EDILIZIA ED ARCHITETTURA INOSSIDABILI


Gabriele Di Caprio - Politecnico di Milano
gabriele.dicaprio@polimi.it

 

 
I TIPI DI INOSSIDABILI

Durante gli ultimi giorni d'agosto di quest'estate, passati lungo le falde meridionali della Rocca di Caldè, sulla sponda lombarda, la cosiddetta magra, del Verbano ho avuto la fortuna d'aver ospiti una simpatica coppia d'amici inglesi, Stain e Less Building. Essi sono esperti quant'altri mai nell'uso cosciente e meditato degli acciai inossidabili nell'edilizia, in architettura ed anche in arredo urbano.

Un pomeriggio, dopo una lunga passeggiata nell'entroterra, eravamo intenti al rito del tea. Avevamo ammirato, passando per stradine note solamente a chi ha lunga dimestichezza dei luoghi, splendide costruzioni in pietra a vista, romanico-lombarde, la cui semplicità si sposava con il corretto uso dei materiali. Passando poi per i paesini disseminati lungo il percorso, avevamo anche notato la presenza di corrimano inox per scalette e scivoli, box inox per contatori di gas metano, nonché, nel borgo più grande, una fontana inox nel mezzo della piazza del mercato. Abbiamo iniziato allora una conversazione sull'uso degli inossidabili nell'arredo urbano, per spaziare anche in architettura e in edilizia in generale.

Less, una minuta signora bionda dai capelli lisci d'un biondo vivacemente naturale, spartiti nel mezzo del capo da una drizzatura sottilmente manzoniana, partì per prima e rammentò, tanto per introdurre l'argomento, che una settantina d'anni fa, nell'intorno del 1930, l'uomo aveva cominciato ad apprendere l'uso degli inossidabili nella costruzione degli edifici, così come, millennio dopo millennio, aveva utilizzato, da soli o in opportuna combinazione, i materiali che aveva via, via imparato a conoscere: dal fango disseccato alla paglia, dal legno alla pietra e all'argilla, dal rame al piombo, dall'acciaio al cristallo, al conglomerato cementizio.

"Possiamo considerare, come prime realizzazioni inox, architettonicamente compiute - precisò Less -, gli edifici del Chrysler Building e dell'Empire State Building di New York, realizzati appunto nell'intorno degli anni "trenta" utilizzando, per quanto riguarda una parte significativa dei rivestimenti esterni, lamiere d'acciaio inossidabile austenitico AISI 302. Per altro già nel 1925 s'era iniziato a operare strutturalmente con l'inox nel restauro della Cattedrale di S. Paolo a Londra. Inizialmente la loro scelta è stata legata soprattutto alla caratteristica di resistere inalterati, senza rivestimenti protettivi, all'aggressione atmosferica, conservando quella loro apparenza approssimativamente bianco-argentea, che li differenzia da altri materiali metallici, restando, così, inalterati nel tempo. Successivamente essi sono stati utilizzati nella tecnica del costruire in funzione di tutte le altre loro caratteristiche che ne hanno fatto dei materiali costruttivi validi, utilizzati anche in posizioni nascoste o comunque non appariscenti, ai quali affidare riduzioni di peso di elementi e di strutture, manutenzione contenuta ed elevata sicurezza nonché, nel caso degli acciai austenitici, una valida resistenza al fuoco. Il tutto, ovviamente, valutato in termini di reale economia, rapportando rigorosamente i costi al ciclo economico di vita dell'edificio, come sta a dimostrare anche, ad esempio, l'uso oculato di tondo nervato d'acciaio inossidabile nelle zone delle strutture di cemento armato maggiormente esposte all'aggressione corrosiva".

Less s'arrestò un attimo nel dire, giusto per sorseggiare "a cup of tea" e sgranocchiare un biscotto. Teneva per altro l'indice puntato verso il coniuge, Stain, un omone grande e grosso fortemente abbronzato, quasi ad intimargli di non approfittare del necessario silenzio per prendere lui la parola, poi riprese.

"Oggi gli acciai inossidabili correntemente utilizzati in costruzioni architettoniche e in generale negli edifici, per non tacer dell'arredo urbano, sono raggruppabili in quattro diverse aggregazioni a seconda delle applicazioni:

  • i tipi austenitici AISI 304 e 304L, AISI 316, 316L;
  • i tipi ferritici AISI 409 (eventualmente utilizzato sotto forma di elementi preverniciati) e AISI 430;
  • i tipi martensitici come l'AISI 420, di scarsa diffusione, data la loro ridotta resistenza alla corrosione, ma impiegati quando necessitano elementi di elevate resistenza meccanica e durezza, come nel caso dei carrelli di dilatazione delle strutture;
  • gli austeno-ferritici del tipo 22-05 di più recente impiego per realizzare elementi di collegamento".

