in collaborazione con il Collegio degli Ingegneri e Architetti di Milano

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Il tema è stato affrontato in un convegno tenutosi all’Università di Bergamo
Le nuove tecnologie per l’edilizia e le differenti richieste del mercato

Franco Cianflone  
 

 

BERGAMO - L’Edilizia è senza dubbio uno dei settori trainanti dell’economia bergamasca.
Le capacità delle imprese, dei lavoratori e dei professionisti della provincia di Bergamo sono riconosciute a livello nazionale e internazionale.
Il settore delle costruzioni è chiamato oggi a rispondere diversamente alla crescente domanda di mercato sia pubblica sia privata. Stanno, infatti, emergendo esigenze di tipo diverso, quali:
- la maggiore attenzione all’ambiente legata alla volontà di costruire edifici a basso consumo energetico;
- la necessità di innovare il processo produttivo stimolando l’automazione sia durante la produzione dei componenti per edilizia sia negli impianti, con il ricorso alla domotica;
-l’impegno al recupero dei centri storici, valorizzandone le funzioni e adattandoli al nuovo confort abitativo.

Tutto ciò richiede la messa in campo d’imprenditori aggiornati, di nuove metodologie e tecnologie costruttive nonché di risorse umane con una diversa “vocazione”. S’impone la collaborazione tra le industrie produttrici di materiali e tecnologie e quelle che realizzano il prodotto con il sostegno dei centri specializzati nella ricerca e nella formazione, senza trascurare l’azione diretta della Pubblica Amministrazione. Da qualche anno, infatti, si svolgono, presso l’Università di Bergamo, ricerche nel campo dell’edilizia, con riguardo ai processi innovativi e alla sostenibilità, per venire incontro alle esigenze del territorio bergamasco, da sempre interessato e specificatamente coinvolto nelle attività edili.
Per meglio far conoscere tutte queste nuove possibilità e per illustrare le ricerche e le esperienze sul tema dell’edilizia del futuro, presso la facoltà d’Ingegneria dell’università bergamasca, si è tenuto un convegno specializzato. Sono state presentate le attività svolte al fine di mettere al servizio della comunità le competenze acquisite e sono stati illustrati i principali sviluppi tecnologici e le prospettive future nel campo dell’edilizia. Il convegno si è svolto nell’ambito del progetto
P.R.I.S.M.A. (Promozione, Ricerca, Innovazione di Sistema e Metodologie Avanzate per l’Edilizia Sostenibile) teso alla creazione di un modello formativo che crei conoscenza dei principi e delle applicazioni (Progettazione innovativa, domotica e sicurezza, prefabbricazione di qualità, sostenibilità e sviluppo urbano, recupero dei centri storici) per far fronte alle esigenze del territorio bergamasco. “IL PROGETTO PRISMA, in linea con la strategia europea, -ha detto il dottor Lucio Susmel
- intende rispondere alla necesistà di rafforzamento del potenziale umano nella ricerca, nella scienza e nella tecnologia, a sostegno delle politiche di flessibilizzazione del mercato del lavoro, promuovendo la competitività e favorendo lo sviluppo dell’imprenditorialità in settori avanzati, con l’inserimento di figure professionali in grado di gestire il trasferimento delle soluzioni innovative.”

Il progetto PRiSMA segue cinque direttrici principali:
- progettazione innovativa di edifici sostenibili che favoriscano l’uso d’energia rinnovabile con l’utilizzo di componenti tecnologicamente avanzati;
- domotica (dal latino “domus” casa + informatica);
- prefabbricazione e realizzazione di componenti di qualità con macchine a controllo numerico, per diminuire le operazioni pericolose e garantire più sicurezza nel settore;
- sostenibilità e sviluppo urbano, con la realizzazione e distribuzione di “linee guida” e servizi a vantaggio delle P.A. per la valutazione di impatto ecologico;
- recupero dei centri storici, valorizzazione dell’energia “incorporata” e compatibilità con le tecnologie.

