Riqualificazione e manutenzione degli edifici prefabbricati: sfide, soluzioni e strategie

Interventi di riqualificazione e manutenzione di edifici prefabbricati in calcestruzzo

Gli edifici prefabbricati, grazie alla modularità, alla durabilità e alla qualità dei materiali impiegati, offrono vantaggi significativi in termini di rapidità costruttiva e prestazioni strutturali, anche per interventi di riqualificazione e manutenzione. È possibile intervenire con successo sugli edifici prefabbricati preesistenti per garantirne la sicurezza, l’efficienza energetica e la durabilità in ottica di innovazione e sostenibilità del costruito. La riqualificazione del patrimonio edilizio rappresenta una formidabile opportunità per innescare un circolo virtuoso capace di aumentare comfort abitativo, sicurezza, efficienza energetica, valorizzando gli immobili e favorendo occupazione e crescita economica.

Le principali tipologie di intervento su strutture prefabbricate esistenti

Le principali tipologie di intervento sulle strutture prefabbricate esistenti sono:

1. Adeguamento/miglioramento sismico
2. Efficientamento energetico
3. Protezione, ripristino, manutenzione
4. Modifiche strutturali o interne (ampliamenti e riqualificazioni)

Questi interventi, apparentemente indipendenti l’uno dall’altro, hanno invece notevoli effetti reciproci. La gestione congiunta di questi interventi rappresenta una sfida complessa ma offre anche opportunità per ottimizzare le prestazioni dell’edificio nel lungo termine.

Adeguamento/miglioramento sismico di edifici prefabbricati in calcestruzzo: strategie e soluzioni

Le strutture prefabbricate in calcestruzzo rappresentano una soluzione costruttiva ampiamente utilizzata per edifici adibiti ad attività artigianali, industriali, commerciali, logistiche e sportive grazie alla loro rapidità di realizzazione, economicità e controllo qualitativo in fase di produzione. Tuttavia, molte di queste strutture sono state realizzate in periodi in cui la normativa sismica non era ancora sufficientemente sviluppata, rendendole potenzialmente vulnerabili in caso di eventi sismici.

Investire nella protezione sismica delle strutture prefabbricate esistenti può salvare vite umane e preservare il patrimonio aziendale, inteso come l’insieme di beni immobili, beni strumentali, e continuità produttiva.

Attraverso interventi mirati e tecnologicamente avanzati, è possibile migliorare significativamente la risposta strutturale agli eventi sismici, riducendo i rischi e aumentando la resilienza del patrimonio edilizio esistente. Data l’importanza che ricoprono, la pianificazione e la realizzazione di tali interventi dovrebbe essere affidata a professionisti del settore, garantendo soluzioni efficaci e conformi alla normativa vigente.

Le principali strategie di intervento da attuare per eliminare le criticità presenti in edifici esistenti (possibili collegamenti inadeguati tra elementi, carente duttilità dei materiali e delle connessioni, assenza di dettagli costruttivi specifici) sono:

• Integrazione di sistemi di controventamento e/o di dissipazione: l’installazione di controventi in acciaio e/o dissipatori di energia permette di ridurre le sollecitazioni sulle strutture e in fondazione in caso di sisma.
• Miglioramento delle connessioni tra elementi: il miglioramento del collegamento tra elementi prefabbricati, mediante l’utilizzo di appositi inserti in acciaio o materiali compositi, garantisce un più efficace comportamento di insieme alle strutture soggette a sollecitazioni dinamiche. Particolare attenzione va dedicata ai sistemi di ancoraggio dei pannelli di tamponamento, il cui distacco e collasso potrebbe costituire un pericolo per l'incolumità delle persone.
• Incremento della capacità portante degli elementi strutturali: l'applicazione di materiali fibrorinforzati (FRP), camicie in calcestruzzo armato o profilati metallici, grazie alla loro elevata resistenza e duttilità, permette, di incrementare la capacità portante della struttura.

La principale sfida da affrontare in un intervento di adeguamento (o miglioramento) consiste nel dover intervenire in edifici in cui l’impianto produttivo presente deve essere preservato consentendone, spesso, anche la continuità operativa. Cruciale diventa, quindi, la costante collaborazione tra i professionisti del settore ed il committente.

