Architettura e acciaio: progettare e costruire la sostenibilità

Indice:

• L’esigenza di sostenibilità
• Il contributo dell’acciaio nelle architetture sostenibili
• Sistemi costruttivi e tecnologie
• Ciclo di vita dell’acciaio

Il successo di tale enunciato, da decenni anima il dibattito internazionale e oggi il concetto di sostenibilità è inteso “non come uno stato o una visione immutabile, ma piuttosto come un processo continuo” che richiama la necessità di coniugare le tre dimensioni fondamentali e inscindibili dello sviluppo: Ambientale, Economica e Sociale.

E’ indispensabile garantire uno sviluppo economico compatibile con l’equità sociale e gli ecosistemi, nel rispetto della cosiddetta regola dell’equilibrio delle tre “E”: Ecologia, Equità, Economia.

Il perseguimento dello sviluppo sostenibile dipende dalla capacità della governance di garantire una interconnessione completa tra economia, società e ambiente. La sostenibilità ambientale è quindi la capacità di preservare nel tempo le tre funzioni dell’ambiente: la funzione di fornitore di risorse, la funzione di ricettore di rifiuti e la funzione di fonte diretta di utilità. Sostenibilità ambientale significa garantire la tutela e il rinnovamento delle risorse naturali e in quest’ottica è possibile definire l’acciaio come materiale principe.

E’ un materiale riciclabile per eccellenza, dopo aver esaurito le proprie funzioni strutturali, viene recuperato al 90% per nuovi impieghi. Le scorie di lavorazione vengono riutilizzate: i sottoprodotti dell’industria siderurgica sono sottoposti a lavorazioni che li rendono idonei all’utilizzo in ambito stradale,  come inerti di qualità.

E’ un partner del risparmio energetico, alleato eccellente nella realizzazione di impianti fotovoltaici ed eolici grazie anche alla sua leggerezza. Sia in interventi di riqualificazione, sia su edifici nuovi, la sua versatilità e l’ampia gamma dei profili garantiscono la migliore integrazione con l’architettura.

E’ un materiale socialmente sostenibile: soluzioni come le facciate a doppia pelle ed i vetri selettivi, sorretti da strutture in acciaio leggere, consentono di abbassare i livelli di conducibilità termica degli edifici; la realizzazione di facciate attive, che si lasciano attraversare dalla luce, ed i flussi d’aria che passano nell’intercapedine migliorano il comfort microclimatico, riducendo il fabbisogno energetico.

L’esigenza di sostenibilità

L’umanità procede nella direzione di sfruttamento delle risorse disponibili non più sopportabile. La sfida più impegnativa, per il mondo intero, è governare processi atavici tesi al continuo avanzamento, in un’ottica diversa rispetto il passato. Non si può più pensare a risorse terrestri infinite ed occorre analizzare modelli di sviluppo compatibili con tale condizione.

La sopravvivenza del genere umano e della nostra cultura, assieme alla stessa vita su questo pianeta, è legata alla speranza di riuscire a trovare un equilibrio nello sfruttamento delle risorse della Terra, conciliando contemporaneamente la prevenzione ed il controllo dell’inquinamento dovuto alle attività umane.

Il futuro delle generazioni dipende dal rispetto dei tempi e delle possibilità di rigenerazione di una stabilità ecologica, dalla compatibilità ambientale di prodotti e processi industriali e da una gestione economica globale improntata su criteri di equità e di limitazione di qualsiasi forma di speculazione insensata.

Il contributo dell’acciaio nelle architetture sostenibili

Una proposta progettuale non è semplicemente una bella composizione ma è un’idea. Il “concept” definisce il DNA, è l’intuizione architettonica e tecnologica da approfondire perché esso sia costruibile.

E’ necessario concepire edifici energeticamente efficienti fin dalle fasi iniziali di realizzazione, approvvigionandosi con i materiali giusti, che non creino danno all’ambiente, reperibili nei pressi del sito produttivo. Occorre pensare alla vita utile delle costruzioni riducendo le dispersioni termiche, l’inquinamento, il consumo di acqua ma anche sfruttando al meglio gli apporti solari e incrementando l’efficienza del complesso edificio-impianti.

