ITBS20120157A1 - Struttura di parete per l'edilizia - Google Patents

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ITBS20120157A1
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Description

STRUTTURA DI PARETE PER L’EDILIZIA
DESCRIZIONE
Campo dell’invenzione
La presente invenzione si riferisce al settore dell’edilizia in generale, ed in particolare attiene al settore delle strutture, comunemente definite involucri, di separazione dell’interno degli edifici rispetto all’esterno.
Stato dell’arte
In moltissimi settori dell’edilizia abitativa e industriale à ̈ noto realizzare gli edifici a partire da una struttura portante - comprendente principalmente pilastri, travi e solai – racchiuse in un involucro che separa l’interno dell’edificio dall’ambiente esterno.
L’involucro ha quindi il compito principale di isolare gli ambienti dell’edificio, e generalmente non ha funzione portante. Pertanto la struttura portante viene realizzata per prima e in un secondo momento l’involucro viene costruito sulla struttura portante e principalmente costituisce le pareti perimetrali dell’edificio.
Pertanto ai fini della descrizione che segue, l’espressione struttura di parete verrà utilizzata per identificare la tipologia di involucro utilizzato per chiudere un edificio.
Sono note sostanzialmente due modalità per costruire strutture di parete che definiscono l’involucro: costruzione di pareti ad umido e costruzione di pareti a secco.
Ad esempio, una struttura di parete realizzata ad umido à ̈ ottenuta gettando l’impasto liquido di calcestruzzo in un cassero in polistirene espanso, del tipo a perdere e internamente armato, posizionato perimetralmente attorno alla struttura portante dell’edificio. Il calcestruzzo matura fino a completa essicazione. Si ottiene così una struttura di parete perimetrale stratificata polistirene espanso – calcestruzzo armato – polistirene espanso.
Un altro esempio di struttura di parete realizzata con tecnica ad umido à ̈ costituito dalle pareti in laterizi forati e cementati.
Ad esempio, una struttura di parete realizzata a secco à ̈ ottenuta stratificando più lastre di materiali differenti, principalmente legno e cartongesso. In aggiunta le lastre possono essere in masonite, gesso, polistirene espanso, ecc..
Le soluzioni sopra descritte presentano diversi inconvenienti.
Le strutture di parete ad umido risultano sostanzialmente monolitiche. Una volta che il calcestruzzo à ̈ essiccato, la parete non à ̈ modificabile se non con interventi invasivi, almeno in parte distruttivi. Questo implica seri problemi di integrazione impiantistica; la predisposizione nella parete di tubi, cavi, prese elettriche, rubinetti, ecc., presuppone che la parete venga scavata per realizzare i vani di accoglimento degli impianti e questo lavoro di norma viene effettuato manualmente dagli operai in fase di costruzione dell’edificio, per mezzo di scalpelli, seghe a disco, ecc.. Eventuali modifiche agli impianti elettrici, idraulici, tecnologici, ecc., sono attuabili in momenti successivi alla relativa messa in opera solamente con interventi altrettanto invasivi, che possono prevedere la parziale rottura delle finiture e di parte delle pareti.
Un ulteriore inconveniente di questo tipo di pareti à ̈ costituito dalla scarsa resistenza agli eventi sismici. Ragion per cui in zone a rischio di terremoti le pareti sono di norma rinforzate con appositi irrigidimenti.
Inoltre le pareti realizzate a secco normalmente hanno un elevato coefficiente di conducibilità termica, ovvero non offrono sufficiente isolamento termico degli ambienti dell’edificio rispetto all’esterno. Per questa ragione molto spesso le pareti sono rivestite con strati di materiali isolanti.
Ancora un altro inconveniente à ̈ costituito dallo scarso isolamento acustico offerto da questo tipo di pareti. I suoni veicolati dall’impianto idraulico o dagli esalatori non vengono schermati.
Anche le strutture di parete realizzate a secco soffrono di scarsa integrabilità degli impianti (elettrici, idraulici, ecc.). Anche in questa circostanza eventuali modifiche agli impianti in momenti successivi alla relativa messa in opera sono difficili da attuare.
In aggiunta questo tipo di parete non à ̈ generalmente in grado di sostenere pesi elevati, nel senso che i carichi applicabili alle pareti, ad esempio con mobili, ripiani, mensole, ecc., sono minimi. In generale queste strutture di parete soffrono di basse caratteristiche meccaniche.
Sommario dell’invenzione
Scopo della presente invenzione à ̈ pertanto quello di mettere a disposizione una struttura di parete che risolva in modo semplice ed efficace gli inconvenienti delle soluzioni tradizionali, risultando al tempo stesso semplice da realizzare e mettere in opera, resistente ai carichi statici e dinamici, e provvista di ottime caratteristiche di isolamento termico e acustico.
La presente invenzione concerne pertanto una struttura di parete secondo la rivendicazione 1.
