GENIALE Cappotto Sismico® è una soluzione tecnologica innovativa che, con un intervento combinato che massimizza il rapporto benefici/costi, consente la messa in sicurezza sismica e l'efficientamento energetico degli edifici esistenti secondo le normative vigenti. Come si denota dal nome, GENIALE Cappotto Sismico® viene applicato all’esterno del fabbricato per realizzare una nuova “pelle” sismo-resistente. È costituito da una lastra sottile in calcestruzzo armato gettato in opera all’interno di due strati di materiale isolante personalizzabile. Il getto e l’armatura di rinforzo, opportunamente dimensionati in fase di progetto, vengono resi solidali alla struttura esistente mediante l’inserimento di opportuni ancoraggi che, disposti a livello delle fondazioni e dei cordoli di piano, garantiscono la massima collaborazione tra il nuovo sistema e la struttura stessa. Grazie all’uso della maglia 3D in acciaio zincato, caratteristica unica di Ecosism®, il sistema viene fornito con l’isolante pre-assemblato e con tutte le guide per la corretta posa in opera delle armature strutturali, minimizzando le operazioni e gli sfridi di cantiere. Inoltre per migliorare il comportamento a flessione della lastra e ridurre il rischio di instabilità fuori piano, è possibile prevedere la realizzazione di opportune nervature orizzontali e verticali semplicemente agendo sul cassero in appoggio alla parete esistente. Infine per quanto concerne la finitura esterna, grazie alla particolare conformazione della maglia metallica in acciaio zincato, è possibile realizzare uno strato di intonaco particolarmente solido che garantisce la massima protezione del materiale isolante nei confronti di urti ed eventi metereologici. GENIALE Cappotto Sismico® può essere progettato per diversi livelli di incremento delle prestazioni sismiche ed energetiche, in funzione degli spessori e dei materiali utilizzati. Inoltre adottando specifici prodotti, quali la lana di roccia, è possibile garantire l’incremento della resistenza al fuoco dell’edificio. Il brevetto, validato mediante prove cicliche su campioni in scala reale, è stato concepito e sviluppato in collaborazione con l’Università degli Studi di Padova. Volendo elencare i vantaggi rispetto a una soluzione realizzata con sistema a blocchi cassero oppure mediante tradizionale controvento in c.a. più cappotto, si avrà: 1. Una produzione su misura da progetto esecutivo eseguita in seguito a rilievo strumentale delle facciate. 2. L’utilizzo di pannelli di dimensioni L=120 cm x H interpiano, preformati in stabilimento, che tengono già conto di forometrie, nervature, cavedi impiantistici, tagli obliqui, angoli non ortogonali ecc. 3. Una riduzione degli scarti e una migliore logistica dell’area di cantiere, poiché ogni pannello è preformato. 4. Una maggior velocità di posa che deriva dal tipo di produzione su misura. 5. Una conseguente riduzione dei rischi, sia del cantiere in sé che per le ridotte interferenze con le attività interne (scolastiche, produttive, abitative, ecc.). 6. La personalizzazione degli spessori della lama strutturale e della coibentazione esterna 7. La personalizzazione della tipologia di isolante esterno (a scelta tra EPS, EPS con grafite, lana di roccia, legno mineralizzato, resine fenoliche, XPS di zoccolatura) a seconda dell’obiettivo: miglioramento delle performance termiche invernali o estive, della resistenza al fuoco, dell’abbattimento acustico, ecc. 8. La maglia metallica esterna in acciaio zincato, grazie alla quale si realizzerà un intonaco rinforzato a spessore maggiorato, particolarmente resistente alla grandine e anche agli urti tipici di luoghi ad alto affollamento 9. Una maggior durabilità della facciata sempre grazie allo spessore dell’intonaco rinforzato ma anche al minor numero di pannelli che, grazie alla grande dimensione di quest’ultimi, comporta una drastica riduzione dei giunti nel rivestimento. - - - - - - - - - - PRESTAZIONI TERMICHE - Esempio Indico nel seguito un esempio delle prestazioni finali di una muratura sviluppate partendo da una parete “standard” (laterizio spessore 30 cm) con 3 possibili tipologie di cappotto. 