ITMI20130137U1 - Cassero per getto in opera di solai o muri in calcestruzzo - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Campo di applicazione

Il trovato riguarda il settore dell’edilizia e, più precisamente, riguarda un cassero per getto in opera di solai o muri.

Arte nota

Un cassero (o cassaforma) è, come noto, una struttura per il contenimento di un getto di calcestruzzo, ed è ampiamente utilizzato in edilizia per realizzare manufatti in calcestruzzo armato, in particolare solai e muri.

I principali sistemi per la realizzazione di solai comprendono: solaio a piastra in calcestruzzo, solaio prefabbricato tipo Predalles; solaio misto in laterizio con travetti e pignatte.

Il solaio a piastra in calcestruzzo si sviluppa essenzialmente con una prima puntellazione con funzione di rompi-tratta, sulla quale vengono disposte le tavole per il contenimento del calcestruzzo. Si prosegue con la posa dell’armatura in ferro, e per finire si esegue il getto di calcestruzzo che solitamente ha uno spessore di circa 25 cm. Tale sistema offre buoni risultati ma ha lo svantaggio del costo elevato, sia per i tempi di messa in opera che sono piuttosto lunghi, sia perché richiede notevoli quantità di calcestruzzo e di ferro per l’armatura.

Il solaio tipo “Predalles” è realizzato con lastre piane prefabbricate; ha il vantaggio di una superficie dell’intradosso che si presenta già finita e pronta per essere tinteggiata ma ha il difetto dei giunti di unione fra pannelli che rimangono visibili e compromettono il risultato estetico. Per questo motivo, esso è ritenuto poco adatto per locali ad uso abitativo, ed infatti è utilizzato principalmente per locali adibiti ad autorimessa, cantina, etc. Le lastre prefabbricate sono poco costose, tuttavia questo vantaggio è in parte vanificato dai costi per la movimentazione e la messa in opera, che richiede fuso di attrezzature come per un normale prefabbricato.

Il solaio “misto” comprende nervature (dette travi o travetti) in calcestruzzo armato, realizzate in opera o prefabbricate, ed elementi di alleggerimento (pignatte) in laterizio o talvolta in materiale espanso. Il getto di calcestruzzo forma una soletta al di sopra degli elementi di alleggerimento. Il vantaggio di questo sistema, largamente utilizzato, è sostanzialmente quello di utilizzare travetti prefabbricati Per questo motivo, lo si può considerare una “semi prefabbricazione”. Questo sistema, però, ha lo svantaggio di un maggior onere della messa in opera, rispetto alla tecnica con getto in opera, per il posizionamento delle pignatte. Esso inoltre soffre di uno svantaggio, noto come fenomeno di “sfondellamento”, che consiste nel distacco dell’intradosso degli elementi di alleggerimento.

Per quanto riguarda invece la realizzazione di muri, nell’arte nota si utilizzano principalmente le tecniche di: muro in calcestruzzo ed isolamento termico a cappotto esterno; muro in laterizio ed isolamento termico a cappotto esterno; muro in laterizio isolante.

Nel primo caso, il muro in calcestruzzo viene normalmente realizzato con casseri riutilizzabili, per contenere i costi. L’isolamento termico è dato da lastre in materiale isolante applicate successivamente all’esterno del muro (cappotto isolante) e fissate ad esso meccanicamente. E’ un sistema poco impiegato, in quanto risulta costoso e lento nell’esecuzione a causa della movimentazione dei casseri. Il muro in laterizio con isolamento termico esterno è il sistema più utilizzato, ma anch’esso richiede l’applicazione delle lastre di materiale isolante “a cappotto” e ciò costringe l’impresa costruttrice ad avvalersi di personale specializzato per la fase di finitura del muro, aumentando i costi. Il muro in laterizio isolante ha lo svantaggio di richiedere spessori sempre più elevati (anche di ca. 50 cm) per adeguarsi alle normative di isolamento termico; lo spessore crescente del muro ovviamente comporta un aumento del peso e dei costi, e riduce la superficie abitativa.

Per questi motivi, i sistemi noti per la realizzazione di muri e solai non sono del tutto soddisfacenti e vi è un incentivo a proporre un sistema che consenta di ridurre il costo di messa in opera, il peso, l’utilizzo di materiale, il tutto senza richiedere manodopera altamente specializzata. Allo stesso tempo, il sistema deve essere adattabile alle esigenze delle imprese edili.