In particolare la struttura di parete comprende una pluralità di pannelli verticali di chiusura rivolti all’interno dell’edificio, d’ora in avanti definiti pannelli interni, e una pluralità di pannelli verticali di chiusura rivolti all’esterno dell’edificio, d’ora in avanti definiti pannelli esterni. I pannelli interni e i pannelli esterni sono tra loro contrapposti e distanziati a formare un’intercapedine. La struttura comprende inoltre una pluralità di montanti verticali alloggiati in tale intercapedine; i montanti hanno funzione portante, ovvero sostengono i pannelli interni ed esterni.
Vantaggiosamente i montanti sono profilati pultrusi, ovvero estrusi per trazione secondo la tecnica nota come pultrusione, realizzati in una resina polimerica e fibre di rinforzo.
Questa caratteristica à ̈ di grande rilevanza in quanto la struttura di parete così realizzata à ̈ priva di ponti termici tra il lato esterno e quello interno. I pannelli esterni e quelli interni sono ancorati ai montanti che per loro natura sono termicamente isolanti. Rispetto ad una tradizionale struttura di parete, ad esempio dotata di montanti in cemento armato o in acciaio, la struttura secondo la presente invenzione si caratterizza per il basso coefficiente di trasmittanza termica ottenibile. Anche in presenza di elevati gradienti termici tra l’esterno dell’edificio e l’interno, la struttura di parete vanta ottime prestazioni in termini di bassa conducibilità termica.
Un ulteriore vantaggio offerto dalla scelta dei montanti pultrusi in resina polimerica rinforzata con fibre à ̈ costituito dalle sue ottime prestazioni di isolamento acustico. A differenza di molte soluzioni tecniche tradizionali, nella struttura di parete secondo la presente invenzione i montanti smorzano i suoni invece di trasmetterli.
In virtù di quanto precede, la struttura di parete proposta consente di ottenere con una certa facilità le prestazioni richieste alle strutture edili dalle normative nazionali e internazionali, in termini di isolamento termico e acustico.
Non ultimo, un altro vantaggio à ̈ dato dall’economicità. La fabbricazione di profilati pultrusi richiede meno energia rispetto ai consumi associati ai processi produttivi di profilati in alluminio o acciao, ad esempio.
Preferibilmente la resina polimerica utilizzata per la fabbricazione dei montanti à ̈ una resina termoindurente, ad esempio poliestere, resina epossidica, resina acrilica, vinilestere, resina fenolica. In alternativa la resina à ̈ termoplastica, ad esempio PVC, poliuretano, polietilene.
Preferibilmente la resina à ̈ caricata con fibre di rinforzo scelte tra: fibre di vetro, fibre di carbonio o fibre sintetiche come il kevlar, il mylar, ecc.. Le fibre possono essere costituite da singoli filamenti, oppure da un fascio di filamenti, oppure da singoli fili (spun yarn), oppure da fasci di fili assemblati (roving).
Le fibre di rinforzo costituiscono preferibilmente circa il 70% in peso del profilato.
Ad esempio, i documenti US 5,626,700, JP 7156280, US 6,132,658, JP 2006/321896, US 5,264,060 e GB 2228776 descrivono metodi per ottenere profilati pultrusi.
La resistenza ai carichi statici e dinamici offerta dai montanti costituiti da profilati pultrusi à ̈ elevata. A titolo di esempio si consideri la tabella 1 allegata nelle pagine seguenti, che mostra valori tipici della resistenza meccanica.
In generale la struttura di parete appena descritta consente di sostenere carichi fino a 200kg appesi alle pareti; ad esempio à ̈ il caso di mensole cariche di libri, pensili da cucina, grossi sanitari appesi alla parete, ecc..
Nella forma di realizzazione preferita, i montanti hanno sezione trasversale costante e comprendono almeno una cavità interna. Tale cavità, che corre lungo l’intera estensione del montante, agisce da camera d’aria, oppure da condotto di areazione, oppure da alloggiamento di componenti di impianti elettrici e/o idraulici e/o tecnologici, ad esempio tubi, cavi elettrici, ventole, ecc..
Questa caratteristica rende la struttura di parete secondo la presente invenzione particolarmente efficace per l’integrazione e la manutenzione degli impianti. Scegliendo profili pultrusi cavi, gli stessi si configurano come condotti verticali nei quali far passare gli elementi degli impianti, ad esempio attraverso più piani dell’edificio o anche ad altezze diverse di uno stesso piano, senza che si renda necessario intervenire in modo invasivo sulla struttura di parete nel suo complesso, sia nella fase di messa in opera, sia eventualmente in momenti successivi al termine dei lavori di costruzione dell’edificio.
La disponibilità di numerosi condotti di alloggiamento di elementi di impianti, presenti in ciascun montante previsto nella struttura di parete, rende la struttura stessa estremamente versatile nell’assecondare le esigenze degli occupanti dell’edificio per apportare modifiche agli impianti in qualunque momento. I montanti possono infatti essere forati per inserire cavi, tubi, ecc..
Ad esempio, capita di frequente che dopo anni di residenza un condomino decida di modificare la disposizione dell’arredamento e, quindi, anche la distribuzione e il numero delle prese elettriche e degli interruttori. La possibilità di utilizzare le cavità interne ai montanti rende la struttura versatile in quanto fornisce la possibilità di modificare facilmente l'impianto elettrico senza demolire le pareti e creando solo un minimo disagio ai condomini vicini. Le stesse esigenze si hanno, ad esempio, quando un’unità immobiliare viene frazionata in più unità di metratura inferiore, ecc. e per gli impianti di riscaldamento, idraulico, d’allarme, ecc..
