ITRM20120233A1 - Modulo prefabbricato per la composizione di unita' abitative e/o uffici - Google Patents

Description

'Modulo prefabbricato per la composizione di unità abitative e/o uffici"

DESCRIZIONE

La presente innovazione è relativa a un modulo (fig. 1) con cui comporre spazi vivibili e di lavoro. La tecnologia utilizzata verte interamente sulla prefabbricazione degli elementi e sul loro assemblaggio a secco. Ciò per un duplice motivo: abbattere i costi di produzione (dunque di vendita) ed energetici del manufatto, nel suo intero ciclo di vita (LCA, Life Cycle Assessment). E' evidente, da un lato, l'intento di dare un'alternativa al mercato del cemento con un prodotto innovativo e dai costi contenuti. Dall'altro la prefabbricazione offre l'opportunità di innovare anche l'approccio progettuale, soprattutto in ambito residenziale: nel corso degli ultimi decenni è cambiato radicalmente il modo di vivere la casa, ma sfortunatamente è mancata una risposta ai nuovi requisiti abitativi. Lo scenario odierno infatti, è quello di una domanda d abitazioni flessibile, con possibilità economiche spesso limitate e stili di vita mutevoli. I modi in cui usufruiamo degli spazi non sono più inquadrabili in formule da manuale {ad es., "zona giorno/zona notte"). Perlomeno queste non sono più traducibili in maniera uguale per tutti. L'obiettivo non è fornire un abitazione prefabbricata, come molti prodotti presenti sul mercato: questi, seppure ve ne siano alcuni degni di nota, pagano pesantemente i limiti imposti dalle modalità di trasporto. Il risultato è che, essendole dimensioni fortemente caratterizzate da questo fattore, sono usati in situazioni emergenziali o temporanee. Non ci si riferisce a costruzioni a secco come le case in legno, ma alle vere e proprie case prefabbricate, molto più simili a container che a residenze. Il reale intento dell'innovazione non è fornire alla clientela una casa "preconfezionata", ma gli elementi per comporla da sé: da qui il modulo, la cui struttura in fig.2, è progettata in acciaio con profili metallici standard. Le sezioni considerate sono a C (a) e doppia T ( b ). In particolare il profilo a C (a) appare come il più idoneo per le travi di bordo: affiancati due moduli, le sezioni a C contrapposte lavoreranno staticamente come un trave a doppia T. Quando si parla di prefabbricazione le modalità di trasporto sono un tema cruciale, sia per ragioni economiche che logistiche. Le misure del modulo, indicate nelle figg. 3 e 4, sono compatibili cori trasporti ordinari, in modo che l'edificio finale non risenta dei limiti imposti dai codici vigenti al riguardo.

Prima di essere trasportato, il modulo è completato dalle chiusure opache orizzontali: solaio (c) e pavimento [d). Entrambe le stratigrafie sono composte da pannelli sandwich con struttura di irrigidimento interna in legno. I requisiti sono:

Collaborare alla rigidità strutturale dell'insieme;

Avere prestazioni energetiche tali da garantire il benessere termo-igrometrico. Allo stato attuale i criteri considerati sono quelli del D. Lgs. 192/05 e s.m.i. D.P.R.

59/09), ma la progettazione al riguardo dovrà essere sempre aggiornata, così come dovrà tenere conto delle normative vigenti nel caso di una commercializzazione all'estero. Il modulo che lascia l'officina per essere trasportato in loco è, così come disegnato in fig. 1, un parallelepipedo libero ai lati e delimitato dai pilastri agli spigoli. In questa sua conformazione è usato indistintamente per creare superficie abitabile, da tramezzare successivamente. Solo al fine di ottimizzare l'impiantistica, uno o più moduli (a seconda della pianta globale) vengono

adattati per ospitare gli impianti, come nelle figg. 5, 6 e 7: pertanto avranno un controsoffitto

(e) e saranno tramezzati in modo da individuare gli spazi per il bagno (f) e per l'alloggiamento

dei sistemi di generazione/accumulo ( g ). Lo scopo è concentrare gli impianti per la produzione

di acqua calda sanitaria e la climatizzazione in vani appositamente predisposti. E' ancora op¬

portuno ribadire che ottimizzare la progettazione porta a ottimizzare la produzione: di conseg¬

uenza i costi per la realizzazione e per il cliente sono più bassi.

Le misure di base, l'una multipla dell'altra, permettono di unire i moduli con maggiore libertà

compositiva. Ad esempio, se si immagina di creare uno spazio rettangolare con tre moduli ( h ,

i e j), si può scegliere tra due possibilità come mostrato nelle piante ed assonometrie delie

figg. 9, 9.1, 10 e 10.1. Nella prima (figg.9, 9.1) si ha un pilastro al centro [h.l) che caratterizza

fortemente la spazialità interna. Sarà la planimetria definitiva, in base alle divisioni volute da

progettista e cliente, a dettare la scelta. L'esempio serve a dimostrare come i moduli non sono

affiancabili solo in un modo. Inoltre essi sono sovrapponibili per avere voiumi fruibili su più livelli (fig. 11): la struttura del modulo è dimensionata anche a questo scopo. Sfruttando la

ripartizione strutturale del profilo b, in fig. 2, basterà lasciare libero lo spazio per inserire suc¬

cessivamente una scala metallica (fig. 8).

