Quando pensiamo ad una casa pensiamo subito a pilastri e travi. Se guardiamo, invece, la casa dei nostri nonni, vediamo dei muri spessi, dai 50 cm fino ai 70 in conci di pietra, lavica o tufo che sia.
Se ci guardiamo in giro ci sono diversi sistemi costruttivi per realizzare una casa e possono essere usati materiali diversi rispetto al cemento armato o alla pietra, ai quali siamo abituati.

I diversi sistemi costruttivi possono essere definiti come:

1. a telaio
2. a setti
3. struttura mista telaio – setto

Ogni sistema costruttivo può essere realizzato con diversi materiali:

• legno
• cemento armato
• acciaio
• laterizio o pietra (per la muratura portante)

Il sistema costruttivo a telaio è costituito da elementi orizzontali e verticali, gli elemento orizzontali sono chiamate travi, gli elemento verticali pilastri. La struttura a telaio si compone di maglie chiusure, a formare una scatola tridimensionalmente.

Il sistema costruttivo a setti è composto da elementi verticali, i muri portanti. Un sistema più pesante e massiccio rispetto al sistema a telaio.

Sistema misto invece si costituisce di elementi verticali e orizzontali, travi e pilastri, e muri portanti (setti). Una struttura portante mista si compone sia del sistema a telaio sia del sistema a setti.

I materiali che compongono le strutture portanti:

Le strutture portanti del tipo a telaio possono essere realizzate in:

1. legno
2. acciaio
3. cemento armato

I primi due si differenziano dalla tipologia in cemento armato perché la loro posa avviene a secco, mediante bullonatura e saldatura, e non avviene attraverso casseforme e senza dover aspettare la stagionatura del calcestruzzo.

Strutture portanti in acciaio

La loro posa in opera può avvenire mediante bullonatura o saldatura. Inoltre, l’acciaio dovrebbe essere trattato superficialmente con prodotti atossici e di buona qualità. Gli elementi in acciaio, che richiedono un alto dispendio energetico per la loro produzione, sono però completamente smontabili e riciclabili, e quindi riutilizzabili per nuove strutture. Questo è accaduto, ad esempio, nella torre per gli uffici del New York Times, inaugurata nel 2007 e progettata da Renzo Piano, dove la “seconda pelle” di ceramica che racchiude l’anima dell’edificio in vetro trasparente, è sorretta da una sottile struttura in acciaio del quale ben il 75% è riciclato.

Strutture portanti in legno

Il legno è un materiale leggero, flessibile, pur conservando una notevole resistenza statica, rigenerabile, biodegradabile, riciclabile, e la sua lavorazione non richiede grossi dispendi energetici. Per usi strutturali si usa generalmente il legno massello, ossia quello ricavato direttamente dalla pianta, tagliato, essiccato e lavorato. Un altro tipo di legno utilizzato è il legno lamellare, costituito da una serie di tavole di legno incollate l’uno sull’altra garantendo così una più elevata resistenza a flessione rispetto al legno massello, arrivando a spessori elevati ed alla copertura di lunghezze fino agli 80 metri di luce. Il trattamento superficiale del legno è bene che venga eseguito con impregnanti naturali ed oli, in grado di garantire una traspirazione naturale nel materiale in grado di non agire negativamente sull’elasticità delle fibre. Sono quindi da evitare prodotti quali insetticidi, fungicidi e vernici sintetiche, da sostituire con prodotti oleoresinosi trasparenti oppure infusi concentrati di estratti di corteccia, quest’ultima con ottime qualità antiparassitarie naturali. E’ preferibile invece ricorrere a legno la cui stagionatura e disinfestazione sia stata effettuata con microonde o aria compressa in autoclave a 60 °C, e la cui provenienza sia da ricercare in foreste gestite da programmi di riforestazione. I tipi di legno più utilizzati allo scopo sono il castagno, il rovere, l’abete bianco o rosso, il larice, il pino ed il faggio.

Strutture portanti in cemento armato

Sono strutture generalmente realizzate con calcestruzzo che utilizzac emento Portland come legante idraulico, oppure cemento di tipo pozzolanico. Come sappiamo questo tipo di materiale ha scarsa traspirabilità ed elevata conducibilità, scarsa capacità isolante termica ed acustica, oltre a trattenere più facilmente l’umidità al suo interno e ad essere difficilmente riciclabile. Proprio la permeabilità e la porosità del materiale nelle strutture di fondazione possono favorire l’inquinamento interno da gas radon degli ambienti. Sarebbe buona norma utilizzare, al posto del normale acciaio al carbonio delle barre, l’acciaio austenico (inox) che, non avendo proprietà ferromagnetiche ma paramagnetiche, evitano la distorsione del magnetismo naturale, oltre a possedere qualità di durabilità molto più elevate.

Le strutture portanti del tipo a setti possono essere realizzate in:

1. blocchi laterizio
2. pietra
3. legno

Struttura portante in blocchi di laterizio

Comunemente conosciuti in forma di mattoni, i laterizi in realtà comprendono una varietà di materiali originariamente creati con argilla depurata cotta in forni appositi e, solo in epoca più recente, anche con l’utilizzo di cemento e sabbia; oltre al mattone, pieno o forato, esistono altri laterizi edili come pignatte,  tavelle, volterrane,  coppi e tegole. I laterizi sono materiali da costruzione apprezzati fin dalla preistoria per la loro grande capacità di resistere al fuoco, caratteristica preziosissima in ambito edile, e spesso sono stati utilizzati al posto del legno proprio per questa proprietà.

Struttura portante in pietra

Non più utilizzata, le strutture portanti in pietra, caratterizzano il patrimonio edilizio del passato del nostro territorio. In giro per le nostre città infatti siamo abituati a vedere grandi e massicci palazzoni o case terrane con spessi muri in blocchi di pietra lavica, o pietra bianca a seconda della zona. I blocchi di pietra venivano utilizzati per realizzare dei muri portanti, noti anche come muri maestri, il cui compito è quello di sostenere il peso dell’edificio e i carichi verticali. La loro fondamentale funzione è quella di trasferire questi carichi alle fondamenta per prevenire il crollo dell’edificio. Essi sono progettati per resistere alle sollecitazioni orizzontali, come quelle causate da un evento sismico o dall’azione del vento.

Struttura portante in legno

I sistemi costruttivi che prevedono l’uso del legno per realizzare setti portanti, prendono il nome di sistema Xlam e sistema blockbau. Questo sistema viene utilizzato molte volte per sfruttare al massimo le caratteristiche strutturali del legno e le sue caratteristiche energetiche, miglior isolamento, comfort acustico, regolazione dell’umidità e comfort generale dell’edificio. Inoltre, il legno , ai giorni nostri, viene preferito rispetto ai classici sistemi costruttivi (uso del cemento armato) per le sue caratteristiche di salubrità e sostenibilità ambientale.

Questi fin ora descritti sono piccoli accenni ai sistemi costruttivi, un libro intero non raccoglierebbe tutte le nozioni e caratteristiche dei vari sistemi costruttivi e dei materiali in edilizia. Se volete approfondire un determinato sistema costruttivo commentate qua sotto o scrivetecelo sui social!