Un ulteriore vantaggio à ̈ dato dal fatto che i montanti pultrusi hanno, in confronto con materiali quali l’acciaio o l’alluminio, bassi modulo a flessione e peso specifico. Pertanto nel caso in cui si verifichi un evento sismico, il comportamento dinamico della struttura di parete à ̈ tale per cui i montanti sono soggetti ad un’inerzia inferiore e a flessioni di minore entità rispetto a quanto si verificherebbe, a parità di condizioni e sezioni dei montanti, con montanti in acciaio, alluminio, ecc..
Preferibilmente i montanti hanno sezione trasversale costante sostanzialmente a doppia T.
In una forma di realizzazione della struttura di parete secondo la presente invenzione la forma e le dimensioni della sezione dei montanti sono scelte per rendere la struttura di parete portante. In altre parole la struttura di parete può essere configurata per sostenere non soltanto il proprio peso o il peso di oggetti esterni ad essa fissati, ad esempio mensole o pensili, ma anche il peso di strutture sovrastanti, ad esempio coperture, balconi, travi, ecc.. Chiaramente in questa circostanza i montanti avranno una sezione maggiorata.
In una forma di realizzazione i pannelli interni e i pannelli esterni sono vincolati ai rispettivi montanti per mezzo di prime staffe metalliche. Le staffe, ad esempio in acciaio zincato o rifinito con trattamenti anticorrosivi, sono fissate ai montanti con viti, bulloni o rivetti.
Preferibilmente le staffe sono sagomate in modo tale da estendersi a sbalzo dal relativo montante, così da sostenere un pannello interno o esterno ad una certa distanza dal montante stesso. Adottando la desiderata estensione delle staffe à ̈ possibile, in fase di realizzazione della parete, regolare lo spessore dell’intercapedine a seconda delle esigenze.
A loro volta i pannelli possono essere fissati in vario modo alle staffe, ad esempio con viti, bulloni o rivetti, e/o con incastri o collanti.
I montanti sono direttamente giuntati ad un basamento dell’edificio e/o sono fissati ai solai dell’edificio per mezzo di seconde staffe metalliche. In pratica i montanti sono trasportati al cantiere e posati in verticale uno ad uno; la messa in opera prevede l’ancoraggio dei montanti ad un basamento e, preferibilmente, il fissaggio ai solai di ciascun piano dell’edificio per mezzo di staffe a squadretta ancorate ai solai, ad esempio con tasselli o viti o bulloni.
Preferibilmente l’intercapedine definita tra i pannelli interni ed esterni della struttura di parete à ̈ riempita, in tutto o in parte, con uno o più materiali termicamente e/o acusticamente isolanti e/o con parti di impianti quali, ad esempio, miscelatori, collettori di tubi, vaschette per WC. Ad esempio, l’intercapedine può essere riempita in parte con lastre di polistirene espanso, sughero, lana di roccia, legno, tappeti in schiuma fonoassorbente, ecc.. Eventualmente una porzione può essere lasciata vuota per consentire la naturale circolazione dell’aria nell’intercapedine.
Preferibilmente anche le lastre di materiale isolante sono ancorate alle prime staffe.
Nella forma di realizzazione preferita della presente invenzione la struttura di parete comprende una pluralità di canalette metalliche di guida e alloggiamento di, ad esempio, cavi e/o tubi di impianti e/o condotti di ventilazione. Le canalette hanno una sezione sostanzialmente a C e ciascuna canaletta à ̈ predisposta orizzontale ed à ̈ fissata sia ai relativi montanti, risultando sghemba rispetto ad essi, sia ad un solaio dell’edificio, in corrispondenza del pavimento o del soffitto. Grazie a questa configurazione ciascuna canaletta agisce anche da elemento di fissaggio dei montanti ai solai.
Questa forma di realizzazione à ̈ particolarmente vantaggiosa per la predisposizione di cavi elettrici, tubi, ecc.. nei locali dell’edificio. Le canalette posizionate al posto del tradizionale battiscopa o in corrispondenza dello spigolo del soffitto possono essere chiuse con un elemento di copertura estetico facilmente rimovibile per consentire l’inserimento dei cavi/tubi nelle canalette, che poi possono essere richiuse. Il tecnico del settore comprenderà che in questo modo non à ̈ necessario spaccare la parete come invece previsto nelle soluzioni tradizionali quando si aggiunge un impianto in un locale, ad esempio tubi di alimentazione di un condizionatore d’aria. Gli installatori devono semplicemente accedere alle canalette.
Il tecnico del settore comprenderà chiaramente che la struttura di parete secondo la presente invenzione, nelle sue diverse forme di realizzazione, à ̈ utilizzabile per realizzare pareti perimetrali e pareti interne divisorie di edifici civili e industriali, purché non portanti.
La struttura della presente invenzione à ̈ utilizzabile anche per la realizzazione di elementi a sbalzo quali, ad esempio balconi, o per la realizzazione di tetti inclinati o colmi ventilati.