I CRITERI DI SCELTA

Alla mia richiesta su quali fossero i criteri di scelta dei vari tipi inox in funzione delle applicazioni, Stain, che fino ad allora era stato ad ascoltare compostamente la dissertazione coniugale, non volle esser da meno della moglie e approfittando d'un altro sorso di tea, della dolce metà, che sbadatamente aveva lasciato cadere l'indice, s'inserì nel discorso.

"La scelta dei tipi, se ci si vuole limitare a quelli maggiormente diffusi è essenzialmente legata all'aspetto estetico dell'applicazione e all'aggre-ssione dell'ambiente nei quali devono operare.
In linea di massima, i criteri di scelta possono essere ricondotti a tre casi fondamentali
:

  • per tutte le applicazioni esterne in atmosfere non fortemente aggressive, urbane o non, come montanti, pannelli, facciate, rivestimenti esterni, serramenti ecc., sono impiegati i tipi austenitici come l'AISI 304 e anche, per accessori, l'AISI 301;
  • per le applicazioni esterne, in severe condizioni di esposizione, come in ambienti marini o industriali fortemente inquinati, è opportuno l'impiego del tipo legato al molibdeno, l'AISI 316;
  • per le applicazioni interne (stipiti, rivestimenti, ecc.) e per le applicazioni esterne in atmosfere rurali oppure anche urbane, qualora non interessi la conservazione dell'aspetto superficiale da un punto di vista estetico (tetti, converse, ecc.), è impiegato l'acciaio AISI 430 ferritico, di costo inferiore.

Gli elementi costruttivi normalmente impiegati sono lamiere e nastri laminati a freddo e raramente a caldo, profilati a freddo di opportune sezioni e talvolta a caldo, tondi nervati e barre nonché tubi saldati di sezioni non soltanto circolari, ma anche quadrate, rettangolari o variatamente conformati".

Poi, con la concisione pragmaticamente espositiva che gli è propria, Stain prese un tovagliolo di carta dal contenitore, lo spiegò e con la matita che non lo abbandona mai, tracciò una tabella dove, manufatto per manufatto, evidenziò i tipi inox utilizzati e i riferimenti dimensionali indicativi (Tabella 1).


TIPI DI MANUFATTI ED ELEMENTI COSTRUTTIVI
Dimensioni
mm
Tipo acciaio
AISI
PRODOTTI PIANI (LAMIERE E NASTRI)
Coperture, gronde, pluviali, scossaline
Serramenti (da profilati a freddo)
Grandi elementi portanti di coperture
Pannelli parete e montanti nervati, rivestimenti di acensori
Rivestimenti colonne, pannelli parete e montanti autotrasportanti in ambienti interni
Rivestimenti colonne, grandi pannelli e rivestimenti esterni a livelli stradali
Cancelli, recinzioni, parapetti
Canne fumarie, camini
Canaline per climatizzazione
Piani di calpestio, lamiere improntate antisdrucciolo
Grigliati di calpestio in barre saldate, lamiere stirate e nostro stampati

Spessore
0.4¸0.7
0.8¸1
0.8¸1
0.8¸1

1.2¸1.5

1.5¸2
0.5¸2
0.3¸5
0.4¸1
3¸6.5

1¸2


304, 316, 430
304, 316
304, 316, 430
304, 430

304, 430

304, 316
304, 316
301, 316
304, 430
304, 316

30, 316

BARRE E VERGELLE
Filo per legatura supporti di pluviali
Zanche e ancoraggi
Tondo per calcestruzzo armato ad aderenza migliorata
Elementi di forza strutturali per restauri e consolidamenti

Diametro
0.5¸1
2¸6
6¸32
20¸30

304, 316
304, 316, 420
304, 316
316, 22-05
PROFILATI


Angolari per applicazioni generali


Profilati ad "U" per applicazioni generali

Dimensioni e formati

da 20x20x3
a 100x100x10
da 40x20x3
a 160x80x8


304, 316

304, 316

"Quanto poi alle caratteristiche resistenziali - continuò Stain - , alle sollecitazioni ammissibili, alle norme di calcolo riguardanti le strutture eseguite con gli inossidabili, si può far riferimento ad una regolamentazione particolarmente aggiornata, quella europea, approntata dal CEN (Comité Européen de Normalisation) della quale cito l'edizione inglese, che m'è più famigliare, datata, se ben ricordo, settembre 1996, dal titolo "Eurocode 3: Design of steel structures - Part 1-4; General rules - Supplementary rules for stainless steels"".