Efficientamento energetico di edifici prefabbricati in calcestruzzo

L’efficientamento energetico delle strutture rappresenta un aspetto fondamentale per ridurre i consumi energetici, migliorare il comfort abitativo e ottimizzare le prestazioni termiche e ambientali.

Grazie all’evoluzione dei materiali e delle tecnologie costruttive, è possibile implementare soluzioni avanzate per aumentare l’efficienza energetica senza compromettere la solidità e la durabilità delle strutture.

Le moderne strutture prefabbricate in calcestruzzo offrono oggi elevate prestazioni energetiche grazie a una combinazione di innovazioni nei materiali, tecniche di costruzione avanzate e soluzioni impiantistiche integrate. I prefabbricati in calcestruzzo presentano un’ottima capacità di accumulo termico, garantendo un migliore controllo delle variazioni di temperatura interna e riducendo il fabbisogno energetico per il riscaldamento e il raffrescamento.

Alcune delle principali soluzioni comprendono:

• Uso di pannelli prefabbricati con elevato isolamento: la realizzazione delle pareti perimetrali con pannelli sandwich a taglio termico realizzati con materiali ad alte prestazioni termiche migliora l’isolamento dell’involucro edilizio.
• Installazione di impianti fotovoltaici integrati: l’integrazione di moduli fotovoltaici sulle coperture e sulle facciate degli edifici prefabbricati consente di autoprodurre energia, riducendo l’impatto ambientale e i costi operativi.
• Rifacimento dei manti: il rivestimento delle coperture con materiali a bassa trasmittanza termica permette di migliorare il rendimento energetico complessivo.

Protezione, ripristino, manutenzione di strutture prefabbricate

Come tutte le costruzioni, anche quelle prefabbricate necessitano di una cura e manutenzione adeguata a garantirne la sicurezza e prolungarne la durata nel tempo.

Le principali attività di manutenzione includono:

• Ispezioni periodiche delle connessioni strutturali, per individuare eventuali degradi o anomalie.
• Ripristino delle parti in calcestruzzo degradate, tramite interventi di protezione e riparazione con materiali innovativi.
• Monitoraggio dello stato di conservazione degli elementi prefabbricati, anche con l'ausilio di tecnologie avanzate come i sensori di controllo strutturale.
• Interventi di protezione contro agenti aggressivi, come umidità e sostanze chimiche, che possono compromettere la resistenza del calcestruzzo nel tempo.

Particolare attenzione deve essere dedicata alla manutenzione delle coperture per il ruolo che ricoprono. Oltre a fornire protezione contro le intemperie come pioggia, neve e vento, sono anche cruciali per l’isolamento termico e acustico dell'edificio, contribuendo al benessere degli occupanti. Inoltre, spesso le coperture ospitano impianti tecnologici come pannelli fotovoltaici, il che rende la loro manutenzione ancora più fondamentale.

Modifiche strutturali o interne (ampliamenti e riqualificazioni) di edifici prefabbricati

Le esigenze funzionali di un edificio possono cambiare nel tempo, rendendo necessari interventi di ampliamento e riqualificazione. L'ampliamento di una struttura prefabbricata, tuttavia, non è un'operazione banale, poiché implica una serie di considerazioni tecniche legate alla compatibilità strutturale, alla risposta sismica e all'efficienza energetica dell'edificio esistente. L’ampliamento di un edificio prefabbricato presenta specifiche sfide tecniche, strutturali e logistiche che richiedono un’attenta pianificazione.

L’integrazione di nuove volumetrie con una struttura prefabbricata esistente impone la valutazione di diversi aspetti:

• Compatibilità strutturale: l’ampliamento deve essere compatibile con la configurazione esistente per garantire un comportamento statico e dinamico coerente.
• Interfaccia tra vecchio e nuovo: il collegamento tra l’edificio esistente e la nuova struttura deve essere progettato per evitare concentrazioni di tensioni che possano compromettere la sicurezza.
• Effetto della massa e della rigidezza: un aumento della massa può influenzare la risposta sismica dell’edificio, richiedendo adeguamenti strutturali.
• Vincoli normativi: l’ampliamento deve rispettare le normative vigenti in termini di sicurezza, resistenza al fuoco, efficienza energetica e antisismica.

Tra le varie soluzioni progettuali possibili, le più comuni sono:

• Ampliamento in adiacenza: si tratta della realizzazione di nuovi corpi di fabbrica affiancati all’esistente, con giunti strutturali che permettono di gestire in modo indipendente la risposta sismica delle due porzioni.