In generale la struttura di parete secondo la presente invenzione, nelle sue varie forme di realizzazione, può essere realizzata in moduli prefabbricati e giuntabili uno all’altro in cantiere, durante la messa in opera. Ad esempio, i moduli possono essere spediti dalla fabbrica al cantiere, già stratificati con i pannelli interni, i pannelli esterni e gli strati di isolante, ecc.. Gli operai avvitano i montanti al basamento dell’edificio e/o ai solai e/o ad altri moduli, in modo da chiudere le pareti. Alcuni moduli possono essere forniti dalla fabbrica già con i tubi di scarico o di aerazione inseriti nei montanti, per semplificare quanto più possibile la messa in opera.
Elenco delle figure
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno meglio evidenziati dall’esame della seguente descrizione dettagliata di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, illustrata a titolo indicativo e non limitativo, col supporto dei disegni allegati, in cui:
- la figura 1 Ã ̈ una vista schematica in elevazione di una struttura di parete secondo la presente invenzione;
- la figura 2 Ã ̈ una vista in sezione trasversale della struttura di parete mostrata in figura 1;
- la figura 3 Ã ̈ un ingrandimento della sezione di cui alla figura 2;
- le figure dalla 4 alla 11(a) sono viste in sezione verticale che mostrano, in sequenza, operazioni di messa in opera di una struttura di parete secondo la presente invenzione;
- le figure 11(b) e 11(c) sono viste in prospettiva e schematiche di una struttura di parete secondo la presente invenzione;
- le figure dalla 12 alla 17 mostrano una sezione trasversale di corrispondenti varianti un dettaglio della struttura di parete secondo la presente invenzione;
- le figure dalla 18 alla 24 mostrano sezioni verticali di corrispondenti strutture di parete secondo la presente invenzione;
- la figura 25 Ã ̈ una sezione verticale di una forma di realizzazione della struttura di parete secondo la presente invenzione;
- la figura 26 à ̈ una sezione verticale di una forma di realizzazione della struttura di parete secondo l’invenzione;
- la figura 27 à ̈ una sezione trasversale di un componente della struttura di parete secondo la presente invenzione, sottoposto ad un gradiente termico, in cui à ̈ indicata la distribuzione delle temperature al suo interno;
- la figura 28 Ã ̈ una vista schematica in elevazione di una struttura di parete secondo la presente invenzione, in una prima configurazione di messa in opera;
- la figura 29 Ã ̈ una vista in sezione verticale di un dettaglio di una struttura di parete secondo la presente invenzione, fissata ad un basamento;
- la figura 30 Ã ̈ una vista in sezione verticale di una variante costruttiva della struttura di parete secondo la presente invenzione;
- la figura 31 à ̈ una à ̈ una vista schematica in elevazione di una struttura di parete secondo la presente invenzione, in una seconda configurazione di messa in opera;
- la figura 32 Ã ̈ una vista in sezione trasversale di una porzione di struttura di parete secondo la presente invenzione, in una terza configurazione di messa in opera;
- le figure 33(a) – 33(d) mostrano rispettivamente una prima sezione schematica di una struttura di parete secondo la presente invenzione, una tabella delle relative caratteristiche dimensionali, una tabella che riassume le caratteristiche dei diversi strati della struttura di parete e un grafico dell’andamento delle temperature nel tempo;
- le figure 34(a) – 34(d) mostrano rispettivamente una seconda sezione schematica di una struttura di parete secondo la presente invenzione, una tabella delle relative caratteristiche dimensionali, una tabella che riassume le caratteristiche dei diversi strati della struttura di parete e un grafico dell’andamento delle temperature nel tempo.
Descrizione dettagliata dell’invenzione
La figura 1 mostra in via puramente schematica una struttura di parete 1 secondo la presente invenzione, vista dall’interno del relativo edificio. La struttura 1 à ̈ ancorata ad un solaio 2 dell’edificio e comprende una pluralità di montanti verticali 10, disposti parallelamente a distanza regolare, ai quali sono ancorati i pannelli di chiusura 11 rivolti verso l’osservatore.
La figura 2 à ̈ una sezione schematica della parete 1. La superficie della parete indicata con il riferimento 3 à ̈ rivolta verso l’interno dell’ambiente dell’edificio che la parete stessa delimita.
Se la parete 1 à ̈ una parete perimetrale, la superficie 4 à ̈ quella rivolta verso l’esterno, e quindi à ̈ esposta agli agenti atmosferici. In questa circostanza tra la superficie interna 3 e la superficie esterna 4 esiste normalmente un gradiente termico.
In alternativa, se la parete 1 à ̈ divisoria, anche la superficie 4 à ̈ rivolta verso un ambiente dell’edificio, ad esempio un’altra stanza.
La figura 3 à ̈ una vista in sezione trasversale, ovvero orizzontale, di una porzione della struttura di parete 1 contenente un montante 10 al quale sono ancorati pannelli di chiusura interni 11 ed esterni 12 e comprendente una pluralità di strati di materiali isolanti e/o riempitivi 13-17.
