ITUB201560033U1

ITUB201560033U1 - PREFABRICATED ELEMENTS

Info

Publication number: ITUB201560033U1
Application number: ITUB2015U060033U
Authority: IT
Inventors: Gianluca Manieri
Original assignee: Gianluca Manieri
Priority date: 2015-07-31
Filing date: 2015-07-31
Publication date: 2017-01-31

Description

Elementi prefabbricati Prefabricated elements

La presente invenzione si inserisce nel campo dell’architettura sostenibile, e nel dettaglio riguarda una serie di elementi prefabbricati per la realizzazione di costruzioni, impiegabile anche nei sistemi di costruzione a secco. The present invention is part of the field of sustainable architecture, and in detail concerns a series of prefabricated elements for the construction of buildings, which can also be used in dry construction systems.

La realizzazione di costruzioni richiede l’impiego di materiali presenti in natura, come pietre e legno, o frutto di una elaborazione da parte dell’uomo, come cemento armato, estrusi in laterizio ed elementi prefabbricati comprendenti acciaio ed altri materiali idonei a sopportare tutte le sollecitazioni cui un edificio è soggetto. The construction of buildings requires the use of materials present in nature, such as stone and wood, or the result of human elaboration, such as reinforced concrete, brick extrusions and prefabricated elements including steel and other materials suitable to withstand all the stresses to which a building is subject.

Molto spesso la realizzazione di tali elementi realizzati artificialmente comporta notevoli consumi di energia e di conseguenza importanti emissioni di gas ad effetto serra, in particolare anidride carbonica, . Very often the realization of these artificially made elements involves considerable energy consumption and consequently important greenhouse gas emissions, in particular carbon dioxide,.

Inoltre, non sempre è possibile ottenere, con tali elementi, un soddisfacente isolamento termo-acustico, capacità igroscopiche e/o antisismiche adeguate ad alcune zone del mondo che richiedono particolare cautela nella realizzazione di costruzioni. Furthermore, it is not always possible to obtain, with these elements, a satisfactory thermo-acoustic insulation, hygroscopic and / or anti-seismic capacities suitable for some areas of the world that require particular caution in the construction of buildings.

Ancora, nel caso di autocostruzione, non sempre gli elementi prefabbricati risultano idonei a tale applicazione, presentando strutture molto complesse e delicate, che richiedono il montaggio da parte di manodopera specializzata, con il conseguente ovvio aumento di tempi e costi di realizzazione. Furthermore, in the case of self-construction, the prefabricated elements are not always suitable for this application, presenting very complex and delicate structures, which require assembly by specialized labor, with the consequent obvious increase in production times and costs.

Scopo della presente invenzione è quindi quello di realizzare degli elementi prefabbricati per la realizzazione di costruzioni che risultino sostenibili dal punto di vista ecologico, economico e sociale, ad esempio con la creazione di filiere corte nel Paese di produzione o coltivazione della materia prima. The purpose of the present invention is therefore to produce prefabricated elements for the construction of buildings that are sustainable from an ecological, economic and social point of view, for example with the creation of short supply chains in the country of production or cultivation of the raw material.

Un altro scopo dell’invenzione è quello di ideare degli elementi prefabbricati per la realizzazione di costruzioni che riducano la richiesta di energia per la loro realizzazione rispetto agli elementi prefabbricati noti. Another purpose of the invention is to devise prefabricated elements for the construction of buildings that reduce the energy demand for their construction compared to known prefabricated elements.

Ancora uno scopo dell’invenzione è quello di indicare degli elementi prefabbricati per la realizzazione di costruzioni che risultino rinnovabili, riutilizzabili e biodegradabili. Another purpose of the invention is to indicate prefabricated elements for the construction of buildings that are renewable, reusable and biodegradable.

Inoltre, uno scopo dell’invenzione è quello di ottenere un elemento prefabbricato autoportante. Furthermore, an aim of the invention is to obtain a self-supporting prefabricated element.

Ulteriore scopo dell’invenzione è quello di realizzare un elemento prefabbricato impiegabile da chiunque per l’autocostruzione di un edificio, senza necessità di assumere manodopera qualificata. A further purpose of the invention is to create a prefabricated element that can be used by anyone for the self-construction of a building, without the need to hire skilled labor.

