Come evitare la demolizione di edifici: l’adeguamento sismico ed energetico dell’esistente

L'alternativa alla demolizione: i sistemi a secco in acciaio leggero

Evitare la demolizione di un edificio obsoleto è possibile intervenendo con sistemi costruttivi stratificati a secco e strutture in acciaio leggero (Lightweight steel frame), che agiscono come esoscheletri portanti per consolidare la struttura originaria e supportare nuovi involucri termici ad alte prestazioni. L’applicazione di questa tecnologia permette di preservare l’organismo edilizio esistente, migliorandone le prestazioni strutturali e il comfort interno senza l’uso di leganti umidi o getti in opera.

Il paradigma costruttivo si basa sull’assemblaggio meccanico di componenti industriali. L’ibridazione dell’edificio tradizionale con le strutture a secco porta a notevoli vantaggi operativi:

  • Ottimizzazione dei tempi e dei costi di cantiere, grazie all’uso di elementi preforati e pre-ingegnerizzati.
  • Maggiore sicurezza degli operatori, limitando l’uso di macchinari pesanti grazie alla leggerezza dei componenti.
  • Certezza prestazionale garantita dalle certificazioni di prodotto (marcatura CE, conformità EN 1090) applicabili all’intera filiera produttiva.
  • Possibilità di ampliare e sopraelevare le strutture esistenti senza gravare eccessivamente sulle fondazioni originarie.

Adeguamento sismico con profili formati a freddo (CFS)

L’adeguamento sismico si ottiene ingabbiando o affiancando all’edificio una struttura a traliccio realizzata con profili in acciaio formati a freddo (CFS), uniti tramite giunzioni bullonate che assorbono e dissipano le forze dinamiche del sisma. Questa tipologia di profili, realizzati partendo da coils di acciaio strutturale S250GD di spessore ridotto (3-4 mm), presenta una forma a “C” o a “Sigma” appositamente studiata per ridurre i fenomeni di instabilità locale tipici degli elementi a parete sottile.

Rispetto alla carpenteria laminata a caldo, i telai in CFS offrono un’incidenza in peso inferiore del 20-30%, riducendo sensibilmente le forze inerziali attivate durante le scosse telluriche.

La posa in opera per il consolidamento segue fasi rigorose:

  1. Posa di ancoraggi in fondazione tramite barre filettate e resine chimiche su platee o travi esistenti.
  2. Installazione delle colonne e dei profili principali senza ricorrere a saldature in cantiere, garantendo la connessione puntiforme tramite bulloneria strutturale di piccolo diametro.
  3. Applicazione di controventature verticali ed orizzontali per limitare gli spostamenti e conferire rigidità al nuovo telaio.
  4. Fissaggio di elementi di baraccatura per trasmettere le spinte del vento agli elementi principali e supportare l’involucro di facciata.

Riqualificazione energetica attraverso l'involucro a secco

La riqualificazione energetica si attua rivestendo lo scheletro in acciaio con un involucro stratificato a secco, composto da lastre in cemento fibrorinforzato all’esterno, pannelli in gessofibra all’interno e interposta lana minerale per azzerare i ponti termici. Il sistema funge da “pelle” tecnologica, separando nettamente la componente statica da quella di isolamento termo-igrometrico.

La progettazione stratigrafica consente di inserire pannelli in lana minerale di vetro o roccia all’interno delle intercapedini create dalla sottostruttura metallica, sfruttando interamente lo spessore dell’involucro senza rubare spazio utile.

Le pareti stratificate così concepite garantiscono:

  • Prestazioni termiche eccellenti sia in regime invernale che estivo, con valori di sfasamento dell’onda termica che superano agilmente le 12 ore.
  • Isolamento acustico performante, superando i 64 dB di potere fonoisolante grazie al principio “massa-molla-massa” generato dall’alternanza tra lastre pesanti e materiale isolante fibroso.
  • Elevata traspirabilità per la corretta gestione della condensa interstiziale e superficiale.
  • Protezione passiva antincendio, dato che le lane minerali impiegate raggiungono l’Euroclasse A1 (materiali incombustibili).

Analisi comparativa dei metodi di recupero

Il recupero con sistemi a secco supera la demolizione e ricostruzione tradizionale offrendo tempi di cantierizzazione certi, l’azzeramento dei costi di smaltimento delle macerie e l’eliminazione dei tempi di maturazione legati ai materiali umidi. Il confronto tra le due metodologie evidenzia un netto vantaggio tecnico ed economico a favore della prefabbricazione leggera.

Parametro Demolizione e ricostruzione in laterocemento Adeguamento tramite CFS e stratificazione a secco
Tempi di esecuzione Lunghi, vincolati alle condizioni meteo e all’asciugatura dei getti. Certi e ridotti grazie al montaggio meccanico pre-assemblato.
Gestione dei materiali Elevata produzione di macerie da smaltire in discarica. Materiali leggeri, facilmente trasportabili e lavorabili.
Ponti termici Richiede l’aggiunta successiva di cappotti spessi. Isolamento integrato nell’intercapedine della struttura, correzione ponti termici alla base.
Reversibilità Nulla. Costruzione rigida e monolitica. Totale. Strutture imbullonate che consentono smontaggio e riuso.