Vi è inoltre un’esigenza, sempre più sentita, di fornire sistemi di riscaldamento a bassa temperatura, alternativi ai comuni radiatori alimentati con acqua calda.

I radiatori ad acqua calda, come noto, sono poco efficienti dal punto di vista energetico. Richiedono calore a temperatura relativamente alta (tipicamente ca. 80 °C) che è più oneroso da produrre e distribuire; non riescono a riscaldare in modo uniforme con effetto di scarso confort termico, e ingombrano i locali costituendo un vincolo per l’arredamento; inoltre servono solo a riscaldare e, per il condizionamento estivo, è necessario un impianto separato di condizionamento che come noto consuma molta energia.

Si è cercato di risolvere questi svantaggi con i sistemi di riscaldamento a bassa temperatura a pavimento, che normalmente hanno una temperatura di esercizio nettamente inferiore (di solito 30-40 °C). Tali sistemi sono più efficienti da un punto di vista teorico, però soffrono di alcuni svantaggi che ne hanno limitato la diffusione: aumentano lo spessore del pavimento (betoncino di copertura) sottraendo volume all’ambiente; generano moti convettivi e favoriscono la circolazione di polvere, risultando fastidiosi per alcune persone; la loro efficienza è ridotta dal mobilio che copre parte della superficie radiante e assorbe parte del calore. Per questi motivi la diffusione dei sistemi a pavimento sinora è stata modesta.

Sono anche noti dei sistemi radianti a soffitto che però si basano su un controsoffitto o su moduli ad esempio in cartongesso appesi al soffitto vero e proprio, quindi anch’essi sottraggono volume utile e non sempre sono realizzabili. Detti sistemi radianti a soffitto vengono applicati a edifici commerciali e/o di grandi dimensioni (es. capannoni) dove è già prevista una contro soffittatura con pannelli per i servizi (cavi, condizionamento delTaria, etc.); sono però poco adatti all’edilizia civile abitativa.

Sommario

Il presente trovato si propone di mettere a disposizione un cassero migliorato per la realizzazione di solai e muri, tale da superare i limiti e gli svantaggi dell’arte nota, che sono stati discussi in precedenza.

Questo scopo è raggiunto con un cassero modulare per il getto in opera di solai o muri in calcestruzzo armato secondo l’annessa rivendicazione 1, comprendente:

una base conformata come un pannello;

almeno una porzione di alleggerimento che si protende dall’estradosso di detta base a pannello, e si estende longitudinalmente lungo il cassero;

ed in cui la base a pannello comprende al suo interno almeno un elemento radiante a circolazione di fluido, collegabile ad un circuito di alimentazione di un fluido riscaldante o raffrescante.

La base del cassero preferibilmente ha una forma di lastra piana, ovvero presenta lunghezza e larghezza preponderanti rispetto allo spessore. Detta base preferibilmente è realizzata in calcestruzzo alleggerito e armato, ma può essere realizzata anche in polistirene, fibra di legno, o altri materiali adatti. Se si utilizza calcestruzzo alleggerito, esso preferibilmente ha un peso non superiore a 600 kg/m<3>.

Preferibilmente il cassero è realizzato in modo tale da avere un peso complessivo indicativo di 12 kg/m<2>.

La struttura di alleggerimento che si protende dalla base riduce il volume di calcestruzzo di copertura, concentrandolo dove serve maggiormente; in particolare gli elementi di alleggerimento longitudinali definiscono dei canali che, ricevendo il getto, formeranno dei travetti atti a sopportare i carichi di progetto. In una forma preferita, il cassero comprende elementi longitudinali a sezione rettangolare o quadrata; detti elementi possono essere tra loro identici o differenti. Vantaggiosamente, detti elementi di alleggerimento sono realizzati in polistirene espanso (PSE).

La base del cassero presenta vantaggiosamente dei mezzi di accoppiamento laterali, consentendo il corretto accostamento dei casseri. Ad esempio, in una forma preferita, i fianchi della base sono sagomati in modo complementare così che un fianco destro di un cassero si accoppia con un fianco sinistro del cassero adiacente, e così vìa. Più preferibilmente, gli elementi di alleggerimento sono conformati in modo tale da creare, tra due casseri affiancati, uno spazio longitudinale dimensionato per formare un travetto di portata, accogliendo i ferri e le staffe che saranno calcolati secondo le esigenze.