L’acciaio, disponibile in grandi quantità a partire dal XIX secolo, ha rappresentato una svolta nel settore dell’architettura. Composto prevalentemente da una lega di minerali di ferro e carbonio, può vantare caratteristiche di resistenza uniche, tanto da venire utilizzato insieme agli altri materiali da costruzione, per assorbirne le tensioni di trazione nei sistemi costruttivi misti.

Le stesse caratteristiche fisiche e meccaniche dell’acciaio possono essere migliorate sia modificando le percentuali tra ferro e carbonio, sia introducendo ulteriori elementi nella lega o anche tramite appositi trattamenti termici, che rendono un elemento in acciaio adatto a un numero praticamente infinito di applicazioni.

La resistenza agli agenti atmosferici, così come alla corrosione, viene inoltre aumentata grazie all’impiego di particolari leghe autopaninabili e inox o di appositi trattamenti superficiali come ad esempio la zincatura a caldo.

Una delle caratteristiche che rende l’acciaio praticamente unico, è quella di poter costruire con elementi prefabbricati, che alla fine del ciclo di vita utile di un edificio consentono inoltre di essere smontati, riciclati e alcune volte riutilizzati.

La consolidata esperienza che possono vantare le carpenterie specializzate nell’edilizia industrializzata, garantisce la coerente programmazione per il raggiungimento degli obiettivi progettuali attraverso una pianificazione capillare del processo di progettazione e delle attività di costruzione con un controllo sistematico di tutte le fasi esecutive.

Sistemi costruttivi e tecnologie

Fabbricare un edifico significa immaginare che esso scaturisca da una fabbrica, sia quindi il frutto di processi industrializzati nella produzione di componenti e nel loro assemblaggio/connessione precisi in un sistema tridimensionale complesso, in un cantiere edile diverso e più moderno, con procedure e logistica just in time, sostenibile anche nella sicurezza e nel risparmio di materia e energia durante le fasi costruttive.

L’acciaio si presta ad essere usato non solo per la realizzazione dello scheletro portante ma anche per solai e tamponamenti. Occorre sempre porre attenzione ai materiali utilizzati per realizzare l’opera ed alle loro caratteristiche in termini di consumo di risorse materiali ed energetiche, attitudine al riciclo e durabilità.

Nella filiera dell’acciaio anche la riduzione dei tempi di fabbricazione è un valore molto perseguito, che contribuisce alla sostenibilità dell’intero ciclo, così come la contrazione dei costi e dei rifiuti.

Ciò ci porta a valutare anche i processi e i trattamenti, dalle zincature a caldo alle nanotecnologie applicate alle verniciature, dalla protezione del metallo alla programmazione della manutenzione legata alla durabilità del manufatto.

Ciclo di vita dell’acciaio

L’acciaio è riciclabile per sua stessa natura: terminata la vita utile dell’opera in cui è inserito, può essere ricondotto in fonderia per assumere qualsivoglia altra funzione. E’ infatti possibile trasformare il rottame attraverso processi produttivi con forno elettrico ad arco.

Nel mondo anglosassone questa proprietà viene indicata sinteticamente con il termine up-cycling, per creare una distinzione con i materiali che sono soggetti a perdite di proprietà e impiegati in applicazioni di livello inferiore (down-cycling). Esistono poi alcuni casi in cui il materiale a fine vita è stato reintegrato in altre applicazioni.

Dalla fase produttiva a quella di lavorazione, l’acciaio consente di ridurre le emissioni di inquinanti e la quantità di energia impiegata.

I forni ad arco elettrico, attualmente in larga diffusione, garantiscono rispetto ai vecchi forni:

• limitazione del rumore a 45dB
• elevata riduzione delle polveri
• riduzione del 50% del fabbisogno d’acqua
• fabbisogno di energia impiegata ridotto di oltre la metà
• limitazione delle emissioni di CO2

La percentuale di riciclo dei profili di acciaio si attesta su valori superiori al 90%: nel mondo sono riciclate 14 tonnellate di acciaio al secondo.

Il riciclo evita il consumo di altro petrolio necessario per la produzione di materiali da materie prime fresche di estrazione e comporta la diminuzione del carico ambientale, delle emissioni di CO2 e di altri inquinanti.

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