I montanti 10 sono profilati pultrusi realizzati in una resina polimerica, preferibilmente termoindurente - ad esempio poliestere, vinilestere, resine epossidiche, fenoliche, ecc. - e fibre di rinforzo - ad esempio fibre di vetro, carbonio, kevlar, ecc. -. Le fibre costituiscono fino al 70% in peso del profilato.
I profilati pultrusi hanno caratteristiche meccaniche confrontabili con i corrispondenti profilati metallici in acciaio o alluminio, oppure in PCV. Questo rende i profilati pultrusi adatti ad essere utilizzati come montanti di strutture di parete. A prescindere dalle ottime caratteristiche meccaniche, i profilati pultrusi sono anche ottimi isolanti termici ed elettrici e hanno buoni doti di smorzamento delle vibrazioni acustiche.
La tabella 1 che segue riassume le principali caratteristiche meccaniche di un profilato pulstruso del tipo sopra descritto, adatto ad essere utilizzato come montante. E’ evidente, rispetto ad un profilato in acciaio o alluminio, a parità di sezione, che il pultruso ha un peso ridotto pur conservando ottime caratteristiche meccaniche.
Preferibilmente, come verrà spiegato più avanti, il profilato utilizzato à ̈ cavo.
Tabella 1
Proprietà Pultruso Acciaio Alluminio PVC Unità Densità 1,8 7,8 2,8 1,4 g/cm3 Resistenza a 350-400 370-500 200-400 40-60 MPa trazione
Allungamento 1,5-2,0 13-35 5-35 10-80 % a trazione
Resistenza a 400-450 330-500 200-400 70-100 MPa flessione
Modulo 25-30 210 70 2,8-3,3 MPa x elastico 103 Modulo a 15-20 210 70 2,8-3,3 MPa x flessione 103 Resistenza 200 400 200 85-95 MPa/m2 all'urto
Conducibilità 0,25- 100-230 100-230 0,15- W/m °C termica 0,35 0,25 Coeff. di 5-20x106 10- 20-25x106 50- M/m °C espansione 14x106 100x106 Capacità 5-15 - - 40-50 KV/mm dielettrica
Resistività 1010- 0,2-0,8 0,028 >1016 ωcm volumica 1014
Le figure dalla 4 alla 11(c) mostrano una sequenza di operazioni per la messa in opera della struttura di parete 1. Con il riferimento 2 Ã ̈ indicato un solaio di un edificio, ad esempio un solaio di separazione di un piano inferiore e un piano superiore, visto in sezione considerata in un pianto verticale e ortogonale sia al solaio 2 che alla struttura di parete 1.
Inizialmente si fissano due staffe metalliche 18 al solaio 2, per mezzo di tasselli 18’ (fig. 4).
Un singolo montante pultruso 10, o due montanti 10 sovrapposti e giuntati, vengono rivettati o avvitati alle staffe 18, in modo da divenire solidali con il solaio 2 (fig. 5).
Al montante 10 vengono fissate squadrette metalliche 19, preferibilmente in acciaio inox o zincato, in corrispondenza dell’estradosso, ovvero del lato rivolto dalla parte opposta rispetto al solaio 2 (fig. 6).
Alle squadrette 19 vengono fissati ulteriori ancoraggi metallici 20 che servono da supporto a pannelli di chiusura (fig. 7).
Pannelli di chiusura 12 vengono fissati agli ancoraggi 20 per definire la superficie esterna 4 della struttura di parete 1. Lastre 21 di un materiale isolante o riempitivo, ad esempio cartongesso, sono vincolate agli ancoraggi 20 o alle squadrette 19, in posizione intermedia tra i montanti 10 e i pannelli di chiusura esterni 12, in modo da definire con questi ultimi una camera per la circolazione naturale dell’aria 23 (fig. 8).
Lo spazio tra le lastre 21 e i montanti 10 viene riempito con un isolante 24, ad esempio lana di roccia o pannelli di fibra di cellulosa. Le staffe 18 vengono attrezzate con canalette orizzontali 25, 26 di alloggiamento e guida di impianti quali tubi e cavi elettrici (fig. 9). La canaletta 25 à ̈ collegata alle staffe 18 posizionate al piano superiore, in corrispondenza del pavimento e la canaletta 26 à ̈ collegata alle staffe 18 posizionate al piano inferiore, in corrispondenza del soffitto (fig. 10). Con il riferimento 2’ à ̈ indicato lo strato formato dal massetto e dalle piastrelle. Come si può notare, la canaletta 25 à ̈ chiusa da una copertura rimovibile 25’ che assolve anche alla funzione di battiscopa. Analogamente la canaletta 26 à ̈ chiusa da una copertura rimovibile 26’.
E’ evidente che la configurazione appena descritta risulta particolarmente vantaggiosa per la messa in opera degli impianti. I montanti 10 insieme alle canalette 25 e 26 formano nella struttura di parete 1 un reticolo di canali nei quali possono essere inseriti e posizionati tubi, fili, guaine, ecc., ovvero i componenti che normalmente sono previsti negli impianti elettrici, idraulici e di condizionamento civili e industriali. Gli installatori non sono quindi obbligati a spaccare la struttura di parete 1 per inserirvi un tubo corrugato di guida di fili, oppure tubi di scarico, ecc., ma possono semplicemente convogliare questi elementi nelle canalette 25, 26 e dentro i montanti 10.