Ottenuta la superficie finale con i moduli necessari, non resta che definire i tamponamenti

perimetrali. Data la pianta del modulo (visibile in fig. 12), si tratta di progettare due misure di

pareti, larghe rispetivamente 2,2 m (secondo l'abaco di fig. 13) e 4,4 m (secondo l'abaco di fig.

14). In entrambi i casi, al minimo sono previsti i seguenti tipi:

Chiusura verticale trasparente ( k , k.l);

Chiusura verticale opaca (/, il).

Chiusura verticale opaca con finestra 70 cm x 100 cm (m, m.l);

Chiusura verticale opaca con porta/finestra 100 x 210 cm ( n , n.l);

Ovviamente è data anche la parete con la porta di ingresso, così come sono ammissibili com-

binazioni e varianti dei tamponamenti di cui sopra. Tutte le pareti sono ventilate, per cui hanno

un intercapedine (o) di circa 10 cm tra il pannello sandwich e il pannello di supporto per il rivestimento esterno (p). Quest'ultimo può essere realizzato con materiali diversi secondo i gusti del cliente, con la possibilità di personalizzare i prospetti del proprio edificio. L'attacco avviene direttamente alla struttura del modulo (lungo i profili a), ed è reversibile: in altre parole le chiusure verticali possono essere smontate e/o sostituite senza rischio per la fruibilità e la sicurezza statica della costruzione. Questa è una caratteristica importante in caso di ristrutturazioni. Come per qualsiasi prodotto industriale qualora si rendesse necessario la parte compromessa viene facilmente sostituita. Inoltre, la divisione dell'edificio in moduli prefabbricati rende possibile la sua modifica ed espansione: è sufficiente smontare i tamponamenti interessati e aggiungere i moduli richiesti (oltre che permessi, ovvio, dagli standard urbanistici). Nelle figg. 15, 15.1, 16 e 16.1 sono riportati due esempi di edifici formati da pochi moduli e successivamente ampliati.

In fig. 15, la pianta inizialmente è composta da cinque moduli con una sup. lorda di 42 m<2>, sufficienti ad es. per il bilocale di una giovane coppia. Nel tempo può essere necessario ulteriore spazio, rendendo così utile l'aggiunta dei moduli s e t. Basterà smontare le pareti (la q e la r) dove si innestano le parti da aggiungere e riposizionare poi le nuove chiusure verticali. La

superficie sale ai 60 m<2>della fig.15.1, sufficiente per un trilocale. Le tramezzature {non rappre¬

sentate nelle figure) sono pannelli montati a secco, quindi facilmente modificabili.

In fig. 16, è disegnata la pianta di un monolocale di 26 m<2>formato da tre moduli. Partendo

da questa configurazione si aggiungono due moduli, u e v per aumentare la zona giorno e

quattro per la zona notte {w, x, x.l, y), portando la superficie lorda ai 77,6 m<2>deila fig. 16.1.

Quest'ultimo esempio mostra come non ci sia alcun vincolo tecnico o geometrico all'aumento,

teoricamente illimitato, dei moduli.

Rimangono da descrivere l'attacco a terra e la copertura di una casa composta da moduli

prefabbricati.

Come in ogni architettura, la scelta dei tipo di fondazione deriva dalla geologia del terreno.

Tuttavia un altro punto di forza dell'invenzione, sotto questo aspetto, è di non dipendere dalla

soluzione tecnica che verrà adottata. Nelle case in legno, ad es., la fondazione può cambiare

ma l'attacco delle pareti rende sempre necessaria la realizzazione di una platea in cemento armato, dove queste possano ancorarsi. Ciò perchè la tecnologia (e si può dire lo stesso per le strutture in acciaio) viene utilizzata in maniera "tradizionale": gli edifici non sono manufatti "da laboratorio" ma vengono assemblati sul posto, pezzo per pezzo. Quello che cambia rispetto ad un comune edificio in cemento armato è solo la maggiore quantità di tecnologia: a secco impiegata; motivo per cui il cantiere consuma minore energia. Per questa ragione si ritiene che le costruzioni attuali in legno siano dette erronearnepte prefebbricate: sarebbe più corretto definirle costruite con elementi prefabbricati. Le vere case prefabbricate sono "blocchi" unici, trasportati daH'officina direttamente in loco e lì posizionate, senza bisogno di ulteriori lavorazionì: caratteristica che però porta i problemi di cui si è detto all'inizio di questa descrizione. la presente innovazione è il tentativo di arrivare a una sintesi tra le case prefabbricate odierne (simili a, anzi addirittura derivate da, container) e le costruzioni a secco in legno o acciaio. Tornando al tema delle fondazioni i moduli, essendo parallelepipedi completi di pavimento e soffitto, necessitano solo di un lavoro di preparazione del piano di appoggio esterno. Fatto ciò, come descritto in fig. 17, vengono posati su travi continue ( y.l ), per evitare che eventuali cedimenti del terreno in un punto creino disallineamenti tra i moduli assemblati. Qualora la portanza del terreno non fosse sufficiente, potrebbero essere necessari plinti di appoggio in corrispondenza dei pilastri (z), al di sotto delle travi ( y.l ). In ogni caso si ha un notevole risparmio economico ed energetico sui costi legati a scavi e fondazioni.