• Tecniche miste: combinazione di strutture in acciaio o legno con prefabbricati in calcestruzzo per ottimizzare le prestazioni meccaniche e la rapidità di esecuzione.

Un aspetto da non trascurare quando si decide di ampliare un edificio è l'efficientamento energetico. Questa è un'occasione per migliorare le prestazioni termiche della struttura, ad esempio inserendo materiali isolanti di nuova generazione o integrando impianti fotovoltaici. Inoltre, un ampliamento può rappresentare l'opportunità per aggiornare la sicurezza sismica dell'intero edificio, magari rinforzando le connessioni tra gli elementi prefabbricati e introducendo sistemi di dissipazione dell'energia.

Intervenire su edifici prefabbricati in calcestruzzo è una sfida: serve un approccio integrato

La gestione congiunta delle 4 tipologie di interventi precedentemente descritti rappresenta una sfida complessa ma offre anche opportunità per ottimizzare le prestazioni dell’edificio nel lungo termine.

• Miglioramento sismico ed efficientamento energetico: Questi interventi devono essere progettati con una visione integrata per evitare interferenze negative e massimizzare i benefici. L’introduzione di sistemi di rinforzo strutturale, come controventi o connessioni migliorate tra gli elementi prefabbricati, potrebbe alterare il comportamento termico dell’edificio introducendo ponti termici. D’altro canto, le strategie per l’efficientamento energetico, come la sostituzione di pannelli di tamponamento o l’installazione di impianti solari, potrebbero, con un aumento della massa totale dell’edificio, influenzarne la risposta dinamica in caso di sisma. È quindi fondamentale che questi interventi siano progettati in modo coordinato, adottando materiali e soluzioni che migliorino sia la sicurezza strutturale sia le prestazioni energetiche.

• Ampliamenti e impatti strutturali ed energetici: Un ampliamento, che sia laterale o in sopraelevazione, introduce nuove sollecitazioni sulla struttura esistente e può modificare sensibilmente il comportamento sismico dell’edificio. L’aumento della massa e delle forze orizzontali richiede una verifica accurata della capacità portante delle fondazioni e degli elementi strutturali esistenti. Dal punto di vista energetico, un ampliamento offre l’opportunità di integrare tecnologie più efficienti, come pannelli fotovoltaici, sistemi di ventilazione naturale o nuove soluzioni di isolamento termico. Inoltre, può essere l’occasione per migliorare la distribuzione degli impianti, ottimizzando la gestione dell’energia e riducendo i consumi.

• Manutenzione e durabilità della struttura: La manutenzione regolare è fondamentale per preservare le prestazioni degli edifici prefabbricati nel tempo. Il degrado del calcestruzzo, le infiltrazioni d’acqua e l’usura dei giunti tra gli elementi prefabbricati possono compromettere la sicurezza e l’efficienza energetica della costruzione. Un piano di manutenzione ben strutturato deve prevedere controlli periodici sulle connessioni strutturali, sulle superfici esposte e sugli impianti tecnologici. Inoltre, in fase di manutenzione si possono integrare soluzioni di rinforzo sismico o miglioramento energetico, ottimizzando le risorse e riducendo i costi complessivi.

L’impegno di ASSOBETON per la qualità del costruito

La gestione integrata degli interventi di miglioramento sismico, efficientamento energetico, ampliamento e manutenzione negli edifici prefabbricati in calcestruzzo consente di ottenere strutture più sicure, efficienti e durevoli. La progettazione coordinata di queste operazioni è essenziale per evitare interferenze e massimizzare i benefici. L’approccio multidisciplinare, che coinvolge ingegneri strutturisti, esperti in efficienza energetica e tecnici della manutenzione, rappresenta la chiave per garantire edifici resilienti e performanti nel tempo.

ASSOBETON promuove la diffusione delle migliori pratiche per la riqualificazione e la manutenzione degli edifici prefabbricati, supportando le aziende del settore con seminari di informazione, progetti di ricerca, linee guida, innovazione tecnologica e aggiornamenti normativi. Investire nella riqualificazione del patrimonio edilizio prefabbricato di vecchia realizzazione significa garantire nuove prestazioni in termini di maggiore sicurezza, efficienza energetica e sostenibilità ambientale, rispondendo così alle esigenze del costruito contemporaneo.