Sempre uno scopo dell’invenzione è quello di semplificare e facilitare l’attuale realizzazione di costruzioni in bambù, che comporterebbe altrimenti l’impiego di canne intere, molto voluminose ed estremamente scomode da trasportare e da posare in opera. Another purpose of the invention is to simplify and facilitate the current construction of bamboo constructions, which would otherwise involve the use of whole rods, very bulky and extremely uncomfortable to transport and lay on site.

Questi ed altri scopi sono conseguiti tramite un elemento prefabbricato, secondo la rivendicazione 1 allegata. These and other objects are achieved by means of a prefabricated element, according to the attached claim 1.

Altri dettagli tecnici dell’ elemento prefabbricato sono riportati nelle ulteriori rivendicazioni dipendenti. Other technical details of the prefabricated element are reported in the additional dependent claims.

Forma pertanto oggetto dell’invenzione un elemento prefabbricato per la realizzazione di costruzioni, comprendente uno o più strati, ciascuno ricavato da un fusto di bambù, e ciascuno dotato di fibre longitudinali; gli strati sono disposti in modo che le fibre longitudinali di ciascuno strato siano tutte parallele ad una prima direzione, e sono accoppiati fra loro per mezzo di un agente adesivo. Preferibilmente, gli strati sono pressati secondo una seconda direzione ed una terza direzione, ortogonali fra loro ed ortogonali rispetto alla prima direzione. Therefore, the subject of the invention is a prefabricated element for the construction of buildings, comprising one or more layers, each made from a bamboo stem, and each equipped with longitudinal fibers; the layers are arranged so that the longitudinal fibers of each layer are all parallel to a first direction, and are coupled together by means of an adhesive agent. Preferably, the layers are pressed according to a second direction and a third direction, orthogonal to each other and orthogonal to the first direction.

Secondo l’invenzione, l’elemento prefabbricato può presentare, almeno su un primo lato, una prima sagomatura. According to the invention, the prefabricated element can present, at least on a first side, a first shaping.

In tal caso, è possibile prevedere, su un secondo lato, una seconda sagomatura, complementare alla prima sagomatura. In this case, it is possible to provide, on a second side, a second shaping, complementary to the first shaping.

Ad esempio, il primo ed il secondo lato possono essere opposti fra loro. For example, the first and second sides can be opposite to each other.

Sempre secondo l’invenzione, è possibile prevedere, su un terzo lato, una terza sagomatura. Still according to the invention, it is possible to provide, on a third side, a third shaping.

Inoltre, secondo l’invenzione, si può prevedere su un quarto lato, una quarta sagomatura, complementare alla terza sagomatura. Furthermore, according to the invention, a fourth shape can be provided on a fourth side, complementary to the third shape.

Nel dettaglio, è possibile che il terzo e quarto lato siano opposti fra loro. In detail, it is possible that the third and fourth sides are opposite to each other.

In una variante preferita dell’invenzione, l’elemento prefabbricato può comprendere bambù proveniente da varietà a crescita rapida. In a preferred variant of the invention, the prefabricated element can comprise bamboo from fast-growing varieties.

Ulteriormente, secondo l’invenzione, è possibile prevedere, su lato esponibile agli agenti atmosferici, uno strato protettivo comprendente almeno uno dei seguenti: cera, olio o vernice. Furthermore, according to the invention, it is possible to provide, on the side exposed to atmospheric agents, a protective layer comprising at least one of the following: wax, oil or paint.

In alternativa alla precedente, o possibilmente in aggiunta ad essa, è possibile prevedere, su lato esponibile agli agenti atmosferici, uno strato protettivo comprendente almeno uno dei seguenti: intonaco, piastrelle o pannelli. As an alternative to the previous one, or possibly in addition to it, it is possible to provide, on the side exposed to atmospheric agents, a protective layer comprising at least one of the following: plaster, tiles or panels.

Gli scopi ed i vantaggi suddetti, nonché altri che emergeranno nel prosieguo, appariranno maggiormente evidenti dalla descrizione che segue, relativa ad una preferita forma realizzativa dell’invenzione, fornita a titolo esemplificativo e non limitativo, e dai disegni annessi, in cui: The aforementioned purposes and advantages, as well as others that will emerge below, will appear more evident from the following description, relating to a preferred embodiment of the invention, provided by way of non-limiting example, and from the attached drawings, in which:

- la figura 1 mostra la materia prima per la realizzazione dell’elemento prefabbricato dell’invenzione, in una prima fase di lavorazione; - Figure 1 shows the raw material for the realization of the prefabricated element of the invention, in a first phase of processing;