La base del cassero, secondo uno dei vari aspetti opzionali del presente trovato, comprende uno strato esterno in materiale termicamente isolante, come per esempio polistirene. La presenza di uno strato di isolante termico è vantaggiosa, in particolare, per la realizzazione di muri. Il cassero secondo il trovato infatti può essere proposto in una versione specifica per solai o in una versione specifica per muri.

Il menzionato elemento radiante è per esempio una serpentina (in rame o altro materiale) o più generalmente un circuito, alloggiato nella base del cassero e collegabile ad un normale impianto di climatizzazione.

II principale vantaggio consiste nel realizzare contestualmente un solaio (o muro) unitamente ad un circuito radiante con i vantaggi dei sistemi a bassa temperatura, ma senza serpentine a pavimento. Ne deriva l’eliminazione della posa del betoncino di copertura, riducendo quindi gli spessori di circa 10 cm, e di conseguenza minore peso e minori costi, e maggior volume abitativo rispetto ad un sistema di riscaldamento a pavimento. Si noti che la parte radiante è parte del cassero (quindi del solaio o muro) e non richiede applicazioni esterne come per esempio un controsoffitto. Inoltre, l’elemento radiante contenuto nel cassero può essere collegato anche ad un circuito di un fluido di raffrescamento, se disponibile, e servire da sistema di condizionamento, cosa che non è generalmente possibile con i radiatori convenzionali.

Un altro vantaggio è dato dal peso contenuto del cassero che consente una facile movimentazione senza l’ausilio di attrezzature di cantiere.

Facendo riferimento all’applicazione ai solai, si possono individuare i seguenti vantaggi rispetto alle tecniche convenzionali. Anzitutto vi è un lavoro meno oneroso di preparazione per la posa del cassero, sia per il peso contenuto già menzionato in precedenza, sia per il fatto che il cassero può essere realizzato con una certa capacità autoportante, e sono sufficienti dei semplici rompi tratta ad esempio ogni 1,5 m circa. Un altro vantaggio notevole è dato dal minor quantitativo di calcestruzzo e quindi minor peso finale del solaio, grazie alle strutture di alleggerimento integrate nel cassero. In sostanza si può impiegare un minor spessore di calcestruzzo a parità di portata, nonché un minor quantitativo di ferro, grazie alle strutture di alleggerimento che definiscono gli spazi ottimali per i travetti. Altri vantaggi sono la semplificazione di posa, e il risparmio di materiali e mano d’opera. Si deve notare, in particolare, che un cassero secondo il presente trovato non richiede manodopera altamente specializzata, il che viene molto apprezzato dalle imprese edili.

Riferendosi invece alla realizzazione di muri, si possono elencare i seguenti vantaggi:

velocità di posa e di esecuzione,

- riduzione dei costi di messa in opera,

riduzione dei costi per opere extra,

isolamento termico a cappotto già in opera senza costi aggiuntivi e senza manodopera specifica.

Le caratteristiche e i vantaggi del cassero secondo il trovato risulteranno evidenti dalla descrizione che segue, che si riferisce ad alcuni modi di realizzazione a titolo esemplificativo e non limitativo, e con l’aiuto delle figure annesse.

Breve descrizione delle figure

La Fig 1 è una vista prospettica di un cassero radiante per getto in opera di solai in calcestruzzo, secondo un modo di realizzazione,

la Fig. 2 mostra un esempio di realizzazione di un solaio con casseri come da Fig. 1 ,

la Fig. 3 mostra un cassero secondo il trovato, per la realizzazione di un muro.

Descrizione dettagliata di una realizzazione preferita

In Fig. 1 è mostrato un cassero 1 comprendente: un elemento base 2 conformato come un pannello ed elementi longitudinali 3 e 4 di alleggerimento che si estendono dall’estradosso della base 2. Vantaggiosamente la base 2 è realizzata in calcestruzzo alleggerito e opportunamente armato; gli elementi di alleggerimento 3 e 4 sono per esempio in polistirene (comunemente detto "polistirolo”).

