silicone strutturale per facciate continue
- 6.Facciate strutturali con “manina a scomparsa”
- 7.Facciate semi-strutturali
Funzioni delle facciate continue strutturali
Le varie funzioni delle facciate continue strutturali rimangono identiche a quelle delle altre curtain wall. Le structural glazing, come le chiamano gli anglosassoni, creano infatti un rivestimento autoportante per l’edificio in grado di proteggerlo dall’ambiente esterno, riuscendo a:
- impedire il passaggio dell’acqua, della neve, del vento;
- regolare la luminosità;
- attutire in grado più o meno marcato il passaggio dei suoni da interno-esterno e viceversa;
- proteggere l’immobile dalle intrusioni e consentire la privacy degli occupanti;
- contribuire alla regolazione termica;
- creare una barriera dalle proprietà ignifughe;
- fornire all’edificio un rivestimento dotato di un adeguato decoro estetico;
- garantire il ricambio di aria negli interni tramite i tamponamenti apribili.
Manca invece la funzione di sostegno per l’immobile, caratteristica condivisa da tutte le facciate continue. Questa proprietà però è notoriamente diventata compito dei piloni portanti.
L’utilizzo delle facciate continue strutturali riconosce vari aspetti positivi che ne spiegano la diffusa adozione. Tali vantaggi non sono esclusivi di questo modello di facciata, però è innegabile che vengano esaltati dalle caratteristiche proprie della tipologia di parete integrale in esame. Fra i più importanti spiccano:
- la valenza estetica: il decoro architettonico garantito dalle pareti vetrate è in funzione di uno stile architettonico contemporaneo dalle infinità possibilità interpretative ed esente dalla caducità delle mode;
- il comfort abitativo: la visuale perfetta sul mondo esterno, l’isolamento termoacustico e la maggiore fruizione di una luminosità naturale accrescono la vivibilità e il benessere degli occupanti;
- il risparmio energetico: anche questo deriva dal diminuito ricorso a fonti di luce artificiale e dall’isolamento termico reso possibile dai doppi-tripli vetri (tipicamente stratificati o vetrocamera strutturale);
- la semplicità di manutenzione e pulizia: non si rende mai necessario intonacare; la sostituzione dei tamponamenti, qualora subiscano danni, si rivela molto veloce.
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Estetica della facciata continua strutturale
La notevole rilevanza estetica deriva dall’eleganza sobria e moderna del vetro, che nella facciata strutturale esprime i propri pregi al massimo grado. Nella luce diurna la superficie pressoché ininterrotta dei tamponamenti, sia di tipo satinato che trasparente, rispecchia l’ambiente circostante; un grattacielo rivestito da ogni lato da una facciata continua strutturale sembra così diventare una porzione solida di cielo, con le sue linee pulite che svettano verso l’alto. Ma anche gli edifici a sviluppo orizzontale appagano la vista, grazie alla luminosità del materiale riflettente o alla delicatezza di quello diafano.
Nel raggiungimento del risultato estetico assume una rilevante influenza anche il grado di personalizzazione attuabile nelle facciate continue strutturali. Esiste una ricca gamma di forme e dimensioni delle lastre di vetro (o di diverso materiale) a cui attingere, dando origine a quella che è senza dubbio una delle migliori espressioni dell’architettura moderna e contemporanea. Comune per esempio l’adozione di pannelli di grandezze diverse, la cui scansione è definita dalle pur sottili giunzioni che disegnano i contorni.
Se si vuole rinunciare alla completa trasparenza, anche il colore dei tamponamenti può contribuire a rendere unica la facciata vetrata. Alcune o tutte le lastre infatti possono essere colorate o persino nere, e naturalmente è possibile realizzare un mix di varie tonalità così come intercalare pannelli trasparenti con altri riflettenti. Le superfici della structural glazing possono poi essere inclinate, in toto o parzialmente, assumendo persino forme arcuate o piramidali. Talora vengono affiancate ad altri elementi architettonici con funzione decorativa. Ha buona diffusione e un indiscusso impatto anche l’impiego di pannelli di materiali misti, ad esempio parte di vetro e parte di ceramica, oppure vetro spandrel (ossia opaco), quest’ultimo molto comune anche nelle facciate a celle.