- la figura 2 mostra la materia prima di figura 1, in una seconda fase di lavorazione; Figure 2 shows the raw material of Figure 1, in a second processing step;

- la figura 3 mostra la materia prima di figura 1, in una forma intermedia di lavorazione; - figure 3 shows the raw material of figure 1, in an intermediate form of processing;

- la figura 4 mostra la forma intermedia di figura 4, mentre viene trasformata in uno strato dell’elemento dell’invenzione; - figure 4 shows the intermediate form of figure 4, while it is transformed into a layer of the element of the invention;

- la figura 5 mostra l’assemblaggio di vari strati di figura 4; - figure 5 shows the assembly of various layers of figure 4;

- la figura 6 mostra la posa dell’assemblaggio di figura 5; - figure 6 shows the installation of the assembly of figure 5;

- la figura 7 mostra una prima fase di lavorazione dell’assemblaggio di figura 5; - figure 7 shows a first stage of assembly processing in figure 5;

- la figura 8 mostra una seconda fase di lavorazione dell’assemblaggio di figura 5; - Figure 8 shows a second processing stage of the assembly of Figure 5;

- la figura 9 mostra una terza fase di lavorazione dell’assemblaggio di figura 5; - Figure 9 shows a third processing stage of the assembly of Figure 5;

- la figura 10 mostra una quarta fase di lavorazione dell’assemblaggio di figura 5; - Figure 10 shows a fourth stage of assembly processing in Figure 5;

- la figura 11 mostra due elementi prefabbricati dell’invenzione. - Figure 11 shows two prefabricated elements of the invention.

In riferimento alle figure allegate, il fusto 1 di una pianta di bambù, dopo essere stato tagliato e pulito dai rami, viene generalmente diviso in due o più tronchi, a seconda del diametro. Per la realizzazione del mattone di bambù, si preferisce il tronco inferiore, ossia quello di diametro maggiore. With reference to the attached figures, the stem 1 of a bamboo plant, after being cut and cleaned from the branches, is generally divided into two or more trunks, depending on the diameter. For the realization of the bamboo brick, the lower trunk is preferred, i.e. the one with the largest diameter.

Tale fusto 1 viene aperto longitudinalmente, su un solo lato, con un unico spacco 2 per tutta la sua lunghezza. Si esercita su ciascuno dei lembi dello spacco 2 una rispettiva forza F, F’, contrapposte fra loro, per portare il fusto 1 in forma piana, ottenendo così una tavola 10 di bambù (fig. 3). Said shaft 1 is opened longitudinally, on one side only, with a single gap 2 for its entire length. A respective force F, F ', opposed to each other, is exerted on each of the edges of the split 2, to bring the stem 1 into a flat shape, thus obtaining a bamboo board 10 (fig. 3).

La tavola 10 viene preferibilmente pulita dai nodi interni e può essere fatta essiccare, naturalmente o artificialmente. The board 10 is preferably cleaned of internal knots and can be dried, naturally or artificially.

Queste ultime operazioni, che possono essere effettuate manualmente o meccanicamente, possono provocare delle crepe sulle superfici della tavola 10. These last operations, which can be carried out manually or mechanically, can cause cracks on the surfaces of the table 10.

Le tavole 10 vengono quindi incollate, sovrapposte parallelamente le une alle altre, con un sottile strato di agente adesivo 11, ad esempio una colla ecologica a base di lignina e tannini. The boards 10 are then glued, superimposed parallel to each other, with a thin layer of adhesive agent 11, for example an ecological glue based on lignin and tannins.

In questo modo, vantaggiosamente, le crepe createsi possono essere sigillate all’interno del raggruppamento 20 di tavole 10, creando delle piccole sacche di aria che ne migliorano le proprietà di isolamento termoacustico. In this way, advantageously, the cracks created can be sealed inside the grouping 20 of boards 10, creating small air pockets that improve their thermal and acoustic insulation properties.

Preferibilmente, la stratificazione delle tavole 10 deve essere eseguita in modo tale che le fibre di bambù siano sempre orientate nella stessa direzione Z, e mai poste ortogonalmente o trasversalmente fra loro. Preferably, the layering of the boards 10 must be carried out in such a way that the bamboo fibers are always oriented in the same direction Z, and never placed orthogonally or transversely to each other.