Il pannello che forma la base 2 comprende al suo interno almeno un elemento radiante nel quale può circolare un fluido riscaldante o raffrescante, che normalmente è acqua. Detto elemento radiante è per esempio una serpentina annegata nel calcestruzzo della base 2; la figura mostra le connessioni di ingresso 5 e uscita 6, che consentono il collegamento ad un circuito esterno di alimentazione del detto fluido. La serpentina può essere in rame o altro materiale adatto, anche non metallico (es. polietilene o polibutadiene), più preferibilmente con diametro tra 6 e 12 mm.

Il pannello di base 2 presenta inoltre degli opportuni mezzi di accoppiamento con la base di un altro cassero identico, che nell’esempio sono rappresentati da fianchi laterali 7, 8 sagomati in modo complementare.

Gli elementi di alleggerimento definiscono dei canali, come ad esempio il canale 9 di Fig. 1, destinate ad accogliere l’armatura metallica e il getto di calcestruzzo. Estendendosi dal pannello 2, gli elementi di alleggerimento diminuiscono il volume di calcestruzzo, e di conseguenza il peso e i costi, a sostanziale parità di portata.

Vantaggiosamente, la serpentina è formata da sezioni, tra loro collegate, che si sviluppano in corrispondenza degli alleggerimenti.

In Fig. 2 sono mostrati due casseri 1 (del tipo di Fig. 1) affiancati. Si può notare che, tra le strutture 3 dei due casseri, è definito uno spazio longitudinale 9’ che formerà un travetto di portata. Nella Fig. 2 sono mostrati anche i seguenti dettagli: ferri di armatura 10, rete di ripartizione del carico 11, getto di calcestruzzo 12 che riempie gli spazi longitudinali 9 e 9’ tra le strutture di alleggerimento 3 e 4 e forma una soletta. Tali dettagli non sono descritti ulteriormente, poiché sono noti ad un tecnico del settore; essi potranno variare a seconda del progetto specifico, dei carichi, etc.

In Fig. 3 è mostrato a titolo di esempio un cassero per la realizzazione di muri. Per semplicità, si usano gli stessi riferimenti numerici delle Fig. 1-2 che indicano il cassero 1, il pannello 2, le strutture di alleggerimento 3 e 4, le connessioni 5, 6 per il fluido di riscaldamento o raffreddamento, e il getto di calcestruzzo 12.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Cassero modulare (1) per il getto in opera di solai o muri in calcestruzzo armato, caratterizzato dal fatto di comprendere: una base (2) conformata come un pannello; - almeno una porzione di alleggerimento (3, 4) che si protende dall’estradosso di detta base a pannello (2) e si estende longitudinalmente lungo il cassero; ed in cui la base a pannello (2) comprende al suo interno almeno un elemento radiante (5, 6) a circolazione di fluido, collegabile ad un circuito di alimentazione di un fluido riscaldante o raffrescante.
2. 2. Cassero secondo la rivendicazione 1, in cui detta base (2) ha una forma sostanzialmente di lastra piana.
3. 3. Cassero secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detta base (2) è realizzata in uno dei seguenti materiali: calcestruzzo alleggerito e armato, oppure polistirene, oppure fibra di legno.
4. 4. Cassero secondo la rivendicazione 3, in cui la base è realizzata in calcestruzzo alleggerito e armato con peso non superiore a 600 kg/m<3>.
5. 5. Cassero secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta almeno una porzione di alleggerimento è realizzata in polistirene espanso (PSE).
6. 6. Cassero secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, avente un peso complessivo indicativo di 12 kg/m<2>.
7. 7. Cassero secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta base (2) comprende mezzi di accoppiamento disposti lateralmente, lungo i fianchi della base stessa, e che consentono l’accoppiamento con un altro cassero identico.
8. 8. Cassero secondo la rivendicazione 7, in cui i detti mezzi di accoppiamento consistono in bordi laterali sagomati (7, 8) della base a pannello (2) .
9. 9. Cassero Secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente porzioni di alleggerimento (3, 4) che sono conformate in modo tale che, affiancando il cassero ad un altro identico cassero, risulti definito centralmente tra i due casseri uno spazio longitudinale ( 9 *) dimensionato per formare un travetto di portata,
10. 10. Cassero secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la base (2) comprende una lastra posizionata esternamente o sull'intradosso, in materiale termicamente isolante.
11. 11. Cassero secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto almeno un elemento radiante (5, 6} è una serpentina, e detta serpentina comprende varie sezioni, tra loro collegate, che si sviluppano in corrispondenza di dette porzioni di alleggerimento.