Attorno a questo tema si sono ritrovate, Servitec, l’Università e la Provincia di Bergamo, l’ACEB (Associazione Costruttori Edili di Bergamo), la Scuola Edile e l’Unione Industriali di Bergamo.
Tra le nuove tecnologia applicate all’edilizia, un posto preminente spetta alle applicazioni del calcestruzzo ad alta resistenza, i cui primi impieghi apparvero a Chicago negli anni ’70. Ne hanno parlato, a Bergamo, i professori Alberto Meda e Giovanni Plizzari, discutendo di materiali innovativi per nuove strutture. E’ noto che, aumentando la resistenza si ottiene contemporaneamente il miglioramento di altre prestazioni, quali la durata e il modulo elastico. Si inizia a introdurre così il concetto di calcestruzzo ad alte prestazioni, ottenuto con l’introduzione di fibre nell’impasto, per aumentare la tenacità a trazione.
“Le fibre per il calcestruzzo costituiscono – ha detto uno dei due oratori - un elemento di rinforzo caratterizzato geometricamente da una dimensione prevalente rispetto alle altre, avente superficie liscia o ruvida, di forma rettilinea o sagomata, in grado di essere disperso omogeneamente nell’impasto.”
Con questo metodo si evitano le fessurazioni del calcestruzzo. Il sistema di immettere fibre nell’impasto ha trovato ampia applicazione nelle pavimentazioni autostradali e industriali, nella costruzione di parcheggi, nelle piste aeroportuali e in tutti i rivestimenti sottoposti a continue sollecitazioni.
“I vantaggi che si ottengono – ha spiegato il professor Meda – consistono nella riduzione degli spessori, nella necessità di avere minori copriferri, nella possibilità di ottenere forme nuove, oltre alla riduzione delle complicazioni dovute al posizionamento dell’armatura e all’ottimizzazione del processo produttivo, contraendo, nel contempo, i costi della manodopera.” In tal caso il materiale da impiegare sarebbe più oneroso e si renderebbero necessarie maggiori attenzioni nella produzione dei componenti e regole di progettazione più complesse.
Le fibre, a detta dei relatori, possono sostituire la rete di armatura. La tecnica è applicabile alla prefabbricazione di travi precompresse e ai tegoli di copertura che possono essere in tre tipi: NG-PL, Placet e Tecnoplan.
Un’altra importante applicazione di questa tecnica è la fabbricazione di anelli prefabbricati per il rivestimento delle gallerie. Ogni anello di rivestimento è composto da 7 conci, più uno con funzione di chiave. Ognuno di questi conci è lungo 4565 mm ed è largo 1789 mm. I sette conci di ogni anello sono costituiti da due conci trapezoidali di controchiave e cinque conci rettangolari. Ovviamente, si assume che l’appoggio dietro al concio sia uniforme. Nelle sperimentazioni condotte all’Università di Bergamo sono state poste molle monolatere a compressione che simulano la deformabilità assiale degli anelli retrostanti. Per modellare la spinta di pressione uniforme, si è fatto ricorso a quattro martinetti idraulici, agenti su piastre d’acciaio. I calcestruzzi ad alte prestazioni consentono di realizzare strutture più leggere, più durevoli e di migliore qualità, raggiungendo, dopo 24 ore, valori di Ecm pari 43.000 N/mm2 e di Rcm sino a 80 N/mm2.
“I calcestruzzi ad alte prestazioni – hanno concluso gli oratori – consentono l’utilizzo di un rinforzo fibroso che permette di sostituire totalmente o in parte l’armatura tradizionale, con evidenti vantaggi dal punto di vista dell’ottimizzazione del processo produttivo. Il progettista dev’essere quindi in grado di ideare nuove strutture, mediante metodi di calcolo che sfruttino appieno le caratteristiche dei nuovi materiali.”
Nella Provincia di Bergamo dove sono presenti importanti imprese edili ed industrie di prefabbricazione, l’Università locale ha risposto alle esigenze del territorio completando il percorso formativo in Ingegneria Edile con l’attivazione della laurea specialistica. Alla Facoltà di Ingegneria, da diversi anni, si svolgono ricerche nel campo dell’edilizia, è stato affidato il compito di: ¦ progettare moduli e modelli formativi che recepiscano le richieste di formazione di risorse umane emergenti dal mondo del lavoro nell’ambito della Ricerca e Sviluppo; ¦ stimolare la nascita di collaborazioni tra il sistema formativo e quello produttivo;
¦ aprire orizzonti di formazione orientata all’occupazione e allo sviluppo di carriera per le donne (in un settore dove storicamente sono sottorappresentate):
¦ progettare percorsi formativi con una specifica attenzione alla crescita della cultura della sicurezza del lavoro.