La figura 11(a) mostra una struttura 1 ancorata ad un solaio 2 provvisto di un controsoffitto 2’’ e un pavimento 2’ del tipo utilizzato per alloggiare tubi dell’impianto di riscaldamento.
Le figure 11(b) e 11(c) mostrano rispettivamente viste schematiche in prospettiva della struttura di parete 1, ed i relativi componenti, e un ingrandimento di una canaletta 25 nella quale sono alloggiati fili di un impianto domestico.
Le figure dalla 12 alla 17 mostrano corrispondenti possibili sezioni dei montanti pultrusi 10. In generale i montanti possono essere pieni o cavi; preferibilmente, tuttavia, i montanti sono cavi per minimizzarne il peso, i costi di produzione, e per poter alloggiare al proprio interno parti di impianti.
Negli esempi mostrati nelle figure le sezioni sono provviste di alette 10’ che si estendono a partire dalla porzione centrale 10’’. Alle alette 10’ vengono fissate le squadrette e/o le staffe 18, 19.
Le cavità interne possono essere una o più e sono indicate con in riferimenti A-D. Nelle cavità possono essere accolti fili, tubi, ecc..
Vantaggiosamente i profilati pultrusi che costituiscono i montanti 10 smorzano i suoni per via della natura isolante dei materiali con cui sono realizzati. Pertanto eventuali rumori convogliati da tubi di scarico alloggiati nei montanti 10 non sono da questi trasmessi ad altri elementi della struttura di parete 1, a vantaggio del comfort degli occupanti dell’edificio.
Le cavità A-D possono essere utilizzate in vario modo, ad esempio la cavità A per alloggiare fili elettrici e la cavità B per alloggiare tubi dell’impianto di condizionamento, ecc..
Vantaggiosamente i montanti pultrusi non sono sensibili all’umidità, pertanto eventuale condensa o perdite di acqua degli impianti non pregiudicano le caratteristiche meccaniche dei montanti 10.
Le figure 18 e 19 mostrano, in sezione verticale, rispettivi esempi di installazione in cui la pannellatura esterna 12, ancorata alle staffe 20 - a loro volta supportate dalle squadrette 19 – à ̈ costituita da tegole, oppure blocchi di marmo, ecc.. I pannelli interni 11 sono ad esempio in cartongesso.
Le figure 20 e 21 mostrano, in sezione verticale, due ulteriori esempi di installazione in cui la pannellatura esterna 12 Ã ̈ in granito o altro materiale lapideo, oppure in legno. I pannelli interni 11 sono ad esempio in legno, cartongesso, pietre o laterizi. Le combinazioni possibili sono molteplici.
La figura 22 mostra un esempio di installazione in cui la pannellatura esterna 12 à ̈ sostituita da una lastra in calcestruzzo fissata ai montanti 10, ad esempio alle alette 10’, con tasselli 12’.
La figura 23 mostra un esempio di installazione in cui la pannellatura esterna 12 e quella interna 11 sono costituite da lastre in calcestruzzo.
La figura 24 mostra un esempio di installazione in cui la pannellatura esterna 12 à ̈ formata da pannelli in polistirene espanso 23 ai quali à ̈ applicato uno strato di intonaco 24. Isolante 22 à ̈ inserito tra i pannelli 12 e i montanti 10.
La figura 25 mostra una struttura di parete 1 secondo la presente invenzione che prosegue a formare anche un tetto C ventilato. La struttura 1 separa l’ambiente interno I di un edificio dall’ambiente esterno E. All’esterno la struttura 1 à ̈ colpita dai raggi solari (frecce) che scaldano in prima battuta i pannelli esterni di chiusura 12, favorendo la circolazione naturale di aria nella camera di ventilazione 23. Tale camera 23 si apre in atmosfera in corrispondenza di un colmo ventilato. Le canalette 25 e 26 sono facilmente accessibili per l’inserimento di parti di impianti. La natura isolante dei montanti 10 e la stratificazione degli isolanti conferiscono alla parete 1 bassa conducibilità termica.
La figura 26 mostra un esempio di integrazione architettonica della struttura di parete 1 con una colonna di aerazione, ad esempio del tipo utilizzato per l’evacuazione dei vapori aspirati dalla cappa di una cucina. Un tubo T in PVC à ̈ inserito in un montante 10 per essere guidato al tetto C e ad uno sfiato 30.
La figura 27 mostra la distribuzione della temperatura in un montante pultruso 10 quando lo stesso à ̈ sottoposto ad un gradiente di temperatura, come nella pratica avviene dal momento che una parte della struttura 1 à ̈ esposta all’esterno dell’edificio e una parte all’interno. La puntinatura à ̈ più fitta in corrispondenza delle temperature più basse, e più rada in corrispondenza delle temperature più alte; à ̈ il caso che si verifica nei mesi invernali, quando all’esterno le temperature sono basse e gli edifici sono scaldati. Si può apprezzare come il montante 10 sia privo di ponti termici, nel senso che in corrispondenza delle squadrette 19 non si ha trasmissione di calore e ogni possibile ponte termico viene di fatto interrotto. In corrispondenza delle alette 10’ si interrompe il ponte termico, ovvero le squadrette 19 sono conduttive, essendo di metallo, ma il profilato pultruso che costituisce il montante 10 à ̈ isolante per sua natura.