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Facciate strutturali: che ruolo hanno nel comfort abitativo e nel risparmio energetico
Le facciate continue strutturali hanno notoriamente la proprietà di fungere da ottimi isolanti termo-acustici. Va precisato: non solo per il materiale in sé, ma grazie allo sfruttamento di tecnologie costruttive sempre più sofisticate. Questa peculiarità è quindi più o meno marcata in relazione:
- ai materiale e alle dimensioni dei giunti sulla superficie vetrata: silicone strutturale, EPDM o giunti metallici molto sottili (questi ultimi impiegati nelle facciate continue semi-strutturali);
- alla tipologia e allo spessore dei pannelli impiegati nelle facciate continue strutturali. Il vetrocamera, ossia lastre doppie o triple con intercapedine (talvolta contenente schermature di ombreggiamento) si rivela oggi la soluzione preferita, in particolare quando è costituito da vetri stratificati. Si vanno diffondendo anche i pannelli fotovoltaici, come rivestimento integrale o più spesso accostati a tamponamenti “tradizionali”.
L’efficacia di tali barriere termo e fonosolanti è sempre stata considerata un apprezzato optional delle facciate continue strutturali. Molto richiesto dagli acquirenti di immobili, risulta determinante per incrementarne il valore economico, e tale trend risulta in crescita. Col tempo infatti, il viraggio verso un modello di sostenibilità ambientale degli edifici, inclusi quelli racchiusi in facciate integrali strutturali, è diventato sempre più netto. Al punto che la normativa oggi in vigore sul contenimento del fabbisogno di risorse energetiche delle nuove costruzioni, avente come fondamento il contrasto del cambio climatico, ha finito per tramutare l’opzione in obbligo. Il contemporaneo aumento dei prezzi delle commodities coinvolte ha reso ancora più incisivo tale vincolo.
I consumi elettrici e di gas degli immobili derivano da 3 ovvie necessità: illuminare , riscaldare e raffreddare gli ambienti interni. Il primo fattore anche da solo spiega il tornaconto dell’uso delle facciate continue strutturali. Grazie alla trasparenza del materiale, le pareti vetrate perimetrali rischiarano i vani che vi si affacciano riducendo il bisogno di ricorrere a fonti artificiali. La continuità total glass della superficie amplifica questo vantaggio in misura maggiore rispetto, ad esempio, alle facciate a montanti e traversi (per la più ampia superficie trasparente a parità di dimensioni). Vale in particolare quando queste ultime si presentano con elementi di giunzione a vista di grandi dimensioni.
Per l’isolamento termico e acustico valgono considerazioni analoghe. Le facciate continue strutturali, ricordiamo, si caratterizzano per le fughe ridotte dei pannelli di tamponamento. Proprio per le loro esigue dimensioni, queste sigillature non sono in grado di smorzare con dispersioni rilevanti l’effetto isolante del vetrocamera (o analoghi). Il silicone adesivo (o l’EPDM) impiegato per incollare le lastre inoltre si rivela un materiale a bassissima conducibilità termica, mentre lo stesso non si può dire per i reticoli portanti in alluminio o acciaio.
In effetti proprio l’assenza dei ponti termici, così nocivi nelle facciate a montanti e traversi (dove si verifica per la presenza di giunzioni metalliche sulla facciata, richiedendo opportuni accorgimenti), è uno dei più grossi vantaggi delle facciate strutturali. Fondamentale però un’attenta progettazione della facciata, nonché una messa in opera accurata che tenga conto dell’anello debole della catena, vale a dire proprio le aree di raccordo.
L’uso del fotovoltaico per i pannelli di tamponamenti com’è ovvio garantisce un risparmio energetico ancora maggiore. Il costo elevato ne ha limitato a lungo la diffusione. Ma oggi, grazie a vari incentivi e soprattutto al rincaro dell’elettricità e del gas, l’impiego per le facciate strutturali ha trovato un vigoroso slancio.
Un ulteriore fattore che contribuisce al comfort umano è la bassa intensità delle vibrazioni trasmesse dalla facciata strutturale. Anche questo avviene a merito dell’assenza/riduzione delle componenti metalliche nella superficie esterna.