Le varie tavole 10, che sovrapposte fra loro possono formare un parallelepipedo 20, sono pressate su quattro lati, ovvero secondo due direzioni X e Y, ortogonali alla direzione secondo cui sono poste le fibre di bambù delle tavole 10, fino all’asciugatura e/o alla presa dell’agente adesivo 11. The various boards 10, which overlapping each other can form a parallelepiped 20, are pressed on four sides, or in two directions X and Y, orthogonal to the direction according to which the bamboo fibers of the boards 10 are placed, until drying and / or the setting of the adhesive agent 11.

Preferibilmente, la pressione secondo le direzioni X e Y può essere esercitata ad esempio tramite avvitamento con una chiave dinamometrica di dadi 12 in testa a delle coppie di aste filettate, preferibilmente in acciaio, connesse a delle coppie di barre di metallo 13. Preferably, the pressure according to the X and Y directions can be exerted for example by screwing nuts 12 into the head of pairs of threaded rods, preferably made of steel, connected to pairs of metal bars 13.

Vantaggiosamente, le barre di metallo 13 possono essere posizionate in modo alternato su quattro lati del parallelepipedo 20. Advantageously, the metal bars 13 can be positioned alternately on four sides of the parallelepiped 20.

Il numero di tavole 20 di bambù incollate fra loro può variare in base allo spessore dell’elemento prefabbricato che si vuole ottenere. The number of bamboo boards 20 glued together can vary according to the thickness of the prefabricated element to be obtained.

Il parallelepipedo 20 di tavole 20 di bambù così ottenuto può essere tagliato in blocchi 30 e levigato con delle comuni macchine da falegnameria, ovvero una pialla a spessore 31 ed una sega circolare 32. The parallelepiped 20 of bamboo boards 20 thus obtained can be cut into blocks 30 and smoothed with common carpentry machines, that is a thickness planer 31 and a circular saw 32.

Successivamente, è possibile lavorare i blocchi 30 con una fresa toupie 33 da legno, che li completi realizzando degli incastri 34 del tipo maschio-femmina, complementari fra loro, su almeno un lato, preferibilmente su quattro lati. Subsequently, it is possible to work the blocks 30 with a wood spindle cutter 33, which completes them by making grooves 34 of the male-female type, complementary to each other, on at least one side, preferably on four sides.

Naturalmente, le dimensioni del blocco 30 può variare a seconda della dimensione che il blocco 30 stesso deve svolgere: esso può essere utilizzato per la costruzione di un tramezzo, di un muro di tamponamento o di un muro portante. Naturally, the dimensions of the block 30 can vary according to the dimension that the block 30 itself must carry out: it can be used for the construction of a partition, an infill wall or a load-bearing wall.

Vantaggiosamente, il blocco 30 dell’invenzione è diverso dagli altri elementi prefabbricati ecologici da costruzione noti, perché è un prodotto che per la sua realizzazione presenta valori bassi di energia incorporata; inoltre, esso può risultare costituito al 100% da materiale rinnovabile. Advantageously, the block 30 of the invention is different from the other known ecological prefabricated building elements, because it is a product which for its realization has low values of incorporated energy; moreover, it can be made up of 100% renewable material.

Grazie alla sua elaborazione ed alla sua struttura di fibre parallele fra loro, il blocco 30 può avere una funzione portante, e presentare proprietà antisismiche e di resistenza al fuoco. Thanks to its processing and its structure of fibers parallel to each other, the block 30 can have a load-bearing function, and have anti-seismic and fire resistance properties.

Per la sua realizzazione, si possono impiegare differenti varietà di bambù, anche se sono particolarmente indicate le varietà che raggiungono grosse dimensioni del fusto, e che sono caratterizzate da una crescita molto veloce, che ad esempio raggiungono la maturità, e quindi la massima qualità come materiale da costruzione, entro 4-6 anni. For its realization, different varieties of bamboo can be used, even if the varieties that reach large dimensions of the stem are particularly suitable, and that are characterized by a very fast growth, which for example reach maturity, and therefore the highest quality as building material, within 4-6 years.

Con tali varietà, infatti, si può ridurre al massimo l’impiego di agenti adesivi fra una tavola e l’altra, e vantaggiosamente si può ottenere una notevole riduzione di anidride carbonica dall’atmosfera. Nel dettaglio, il rapido accrescimento del fogliame e la sua grande produzione facilita la cattura e lo stoccaggio di anidride carbonica all’interno delle fibre. With these varieties, in fact, the use of adhesive agents between one table and another can be minimized, and advantageously, a significant reduction of carbon dioxide from the atmosphere can be obtained. In detail, the rapid growth of the foliage and its large production facilitates the capture and storage of carbon dioxide within the fibers.