In copertura il modulo è già provvisto della stratigrafia principale del solaio (c), comprendente lo strato isolante e, come per le chiusure verticali, una struttura di irrigidimento. Uniti i moduli, viene montato il sistema di raccolta delle acque meteoriche, li soffitto inoltre, ha una barriera al vapore e un'impermeabilizzazione posta alla fine della stratigrafia. Come indicato in fig. 18, una volta assemblati i moduli questa deve essere completata sovrapponendo altri fogli ( z.l } lungo le linee di contatto, per l'ovvia ragione che se i punti di connessione non fossero coperti si rischierebbero infiltrazioni tali da compromettere il sistema. Uniti i moduli e risolti questi punti critici, vengono posati i pannelli di copertura (z.2). In ogni caso sarà lasciata un intercapedine per avere una copertura ventilata. Per dare la possibilità di personalizzare il prodotto, come per le chiusure verticali, i pannelli (z.2) sono di inclinazione e materiale a scelta tra alcune varianti proposte al cliente (tegole.fotovoltaiche, coppi, rame, etc.). Si tratterà comunque di una copertura a tetto, a meno che l'estradosso non debba essere praticabile (in un edifìcio su più piani): in tal caso si deve applicare una pavimentazione da esterni.

Il richiedente si riserva, nello sviluppo esecutivo del presente trovato, modifiche di dettaglio alle soluzioni tecniche descritte, nel rispetto e senza modificare le rivendicazioni poste a tutela dello stesso.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Modulo prefabbricato come in fig.l per la composizione di unità abitative e/o di lavoro, di dimensioni indicative di 2,20 m x 4,40 m x 3,30 m (h), comunque tali da non necessitare di trasporto eccezionale e in ogni caso con il lato lungo del rettangolo di base multiplo del lato corto; tale modulo è dotato delle partizioni orizzontali, pavimento (d) e soffitto (c), ma non delle pareti laterali (di seguito denominate chiusure verticali), del tutto libere ad esclusione della struttura posta agli spigoli del parallelepipedo.
2. 2. Modulo prefabbricato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di poter essere affiancato o contrapposto ad altri moduli come nelle figg. 9, 9.1, 10 e 10.1, .per ottenere spazi vivibili delle dimensioni desiderate.
3. 3. Modulo prefabbricato secondo le rivendicazioni 1 e 2, dimensionato strutturalmente per essere sovrapposto ad altri moduli, al fine di avere volumi fruibili su più piani come da fig. 11.
4. 4. Modulo prefabbricato secondo le rivendicazioni 1, 2 e 3, caratterizzato dalla possibilità di montare sui lati le chiusure verticali, divise in due misure per il lato lungo e il lato corto ( nelle figure 13 e 14), secondo un abaco di alternative tra cui: chiusura verticale trasparente (k, k.l ), chiusura verticale opaca (/, 11) e chiusura verticale con finestra e porta finestra di varie dimensioni; le chiusure verticali sono formate da pannelli sandwich con isolante interno e sono fissate alla struttura del modulo (ai profili a) mediante sistemi a incastro o bullonatura; le chiusure verticali hanno un intercapedine ventilata (o); le finiture e i tipi di pannello (p) sono a scelta del cliente.
5. 5. Modulo prefabbricato secondo le rivendicazioni 1,2,3 e 4, progettato per essere unito o disunito con altri moduli e con le chiusure verticali più volte e in maniera reversibile; il fissaggio tra moduli e tra i moduli e le pareti mediante bullonatura consente di cambiare la pianta dell'edificio in qualsiasi momento, aggiungendo o sottraendo moduli dopo aver smontato e rimontato le chiusure verticali, come negli esempi delle figg. 15, 15.1, 16 e 16.1.
6. 6. Modulo prefabbricato secondo la rivendicazione 1, progettato per poter essere adattato, in una sua variante strutturalmente identica (indicata nelle figg. 5, 6 e 7), a ospitare le predisposizioni e gli alloggiamenti degli impianti idrico/sanitari e di climatizzazione.