Le figure 28 e 29 mostrano un esempio applicativo in cui i montanti 10 sono direttamente imbullonati ad un basamento 31 dell’edificio e all’interno dei montanti stessi à ̈ alloggiato un tubo T, ad esempio un tubo di scarico di lavandini. La figura 28 mostra lo sviluppo verticale del tubo T e la figura 29 mostra la deviazione del tubo in corrispondenza del basamento 31.
La figura 30 mostra un esempio di installazione in cui la struttura di parete 1 à ̈ interrotta da una porta finestra 32 e comprende anche un balconcino 40. La porta finestra 40 à ̈ imbullonata ai montanti 10 sia superiormente che inferiormente. Anche il balconcino 40 à ̈ imbullonato ai montanti 10. In particolare il balconcino 40 à ̈ strutturabile anch’esso con elementi pultrusi 10 equivalenti ai montanti 10, chiusi a sandwich tra finiture esterne 12, isolante 24, ecc. Il riferimento 32 indica una ringhiera o un parapetto.
Dall’esempio precedente emerge evidente la versatilità della struttura di parete 1 secondo la presente invenzione, che si presta in molti modi all’integrazione architettonica con strutture nuove o esistenti.
Le figure 31 e 32 sono relative ad un esempio di installazione in cui i montanti 10 vengono utilizzati per guidare fili elettrici 41 verso prese elettriche o interruttori elettrici 42 posizionati nella struttura di parete 1.
Dagli esempi descritti sopra si evince che la struttura 1 consente di installare o modificare la disposizione degli impianti (elettrico, idraulico, condizionamento, audio, ecc.) con grande semplicità e senza che si rendano necessari lavori eccessivamente invasivi. I montanti 10 e le canalette 25, 26 consentono di guidare tubi, fili, ecc. praticamente ovunque dell’edificio.
La figura 33(a) à ̈ una sezione verticale schematica di una struttura di parete 1 secondo la presente invenzione, in corrispondenza di un montante 10. In pratica dal punto di vista della trasmittanza termica la struttura 1 à ̈ pensabile come un sandwich di dieci strati, ad esempio lo strato esterno 12 costituito da marmo, lo strato interno 11 costituito da cartongesso, ecc.. Nell’esempio mostrato in figura, il montante 10 corrisponde a tre strati: due corrispondenti alle alette 10’ e uno corrispondente alla porzione centrale 10’’.
In particolare, la descrizione dei singoli strati e le relative caratteristiche in termini di spessore, resistenza termica, densità e calore specifico sono fornite nella tabella di figura 33(c). Le alette 10’ dei montanti 10 sono considerate come strati di resina in poliestere caricata con fibre di vetro (appunto uno dei possibili materiali del montante pultruso); la porzione centrale 10’’ dei montanti 10, che à ̈ cava, à ̈ concepita come una camera d’aria non ventilata. La tabella di cui alla figura 33(b) riassume le caratteristiche della struttura 1 di parete nel suo complesso in corrispondenza della sezione mostrata in figura 33(a). Risulta che in corrispondenza della sezione mostrata (10 strati) la trasmittanza termica totale à ̈ pari a 0,1981 W(m3K) e lo sfasamento orario del picco di temperatura à ̈ pari a circa 8 ore e 3 minuti.
La figura 33(d) à ̈ un grafico che mostra l’andamento della temperatura esterna massima estiva nelle 24 ore giornaliere e i corrispondenti andamenti orari della temperatura superficiale esterna in corrispondenza dello strato 12 e della temperatura superficiale interna in corrispondenza dello strato 11.
L’analisi del grafico evidenzia che in corrispondenza del relativo picco la temperatura dello strato esterno 12 à ̈ pari a poco meno di 55°C; questo si verifica verso mezzogiorno quando l’irraggiamento solare à ̈ forte. Nello stesso momento la temperatura superficiale interna dello strato 11 della struttura di parete 1 à ̈ ancora bassa, intorno ai 30°C, ovvero circa 25°C minore rispetto alla temperatura della superficie esterna 12. Vantaggiosamente la struttura 1 à ̈ caratterizzata da una bassa trasmittanza termica, per cui il picco di temperatura raggiunge la superficie interna poco dopo le ore 20, ovvero 8 ore più tardi, la sera.
La figura 34(a) Ã ̈ una sezione verticale schematica di una struttura di parete 1 secondo la presente invenzione, in corrispondenza di una porzione intermedia tra due montanti 10. In questa circostanza gli strati della struttura sono nove.