1. Tipologia di base (costituisce il riferimento): Parete esterna + Geniale Cappotto Sismico 4 EPS + 10 getto + 10 EPS Pre intervento Post intervento Trasmittanza termica [W/m2k] 0.93 0.19 Sfasamento [h] 9.10 19.5 2. Tipologia migliorativa 1: sostituzione dell’isolante esterno in EPS classico con isolante in EPS e grafite per il miglioramento della trasmittanza termica: Parete esterna + Geniale Cappotto Sismico 4 EPS + 10 getto + 10 EPS con grafite Pre intervento Post intervento Trasmittanza termica [W/m2k] 0.93 0.18 Sfasamento [h] 9.10 19.5 3. Tipologia migliorativa 2: sostituzione dell’isolante esterno in EPS classico con l’accoppiamento di isolante in EPS e grafite per il miglioramento della trasmittanza termica e isolante in lana di roccia per il miglioramento dello sfasamento, delle prestazioni acustiche e della resistenza al fuoco: Parete esterna + Geniale Cappotto Sismico 4 EPS + 10 getto + 5 EPS con grafite + 5 Lana di roccia Pre intervento Post intervento Trasmittanza termica [W/m2k] 0.93 0.20 Sfasamento [h] 9.10 20.3 Le incidenze di costo delle due tipologie migliorative (2 e 3) sono ovviamente suscettibili di variazioni legate alla tipologia di materiale scelto e alla relative lavorazioni. - - - - - - - - - - MODELLAZIONE e PROGETTAZIONE Per quanto concerne la progettazione del Geniale Cappotto Sismico, trattandosi di una tipologia strutturale non dissipativa, non si effettuano analisi di tipo non lineare ma esclusivamente analisi lineari con forze sismiche ridotte secondo un fattore di comportamento q compreso tra 1 e 1.5 (da valutare secondo le indicazioni riportate nel cap. 7.3 delle NTC2018). In relazione alla regolarità dell’edificio è possibile adottare un'analisi statica equivalente oppure un'analisi dinamica lineare con spettro di risposta. Basandosi su un’ipotesi semplificativa è possibile modellare il solo cappotto sismico, affidando a quest’ultimo l'intera azione sismica ed evitando quindi di modellare la struttura esistente. Ovviamente nelle realtà anche quest’ultima sopporta parte dell'azione sismica, pertanto è necessario verificare e garantire che la struttura sia in grado di sopportare i carichi verticali in caso di sisma. A tal fine è possibile eseguire una rapida verifica determinando lo spostamento interpiano del Cappotto Sismico allo SLV (utilizzando q=1) e verificando che questo sia inferiore ai limiti di spostamento imposti dalla normativa (i.e. per costruzioni in muratura ordinaria, le NTC 2018 ai paragrafi §7.8.2.2.1 e §7.8.2.2.2 indicano uno spostamento ultimo allo SLC pari rispettivamente all’1.0% e allo 0.5% dell'altezza dei maschi murari per rottura a pressoflessione nel piano e per rottura a taglio). La modellazione può essere effettuata sia utilizzando elementi tipo beam che elementi tipo shell. Nel secondo caso è però necessario integrare le forze distribuite per poter derivare i parametri di sollecitazione in ogni sezione (N, M, V). La modellazione del Cappotto Sismico e le relative verifiche possono essere sviluppate secondo due differenti modalità: • Modellazione a mensole: è un'ipotesi semplificata e cautelativa che considera nella modellazione i soli maschi murari, trascurando il contributo delle fasce di piano. Pertanto sia in termini di rigidezza che di resistenza viene considerata solamente la porzione di cappotto continua da cielo a terra. Conseguentemente le verifiche a pressoflessione e taglio interessano esclusivamente i maschi murari. • Modellazione a telaio equivalente: consiste nella modellazione sia dei maschi murari verticali che delle fasce orizzontali e comporta la verifica di entrambe le componenti strutturali. L'accoppiamento tra fasce e maschi permette di considerare l'effetto telaio garantito dalla parete. - - - - - - - - - - VALUTAZIONE DI FATTIBILITÀ Sulla base di una prima analisi geometrica si valuta l’idoneità dell’edificio alla posa in opera del Geniale Cappotto Sismico. In linea generale l’applicabilità del sistema è legata alle caratteristiche dell’edificio, nello specifico: • L’indipendenza strutturale: l’edificio deve essere indipendente o strutturalmente giuntato rispetto ai fabbricati vicini (non è possibile in genere intervenire su una sola porzione di edificio) • La geometria dell’edificio e la continuità delle strutture portanti verticali, perché l’azione ricevuta dalle pareti di rinforzo a livello dei solai deve essere portata a terra. • La resistenza, la profondità e la geometria delle fondazioni: è di norma necessaria la realizzazione di un nuovo cordolo perimetrale a livello delle fondazioni. • La rigidezza dei solai: è di norma necessario verificare che i diaframmi di interpiano siano staticamente verificati e schematizzabili come piani infinitamente rigidi e, in caso contrario, occorrerà prevedere opportuni interventi di rinforzo per garantire l’effetto scatolare del fabbricato e consentire la corretta trasmissione delle azioni agenti. • La presenza dei cordoli di interpiano: Nel caso in cui venisse riscontrata l’assenza o la non idoneità dei cordoli, risulterebbe necessario prevedere la loro creazione o eventualmente lo sviluppo di soluzioni alternative che garantiscano la collaborazione tra il Cappotto Sismico e i solai dell’edificio (i.e. connettori passanti).