Un ultimo gradito corollario originato dall’effetto specchio delle facciate continue strutturali in vetro riflettente è legato alla privacy degli occupanti. Pur godendo della piena luce diurna e di un’eccellente visuale sul panorama esterno, di giorno risultano invisibili all’esterno (con l’eventuale eccezioni delle distanze minime). Col calare del buio invece gli interni diventano visibili.
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Facciate strutturali: dettagli costruttivi
Le facciate continue strutturali si mostrano come pareti vetrate perimetrali prive di giunzioni metalliche visibili. Un disegn alternativo ma altrettanto gradevole all’occhio prevede invece l’alternanza di file orizzontali o verticali di tamponamenti trasparenti o satinati con altri opachi. In questa variante le orditure metalliche cui sono ancorati i pannelli può risultare visibile su 2 lati. Il modello tutto vetro però appare il più diffuso.
Quanto alle aperture, spesso s’impiegano finestre e porte vetrate a scomparsa. In virtù delle ante scorrevoli, queste non creano aggetti sulla facciata. Per consentire il passaggio di persone e cose le porte si aprono con un movimento laterale, che le fa rientrare nelle intercapedini delle pareti progettate a tale scopo. Le finestre invece possono anche aprirsi verso l’esterno.
Questa tipologia di facciata continua si presta al rivestimento di edifici a notevole sviluppo verticale come i grattacieli, così come di immobili a prevalente sviluppo orizzontale. sia molto grandi, ad esempio gallerie e centri commerciali, sia piccole come serre o verande domestiche.
Data la grande luminosità e la piena visuale della facciata strutturale, è comune anche l’impiego per le strutture ricettive che fanno del panorama uno dei punti di forza.
Il sostegno del carico delle facciata strutturale è compito di un sistema a montanti e traversi traslato posteriormente rispetto ai tamponamenti, caratteristica condivisa con le facciate continue puntuali (Approfondimento: “Facciate continue a fissaggi puntuali“). La congiunzione avviene a mezzo del silicone strutturale oppure con un sistema misto formato dall’adesivo e da giunti metallici. Questi ultimi, i montanti e i traversi sono perlopiù in alluminio o acciaio; qualche volta si opta per una struttura portante anch’essa in vetro strutturale. E’ facile intuire che tale variante risulta possibile soltanto per structural glazing di modeste dimensioni.
Lo sapevi? Il più grande edificio vetrato al mondo è la sede centrale di Apple. Col suo aspetto avveniristico si merita appieno l’appellativo di astronave!
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Il silicone strutturale per facciate continue
Il sigillante impiegato per le facciate continue strutturali è un silicone monocomponente polimerico capace di fornire le elevate prestazioni richieste per l’incollaggio delle vetrate. Resiste agli agenti atmosferici (raggi UV, umidità, escursioni termiche e calore) mantenendosi inalterato per molto tempo. Analogamente, grazie all’alto carico di rottura, può assorbire le forze meccaniche agenti sulla facciata strutturale (la spinta del vento, eventuali sollecitazioni da fenomeni sismici, dilatazioni termiche, etc.) senza danni. Bisogna sottolineare che il suo ruolo è vitale: il più fragile vetro non potrebbe reggere elevate forze orizzontali mantenendosi indenne. Un dettaglio esteticamente rilevante è il fatto che presenta reticolazione neutra, una caratteristica che lo preserva dall’ingiallimento. Il silicone strutturale infine, incollando i pannelli alla struttura retrostante, partecipa all’impermeabilità della facciata.
Data l’importanza di un’esecuzione a regola d’arte, di norma l’incollaggio dei pannelli delle facciate continue strutturali si realizza in officina, dove esistono le condizioni per un controllo accurato del lavoro. Il risultato infatti deve garantire una sigillatura uniforme, onde distribuire equamente i carichi sul giunto siliconico medesimo. In caso contrario si avrebbero deformazioni e rotture.
L’aspetto negativo è il costo, maggiore nelle facciate continue strutturali rispetto a quelle a montanti e traversi. Il motivo è che trasporto e stoccaggio risultano onerosi. A compensare c’è però la superiore velocità complessiva d’esecuzione.