LE FINITURE SUPERFICIALI

Mi pungeva vaghezza, a quel punto, di sapere quali fossero le finiture superficiali più utilizzate per le applicazioni architettoniche e posi la domanda.

Stain, che credeva d'esser padrone della situazione e stava deglutendo l'ultimo sorso di tea, fu battuto sul tempo dalla bionda consorte che desiderava concludere l'argomento.

"Le finiture superficiali - riprese Less - sono solitamente connesse, of course, a problemi di carattere estetico per le applicazioni in vista architettonicamente rilevanti, mentre per le parti nascoste il problema non si pone. In questo caso infatti l'elemento inossidabile è tipicamente qualcosa di "fit and forget", da mettere e da dimenticarsene, dato che non abbisogna, se scelto oculatamente, d'alcun tipo di manutenzione. E' questo il classico caso delle zanche d'ancoraggio di rivestimenti lapidei, dei profilanti d'ancoraggio e di sostegno di pareti ventilate marmoree, dei sistemi di fissaggio dei componenti di coperture, tegole o beole che siano, per non trascurare i sistemi di ancoraggio della neve al tetto durante le nevicate, per evitare che, scivolando lungo la falda, la bianca amica vada a danneggiare la gronda.

Nel primo caso, quello con valenza estetica, tra le finiture considerate "standard" sono utilizzate solitamente l'AISI n°2B quando non siano richiesti particolari effetti, mentre è impiegata l'AISI n°4, satinata, quando si richiede un effetto estetico di maggior livello. Infine se è richiesto un elevato grado di riflettività è utilizzata anche la finitura BA (Bright Annealing). Le finiture "non standard" sono praticamente innumerevoli e sono ottenute con opportuni procedimenti effettuati con abrasioni di opportuna finezza via, via decrescente, sino ad ottenere anche la completa riflettività. Alle diverse finiture "standard" e "non standard" è possibile sovrapporre anche sistemi di colorazione per interferenza ottenendo così molteplici combinazioni di vario aspetto. Per quanto riguarda tutte le superfici riflettenti, che sono in grado di rilevare anche leggere distorsioni degli elementi di rivestimento, dovute sia alle dilatazioni termiche, sia a errori di montaggio, è necessario studiare opportunamente la conformazione dei pannelli riducendo al minimo le porzioni di superfici piane. Ovviamente in questo caso la fantasia del progettista è determinante, come sul caso dell'edificio "La Géode" situato nel Parc de la Villette a Parigi. Questa struttura è infatti una geodetica realizzata con pannelli triangolari convessi, di AISI 316 lucidati specularmente, opportunamente ancorati all'armatura di supporto. Essi costituiscono nell'insieme un grande specchio emisferico convesso che riflette, deformandolo, l'ambiente nel quale è posto l'edificio. Esso è variabile nel corso delle ore della giornata, dell'insolazione più o meno accentuata e delle condizioni di traffico nelle immediate vicinanze. In questo modo anche piccole distorsioni sono di fatto annullate dall'effetto deformante dello specchio e l'edificio vive in funzione delle condizioni ambientali.

Nelle applicazioni inox architettoniche è bene infine prevedere, soprattutto per le finiture riflettenti e per quelle satinate, un lavaggio periodico quando il manufatto non sia dilavato dalle precipitazioni meteoriche. Questa manutenzione, analoga a quella di superfici vetrate, evita il ristagno di polveri e di sporco nelle superfici".

Ormai l'argomento era stato sviscerato a sufficienza, la teiera era ormai prosciugata e il meriggio sfumava in un tramonto splendido, tipicamente di fine estate. Era ora di concederci una doccia prima della cena e ne approfittammo.

La Géode, costruita nel 1986 a Parigi, nel Parc de la Villette è una struttura geodetica di 36 metri di diametro. Essa è rivestita con pannelli triangolari convessi di lamiera d'acciaio inossidabile austenitico AISI 316 lucidati a specchio. La finitura speculare e la conformazione della superficie riflettono, deformandolo, l'ambiente che circonda l'edificio, che lo veste, mutando di ora in ora.