Impatto sul ciclo di vita e conformità ai criteri ambientali minimi

L’impiego di acciaio CFS e lane minerali garantisce la piena rispondenza ai Criteri ambientali minimi (CAM) richiesti negli appalti pubblici, grazie alla totale riciclabilità a fine vita e alla certificazione EPD (Environmental product declaration) dei componenti. Evitare la demolizione significa innanzitutto risparmiare l’energia incorporata (embodied energy) della struttura originaria, che rappresenta fino al 30% del consumo energetico dell’intero ciclo di vita di un fabbricato.

Le strutture intelaiate in acciaio possono essere interamente disassemblate al termine della vita utile del fabbricato. I profili zincati e i pannelli isolanti, non essendo fusi con collanti chimici o malte, possono essere riconosciuti, separati e instradati verso processi di riuso o riciclo quasi totale. Inoltre, l’utilizzo di isolanti in lana minerale privi di formaldeide aggiunta garantisce livelli minimi di composti organici volatili (VOC), migliorando l’Indoor Air Quality e rispettando standard internazionali come Eurofins e Declare.

Considerazioni operative per i progettisti

I progettisti devono adottare un approccio ingegneristico integrato sin dalle fasi preliminari, dimensionando le strutture in acciaio CFS per tollerare le sollecitazioni combinate del nuovo involucro e calibrando la corretta stratigrafia termo-igrometrica per prevenire la condensa interstiziale. L’impiego della metodologia BIM (Building Information Modeling) risulta essenziale per l’ingegnerizzazione del processo costruttivo, favorendo l’ottimizzazione del taglio dei profili (forniti con forature a passo costante per il passaggio degli impianti) e l’esatta collocazione delle piastre di connessione.

L’elaborazione del calcolo strutturale, condotta mediante software ad elementi finiti, deve valutare meticolosamente il comportamento della struttura ibrida sotto azioni statiche e dinamiche, interpretando correttamente il trasferimento dei carichi tra l’edificio preesistente e l’intelaiatura esterna in acciaio.

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    FAQ

    Perché preferire l'adeguamento sismico a secco rispetto alla demolizione?

    L’adeguamento sismico tramite sistemi a secco in acciaio leggero evita i costi economici e ambientali della demolizione, riducendo drasticamente i tempi di cantierizzazione. Le strutture in acciaio formati a freddo (CFS) offrono un’incidenza in peso inferiore del 20-30% rispetto alla carpenteria tradizionale, il che si traduce in minori forze dinamiche attivate durante gli eventi sismici e in una migliore risposta strutturale complessiva. Inoltre, l’utilizzo di giunzioni bullonate a secco garantisce flessibilità e reversibilità dell’intervento.

    Come si integrano i profili formati a freddo (CFS) nell'edilizia esistente?

    I profili in CFS si integrano nell’edilizia esistente fungendo da scheletro portante, a cui vengono addossati involucri stratificati interni ed esterni. Grazie all’assemblaggio meccanico tramite piastre e bulloneria di piccolo diametro (senza saldature in opera), questi sistemi possono essere utilizzati per consolidamenti strutturali, esoscheletri di facciata, ampliamenti o sopraelevazioni, adattandosi perfettamente alle geometrie dell’edificio originario.

    Quali prestazioni termo-acustiche garantiscono gli involucri a secco sull'esistente?

    Gli involucri a secco, combinando lastre in cemento fibrorinforzato o gessofibra con isolanti in lana minerale inseriti nelle intercapedini, garantiscono prestazioni eccellenti con spessori ridotti. Dal punto di vista termico, l’uso di isolanti ad alta densità permette di raggiungere valori ottimali di trasmittanza e di sfasamento dell’onda termica (fino a oltre 12 ore). Dal punto di vista acustico, la concezione “massa-molla-massa” del sistema a secco fornisce un potere fonoisolante che può superare i 64 dB.

    In che modo la reversibilità del sistema a secco impatta sull'analisi lca?

    La reversibilità costruttiva dei sistemi in acciaio leggero influisce positivamente sull’analisi del ciclo di vita (LCA) dell’edificio. A fine vita, un edificio adeguato con tecnologia a secco non viene demolito ma smontato: le strutture in acciaio (riciclabili quasi al 100%) e i materiali isolanti in lana minerale (riciclabili al 100%) possono essere disassemblati, riconosciuti e destinati al riuso in nuove configurazioni o al riciclo.

    Quali certificazioni ambientali sono necessarie per i materiali isolanti nei progetti pubblici?

    Nei progetti pubblici e negli interventi di riqualificazione incentivati, i materiali isolanti devono rispettare i Criteri Ambientali Minimi (CAM), resi obbligatori dal D.lgs. 50/2016 e successivi aggiornamenti. Le lane minerali utilizzate nei sistemi a secco avanzati possiedono Dichiarazioni Ambientali di Prodotto (EPD) conformi alle norme ISO 14025 ed EN 15804 , dimostrando non solo il contenuto di riciclato richiesto dai CAM, ma anche la conformità a rigidi standard di salubrità dell’aria interna (assenza di formaldeide e composti organici volatili)