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L’uso dei sistemi costruttivi in acciaio cold-formed ad aste (stick-built) per la scuola BFS di Napoli
Raffaele Landolfo
Luigi Fiorino
Ornella Iuorio

Progetto, realizzazione e collaudo della nuova scuola per conto delle Forze Armate Britanniche (BFS) della NATO di Napoli    


Articolo pubblicato su Costruzioni Metalliche n° 6/2011 pagg. 51-63.
 
Le soluzioni progettuali adottate per la realizzazione della nuova scuola d’infanzia e primaria per conto delle Forze Armate Britanniche (BFS) della NATO di Napoli sono di indubbio interesse nel panorama costruttivo nazionale.
La scelta di adottare, dal punto di vista strutturale, il sistema a secco costituito da pareti di aste realizzate con profili formati a freddo collaboranti con pannelli di rivestimento a base di legno è apparsa da subito come la più adeguata a soddisfare gli elevati standards in termini di sicurezza, durabilità ed eco-efficienza richiesti dalla committenza. Il risultato finale è un complesso che si sviluppa su una superficie coperta di circa 3.000 m² e che riflette, in ogni suo elemento, il lavoro integrato e coordinato svolto da progettisti e tecnici, a partire dalla concezione dell’opera fino alla sua realizzazione e collaudo.
The design solutions for the new “Foundation and Primary School” on behalf of the British Force (BFS) of NATO in Naples are of great interest within the national construction sector.
From the structural point of view, the adoption of a stick built system made of cold formed steel walls braced by wooden sheathing panels appears to best satisfy the high safety, durability and eco-efficiency standards of the client. The end result is a building covering an area in the region of 3.000 m2, each element of which reflects the integrated and coordinated work of the designers and technicians, from the conceptual design to the construction and testing phases.
INTRODUZIONE
Nella vasta gamma di soluzioni offerte dal mercato delle costruzioni, la scelta della tecnologia e dei prodotti da utilizzare è fortemente condizionata dai costi e dai tempi di realizzazione, nonché dalla capacità del sistema costruttivo di soddisfare opportuni standard prestazionali in termini di sicurezza, durabilità ed eco-efficienza. In tale ottica, le costruzioni che utilizzano membrature in acciaio formate a freddo (cold-formed), coniugando in maniera ottimale le alte prestazioni strutturali con gli elevati livelli qualitativi, offrono soluzioni altamente competitive capaci di soddisfare requisiti di committenze estremamente esigenti [1, 2, 3, 4, 5].
Tra i diversi sistemi costruttivi in acciaio cold-formed, quello ad aste (stick-built) è indubbiamente il più diffuso.
Trattasi di un sistema costruttivo a secco in cui i solai e le pareti sono realizzati con un’orditura principale di profili, rispettivamente travi e montanti, collegati alle estremità per mezzo di guide di chiusura. In particolare, le travi dei solai supportano pannelli a base di legno e/o lamiere metalliche grecate, che realizzano il piano di calpestio, mentre l’ossatura metallica delle pareti è rivestita con pannelli a base di legno, di gesso o di cemento e, più raramente, da lamiere metalliche.
La progettazione nei confronti delle azioni sismiche è certamente uno degli aspetti più delicati per questi sistemi costruttivi. Occorre infatti assicurare che solai e pareti siano in grado di esibire un buon comportamento strutturale per azioni agenti nel loro piano. Tale risultato può ottenersi inserendo opportuni controventi metallici e/o contando sull’interazione tra l’ossatura metallica ed i pannelli di rivestimento.
Nel primo caso, la presenza dei pannelli di rivestimento viene completamente trascurata e l’approccio progettuale è per questo denominato “all-steel design”.
Nel secondo caso, invece, le azioni orizzontali sono fronteggiate grazie al contributo controventante dei pannelli di rivestimento e l’approccio progettuale è definito “sheathing-braced”.
Ovviamente i vantaggi, in termini prestazionali ed economici, offerti dalla soluzione sheathing-braced appaiono molteplici ed è anche per questi motivi che numerose sono state, negli ultimi decenni, le ricerche condotte su questa tipologia strutturale presso l’Università di Napoli Federico II. Tali studi hanno riguardato principalmente il comportamento di tali sistemi costruttivi in zona sismica, con particolare riferimento alla caratterizzazione e previsione della loro risposta dinamica (6, 7, 8, 9) ed alla definizione di opportune metodologie di progetto (10, 11, 12, 13, 14).
I risultati di queste ricerche hanno trovato riscontro applicativo nel progetto della nuova scuola dell’infanzia e primaria realizzata in provincia di Napoli per conto delle Forze Armate Britanniche (15). L’opera è infatti costituita da otto corpi giuntati in elevazione, di cui sei realizzati con il sistema costruttivo ad aste, con elementi metallici in acciaio cold-formed e pannelli di rivestimento collaboranti a base di legno.
L’adozione di questa tipologia strutturale ha consentito di realizzare una costruzione caratterizzata da un elevato rendimento strutturale, ridotti tempi di esecuzione e buona sostenibilità ambientale.
 
DESCRIZIONE DELL’OPERA
La necessità di realizzare in tempi rapidi un’opera di importanza strategica, che potesse accogliere i giovanissimi studenti dell’asilo nido e delle scuole elementari appartenenti alle famiglie del comando NATO delle forze inglesi, e che potesse rispondere ai più alti standard di sicurezza, durabilità, affidabilità, distribuzione e prestazioni ambientali, ha richiesto il lavoro incessante di un pool di 11 esperti nei diversi campi della progettazione architettonica, strutturale, impiantistica ed economica per circa due anni dalla progettazione alla realizzazione dell’opera.
Il complesso scolastico, che si sviluppa su un lotto di circa 16.000 m2, facendo propria la richiesta del Committente, articola gli spazi didattici, amministrativi ed i laboratori intorno ad una grande corte centrale, che rappresenta il luogo primario della composizione e il fulcro del progetto.

La superficie coperta di circa 3.000 m2 si mostra come un grande corpo rettangolare ad un piano con due volumi emergenti, corrispondenti alla Sala Polifunzionale e alla Sala Musica, la prima sviluppata con un puro volume bianco e la seconda generata da una superficie curva progettata per accogliere visitatori esterni anche al di fuori dell’orario scolastico. L’intero edificio ha il suo asse maggiore inclinato di circa 10° rispetto all’orientamento nord/sud in modo da ottimizzare l’esposizione degli ambienti didattici. La qualità eco sistemica, in termini termici, acustici ed energetici è stato un altro punto cardine del progetto.

Essa è stata assicurata da un insieme di soluzioni progettuali integrate e a secco, che hanno puntato alla selezione di pacchetti di chiusura esterni ed interni che oltre a garantire elevati standard prestazionali ed una facile manutenibilità in fase gestionale sono stati capaci di assicurare un cantiere veloce, sicuro, pulito ed ecologico. Gli spazi esterni adibiti alle aree gioco ed ai parcheggi mantengono l’edificio separato dal contesto esterno e ne consentono la visione da ogni angolo. 

Nell'articolo integrale si approfondiscono :

  • CONCEZIONE STRUTTURALE
  • PROGETTO STRUTTURALE
  • REALIZZAZIONE
  • CONTROLLI DI ACCETTAZIONE E PROVE DI COLLAUDO
  • PROVE SU MATERIALI, SISTEMI DI CONNESSIONE E COMPONENTIPROVE SU PARETI

 

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