Il convegno si è rivolto non solo ai ricercatori del settore, ma anche alle realtà produttive, per illustrare e dimostrare i principali sviluppi tecnologici e le prospettive future nel campo dell’edilizia al fine di mettere queste competenze al servizio della comunità.
In una relazione del Professor Luigi Colombo - della facoltà d’Ingegneria dell’Università di Bergamo - dal titolo “Geoteotecnologia per l’analisi metrica e il monitoraggio del costruito”, sono state esaminate le tecnologie per gestire la sicurezza delle costruzioni edili e documentare le varie fasi del monitoraggio. Il relatore ha illustrato le tecniche di analisi delle opere edili nel contesto territoriale, al fine di ottenere
la documentazione, il rilievo e la rappresentazione al fine del monitoraggio periodico dell’edificio e della prevenzione. La determinazione della sicurezza comporta l’analisi della vulnerabilità e della pericolosità, nonché la determinazione dello stato di rischio. Questo agli effetti della gestione degli interventi manutentivi ordinari e straordinari.
Le tecnologie d’indagine illustrate sono le analisi metriche senza contatto, eseguite con metodi più sofisticati, qualila fotogrammetria off-line, la scansione con il laser e la fotogrammetria on-line.
In alcuni casi si utilizzano ricevitori satellitari per misure di posizionamento. “I sistemi Laser applicati alla misura di distanze
– ha detto il docente – hanno un lungo raggio d’azione e rapidità nell’acquisizione della misura. Per contro, a volte, a seconda del sistema utilizzati, ci sono difficoltà nel realizzare misure di precisione, per i limiti imposti dallo strumento.
Una misura d’alta precisione si può ottenere, con la differenza di fase, tecnica con la quale la sorgente luminosa è modulata su frequenze diverse che corrispondono a lunghezze d’onda con rapporti noti.”
I profili verticali degli edifici si ottengono mediate rilievi con stazione totale monitorizzata. Lo strumento è dotato di un software di supporto per l’acquisizione automatica dei profili, basato sulla definizione di uno step angolare o lineare. Consente una precisione centimetrica.
Il profilo verticale è generabile per sovrapposizione delle acquisizioni parziali effettuate da un set di vertici allineati nel piano della sezione. A volte, però, l’unione di più acquisizioni parziali non garantisce la definizione del profilo verticale.
“Per determinare i profili verticali – ha suggerito il professor Colombo – è opportuna la ricostruzione di un modello “a fili” dell’edificio. I profili verticali, riferiti a un unico sistema di coordinate spaziali, se aggregati, determinano un modello “wireframe” dell’edificio, in grado di descriverne la morfologia d’insieme.”
Infine, i modelli spaziali degli edificati storici si possono ottenere con la scansione laser. Il metodo è stato sperimentato con successo per la rilevazione degli edifici storici nella Piazza Vecchia a Bergamo e per la Basilica di Santa Maria Maggiore a Bergamo Alta, ottenendo misure d’ogni tipo e l’estrazione di sezioni e viste.