In particolare, la descrizione dei singoli strati e le relative caratteristiche in termini di spessore, resistenza termica, densità e calore specifico sono fornite nella tabella di figura 34(c). La tabella di cui alla figura 34(b) riassume le caratteristiche della struttura 1 di parete nel suo complesso in corrispondenza della sezione mostrata in figura 34(a). Risulta che in corrispondenza della sezione mostrata (9 strati) la trasmittanza termica totale à ̈ pari a 0,37 W(m3K) e lo sfasamento orario del picco di temperatura à ̈ pari a circa 12 ore e 22 minuti.
La figura 33(d) à ̈ un grafico che mostra l’andamento della temperatura esterna massima estiva nelle 24 ore giornaliere e i corrispondenti andamenti orari della temperatura superficiale esterna in corrispondenza dello strato 12 e della temperatura superficiale interna in corrispondenza dello strato 11.
L’analisi del grafico evidenzia che in corrispondenza del relativo picco la temperatura dello strato esterno 12 à ̈ pari a poco meno di 55°C, verso mezzogiorno. Nello stesso momento la temperatura superficiale interna dello strato 11 della struttura di parete 1 à ̈ pari a circa 34°C. Il picco di temperatura raggiunge la superficie interna verso mezzanotte, ovvero 12 ore più tardi.
Il confronto tra le figure 33(d) e 34(d) evidenza come la presenza dei montanti 10 influisca in modo minimo sulla trasmittanza termica della struttura 1, a riprova della bontà della struttura in termini di isolamento termico.

Claims (12)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Struttura di parete (1) di edifici comprendente una pluralità di pannelli verticali di chiusura (11) rivolti all’interno (I) dell’edificio e una pluralità di pannelli verticali di chiusura (12) rivolti all’esterno (E) dell’edificio, tra loro contrapposti e distanziati a formare un’intercapedine, e una pluralità di montanti verticali (10), alloggiati in detta intercapedine, che supportano i pannelli interni (11) e i pannelli esterni (12), in cui detti montanti (10) sono profilati pultrusi realizzati in una resina polimerica e fibre di rinforzo.
  2. 2. Struttura di parete (1) secondo la rivendicazione 1, in cui la resina polimerica à ̈ termoindurente, ad esempio poliestere, resina epossidica, resina acrilica, vinilestere, resina fenolica, oppure termoplastica, ad esempio PVC, poliuretano, polietilene, e le fibre di rinforzo sono scelte tra: fibre di vetro, fibre di carbonio o fibre sintetiche e sono costituite da singoli filamenti, oppure un fascio di filamenti, oppure singoli fili (spun yarn), oppure fasci di fili assemblati (roving).
  3. 3. Struttura di parete (1) secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, in cui i montanti (10) hanno sezione trasversale costante e comprendono almeno una cavità interna (A-D) che agisce da camera d’aria, oppure da condotto di areazione, oppure da alloggiamento di componenti di impianti elettrici e/o idraulici e/o tecnologici.
  4. 4. Struttura di parete (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-3, in cui i montanti (10) hanno sezione trasversale costante sostanzialmente a doppia T.
  5. 5. Struttura di parete (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-4, in cui i pannelli interni (11) e i pannelli esterni (12) sono vincolati ai rispettivi montanti (10) per mezzo di prime staffe metalliche (19) a questi fissate.
  6. 6. Struttura di parete (1) secondo la rivendicazione 5, in cui le prime staffe metalliche (19) sono avvitate o rivettate ai rispettivi montanti (10) .
  7. 7. Struttura di parete secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-6, in cui detti montanti (10) sono direttamente giuntati ad un basamento (31) dell’edificio e/o sono fissati ai solai (2) dell’edificio per mezzo di seconde staffe metalliche (18) e tasselli (18’).
  8. 8. Struttura di parete (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-7, in cui detta intercapedine à ̈ riempita, in tutto o in parte, con uno o più materiali (24, 27) termicamente e/o acusticamente isolanti e/o con parti di impianti quali, ad esempio, miscelatori, tubi (T), vaschette per WC.
  9. 9. Struttura di parete (1) secondo la rivendicazione 8, in cui l’eventuale porzione (23) di intercapedine non riempita à ̈ utilizzata per la circolazione naturale di aria.
  10. 10. Struttura di parete (1) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente una pluralità di canalette (25, 26) di guida e alloggiamento di cavi (41) e/o tubi (T) di impianti e/o condotti di ventilazione, in cui dette canalette (25, 26) hanno una sezione sostanzialmente a C, e in cui ciascuna canaletta (25, 26) à ̈ fissata sia ai relativi montanti (10), risultando sghemba rispetto ad essi, sia ad un solaio (2) dell’edificio, in corrispondenza del pavimento o del soffitto, in modo tale che ciascuna canaletta (25, 26) agisce anche da elemento di fissaggio dei montanti (10) ai solai (2).
  11. 11. Struttura di parete (1) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dall’essere prefabbricata in moduli trasportabili al cantiere per il fissaggio ad altri moduli e/o ad un basamento o un solaio dell’edificio.
  12. 12. Uso della struttura di parete (1) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni per la realizzazione di pareti interne o esterne di edifici, o per la realizzazione di elementi a sbalzo quali, ad esempio un balcone (40), o per la realizzazione di tetti (C) inclinati o colmi ventilati.
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