Vantaggiosamente, i blocchi 30 dell’invenzione, quando dotati anche di incastri 34, si rendono adatti per le costruzioni a secco, e sono riutilizzabili al 100% in quanto facilmente disassemblabili. Advantageously, the blocks 30 of the invention, when also equipped with joints 34, are suitable for dry construction, and are 100% reusable as they are easily disassembled.

Ancora, proprio grazie ai summenzionati incastri 34, la posa in opera può essere effettuata da chiunque, senza la necessità di avvalersi di manodopera specializzata. Dalla descrizione effettuata sono chiare le caratteristiche tecniche dell’elemento prefabbricato per la realizzazione di costruzioni, che è oggetto della presente invenzione, così come chiari ne risultano i vantaggi. Furthermore, thanks to the aforementioned joints 34, the installation can be carried out by anyone, without the need to make use of specialized labor. From the description given, the technical characteristics of the prefabricated element for the construction of buildings, which is the subject of the present invention, are clear, as are the advantages.

Ad esempio, per evitare che il blocco 30 dell’invenzione si biodegradi a seguito dell’interazione con agenti atmosferici, completando il suo naturale ciclo di vita, è possibile proteggerlo con un rivestimento. For example, to prevent block 30 of the invention from biodegrading as a result of interaction with atmospheric agents, completing its natural life cycle, it is possible to protect it with a coating.

Tale rivestimento può essere in vari materiali, a seconda dell’effetto protettivo ed estetico che si voglia ottenere. This coating can be in various materials, depending on the protective and aesthetic effect to be obtained.

In particolare, è possibile applicare una protezione che abbia breve durata, rivestendo almeno il lato che sarà esposto agli agenti atmosferici con cere, oli o vernici, e ripetendo periodicamente tale operazione in base al deterioramento della finitura. In particular, it is possible to apply a protection that has a short duration, covering at least the side that will be exposed to atmospheric agents with waxes, oils or paints, and repeating this operation periodically based on the deterioration of the finish.

In alternativa è possibile applicare una protezione che resista in un lungo periodo, rivestendo almeno il lato che sarà esposto agli agenti atmosferici con intonaco, piastrelle o altri pannelli protettivi. Alternatively, it is possible to apply a protection that lasts over a long period, covering at least the side that will be exposed to atmospheric agents with plaster, tiles or other protective panels.

E’ chiaro, infine, che numerose altre varianti possono essere apportate all’elemento prefabbricato in questione, senza per questo uscire dai principi di novità insiti nell’idea inventiva, così come è chiaro che, nella pratica attuazione dell’invenzione, i materiali, le forme e le dimensioni dei dettagli illustrati potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze, e potranno essere sostituiti con altri tecnicamente equivalenti. Finally, it is clear that numerous other variants can be made to the prefabricated element in question, without thereby departing from the novelty principles inherent in the inventive idea, just as it is clear that, in the practical implementation of the invention, the materials, the shapes and dimensions of the illustrated details may be any according to requirements, and may be replaced with other technically equivalent ones.

Claims

CLAIMS 1) Prefabricated element (30) for the construction of constructions, comprising one or more layers (20) obtained from a bamboo stem (1) and equipped with longitudinal fibers, the layers (20) being arranged so that the longitudinal fibers of each layer (20) are all parallel to a first direction (Z), the layers (20) being coupled together by means of an adhesive agent (11) and being pressed in a second direction (X) and a third direction (Y ), orthogonal to each other and orthogonal to the first direction (Z).

2) Prefabricated element (30) according to claim 1, characterized in that it has, at least on a first side, a first shape (34).

3) Prefabricated element (30) according to claim 2, characterized in that it presents, on a second side, a second shape (34), complementary to the first shape (34).

4) Prefabricated element (30) according to claim 2 or 3, characterized in that it presents, on a third side, a third shape (34).

5) Prefabricated element (30) according to claim 4, characterized in that it presents, on a fourth side, a fourth shape (34), complementary to the third shape.

6) Prefabricated element (30) according to one of claims 1-5, characterized in that it comprises bamboo coming from fast-growing varieties.

7) Prefabricated element (30) according to one of claims 1-6, characterized in that it comprises, on the side exposed to atmospheric agents, a protective layer comprising at least one of the following: wax, oil or paint.

8) Prefabricated element (30) according to one of claims 1-6, characterized in that it comprises, on the side exposed to atmospheric agents, a protective layer comprising at least one of the following: plaster, tiles or panels.