È intuibile che la notevole elasticità e resistenza del silicone strutturale presentano comunque dei limiti. Questi si rendono evidenti in misura proporzionale all’altezza dell’edificio, e richiedono l’adozione di soluzioni miste. Possiamo quindi avere le facciate continue strutturali con “manina” a scomparsa oppure l’adozione di facciate semi-strutturali.
Promemoria importante
Non smetteremo mai di dirlo: non sempre un prezzo stracciato è conveniente o uno elevato è indice di qualità. La serietà, l’esperienza e l’affidabilità della ditta sono le cose più importanti per ottenere un risultato eccellente e duraturo.
Le facciate che consentono di associare risparmio energetico e prestigio architettonico ammortizzeranno rapidamente il prezzo finale, mantenendo il loro valore.
A riguardo lasciamo qui sotto un link di approfondimento.
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Facciate strutturali con “manina” a scomparsa
Le cosiddette facciate strutturali con “manina” a scomparsa prevedono un doppio supporto per sorreggere e mantenere in sede i pannelli di tamponamento. Il primo è sempre il silicone strutturale. Il secondo è un sostegno orizzontale metallico che aggancia la singola lastra sul lato inferiore, e che trova collocazione nell’area centrale prossima al bordo (la soluzione più frequente) ovvero in prossimità dei bordi inferiori destro e sinistro della medesima, dalla parte interna. Per alloggiarlo si realizza una fresatura nel pannello; la giunzione alla sottostruttura prevede l’impiego di una vite.
Per ovvie ragioni legate all’impatto visivo tale gancio deve essere di piccole dimensioni e poco appariscente. Nonostante le esigue misure si rivela però un ausilio importante per il silicone sigillante, facendosi carico di parte del peso della lastra. Al contempo riesce a mimetizzarsi senza recare danno estetico alla facciata strutturale.
Va sottolineato che la sua funzione diventa particolarmente importante in caso di altezza elevata dell’edificio. Questo perché il silicone, anche nelle facciate strutturali con “manina” a scomparsa, deve comunque sopportare le sollecitazioni derivate da pressione e depressione del pannello. Queste sono forze orizzontali che “tirano” il pannello dai lati opposti in senso antero-posteriore, e che il medesimo trasmette alle giunture. Il vento che le causa acquisisce vigore ai piani più alti, anche per l’assenza di ostacoli atti a smorzarlo. Il silicone in parole povere è messo a dura prova, non potrebbe reggere anche l’intero peso della lastra.
Nell’evenienza si verifichi un cedimento del sigillante (cosa che nel tempo è da mettere in conto), nelle facciate strutturali con “manina” a scomparsa quest’ultima realizza un meccanismo di sicurezza che impedisce al pannello di cadere.
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Facciate semi-strutturali
Possiamo definire le facciate semi-strutturali una via di mezzo tra le facciate continue strutturali e quelle a montanti e traversi. In comune con le prime hanno una superficie esterna in cui la continuità delle lastre di vetro non risulta interrotta da giunzioni appariscenti. A una certa distanza queste diventano quasi invisibili, infatti. Ma analogamente alle stick system il telaio s’innesta coi tamponamenti direttamente sulla facciata (tramite le consuete staffe). La differenza consiste nelle dimensioni sottili dei profili.
Nelle facciate semi-strutturali abbiamo elementi di sostegno, in alluminio o acciaio, di circa 2,5 cm. La dimensione come sempre è dipendente per larga misura dall’altezza dell’immobile. Al crescere di questa aumentano le dimensioni dei montanti dell’edificio.
Analogo discorso se al posto dei montanti e traversi s’impiegasse il silicone strutturale. Le larghezze maggiori richieste alle giunzioni con questo adesivo derivano dalla necessità di assorbire forze di taglio maggiori senza trasmetterle ai pannelli. Oltre una certa misura però il silicone perde la sua convenienza, e si preferisce affiancarlo con la “manina” a scomparsa oppure con giunti metallici.
Come per le facciate strutturali continue, anche per quelle semi-strutturali si possono adottare tamponamenti finestrati. Questi però si aprono solo verso l’esterno.
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