Architettura con profili in alluminio: progettazione, vantaggi e punti critici

La progettazione di sistemi con profili in alluminio inizia con una valutazione delle esigenze strutturali ed estetiche del progetto. Ogni dettaglio, dal tipo di profilo da utilizzare alla finitura superficiale, deve essere scelto in base alla destinazione d’uso e alle caratteristiche climatiche locali. I software di modellazione 3D, combinati con simulazioni strutturali, sono strumenti fondamentali per ottimizzare il design, garantendo non solo la robustezza della struttura ma anche la sua integrazione armoniosa nell’ambiente circostante.

L’alluminio viene lavorato mediante estrusione (una tecnica di compressione), un processo che permette di ottenere profili di diverse forme e dimensioni. Questa tecnica consente una grande flessibilità progettuale, permettendo di realizzare soluzioni customizzate in base alle specifiche richieste del progetto architettonico.

Quali sono i vantaggi dell’alluminio in architettura?

In edilizia, i profili in alluminio offrono numerosi vantaggi rispetto ad altri materiali:

La leggerezza e la resistenza permettono di realizzare strutture eleganti e sottili senza compromettere la stabilità. Le strutture in alluminio possono supportare carichi significativi in totale sicurezza. Inoltre, l’alluminio è altamente malleabile e può essere facilmente estruso in forme complesse, permettendo una grande libertà creativa nella progettazione. La sua durabilità e resistenza agli agenti atmosferici lo rendono ideale per applicazioni esterne, garantendo una lunga vita utile senza la necessità di costante manutenzione.

Un altro aspetto importante è l’efficienza energetica: i profili in alluminio, quando combinati con sistemi di isolamento termico, possono contribuire a migliorare l’efficienza energetica degli edifici, riducendo le perdite di calore e migliorando la performance delle facciate. Inoltre, essendo un materiale riciclabile al 100%, l’alluminio è una scelta ecologica. Il riciclo dell’alluminio richiede meno energia rispetto alla produzione del materiale primario, riducendo l’impatto ambientale.

L’alluminio consente di realizzare profili sottili e slanciati che permettono di ottenere ampie superfici vetrate senza compromettere la solidità della struttura. Le finiture possono variare da anodizzazioni a verniciature, garantendo una vasta gamma di opzioni estetiche, e i sistemi di facciata in alluminio possono essere dotati di inserti isolanti che migliorano l’efficienza energetica degli edifici, riducendo il consumo energetico per riscaldamento e raffrescamento.

Quali criticità possono presentarsi con l’utilizzo dell’alluminio?

Nonostante i numerosi vantaggi, l’utilizzo dell’alluminio in architettura presenta anche alcuni punti critici, a partire dal costo: il costo dell’alluminio, specialmente se comparato ad altri materiali come il PVC o l’acciaio, risulta più elevato. Tuttavia, la sua durata e la manutenzione ridotta compensano spesso questo investimento iniziale.

L’alluminio, inoltre, è un buon conduttore termico, il che può comportare dispersioni di calore se non vengono utilizzati adeguati sistemi di isolamento. Questo problema può essere mitigato con l’uso di profili a taglio termico, che riducono il passaggio del calore attraverso i telai.

Infine la manutenzione delle finiture: sebbene l’alluminio sia resistente alla corrosione, le finiture superficiali (come l’anodizzazione o la verniciatura) possono deteriorarsi nel tempo, specialmente in ambienti marini o industriali. Per questo, è fondamentale prevedere una manutenzione periodica per preservare l’estetica e la funzionalità.

Quali sono le principali applicazioni dell’alluminio in architettura?

Facciate continue in allumino e vetro

Un esempio emblematico dell’uso dei profili in alluminio è rappresentato dalle facciate continue, particolarmente diffuse negli edifici commerciali e residenziali moderni. La combinazione di profili in alluminio con vetri ad alte prestazioni consente di realizzare pareti vetrate di grande impatto visivo, che allo stesso tempo ottimizzano l’isolamento termico e acustico.

Sistemi di porte e finestre

Le finestre con telaio in alluminio, come quelle a battente o scorrevoli, sono ideali per garantire ampie superfici vetrate con profili sottili ma resistenti. Le performance termiche possono essere potenziate con l’introduzione di inserti termoisolanti tra le sezioni del profilo.

Rivestimenti e facciate ventilate

L’alluminio è frequentemente utilizzato per realizzare rivestimenti esterni in facciate ventilate. La sua leggerezza e versatilità consentono di creare superfici di rivestimento innovative, che rispondono a esigenze estetiche e funzionali come l’isolamento termico, la protezione dai raggi solari e la resistenza alle intemperie.

Strutture di tetti e pergolati

L’alluminio è ideale per la realizzazione di strutture leggere ma resistenti, come tetti, pergolati o coperture per esterni. I profili in alluminio possono essere progettati per resistere a carichi elevati pur mantenendo un design pulito e minimalista.

Elementi di arredo urbano

Pannelli, balaustre, griglie, panchine e altri elementi di arredo urbano possono essere realizzati in alluminio, che si adatta facilmente a vari contesti e offre una lunga durata nel tempo senza necessità di manutenzione costante.

Coperture e pensiline

Le pensiline e le coperture in alluminio, spesso combinato con materiali trasparenti come il policarbonato o il vetro, sono utilizzate per proteggere ingressi e aree pedonali, offrendo al contempo un aspetto moderno e pulito.

Decorazioni architettoniche

I profili in alluminio possono essere utilizzati per creare dettagli architettonici personalizzati, come cornici, rifiniture o elementi decorativi esterni, che conferiscono agli edifici un tocco di eleganza e modernità.

Ogni applicazione sfrutta le caratteristiche dell’alluminio, come la leggerezza, la resistenza alla corrosione e la facilità di lavorazione, per ottenere risultati funzionali e estetici.

Perché l’alluminio è un materiale sostenibile in architettura?

Un altro aspetto cruciale dell’uso dei profili in alluminio in architettura è la sua sostenibilità. L’alluminio è un materiale completamente riciclabile, e la crescente attenzione verso la progettazione sostenibile ha fatto sì che l’alluminio diventasse un materiale molto richiesto anche per i progetti “green”.

La capacità di riutilizzare e riciclare questo metallo senza perdere qualità lo rende ideale per architetture che puntano a ridurre l’impatto ambientale.

Quali norme regolano l’utilizzo dell’alluminio in architettura

La realizzazione di architetture con profili in alluminio è disciplinata da normative specifiche che riguardano sia la progettazione che l’esecuzione, nonché la sicurezza e la qualità dei materiali.

Le norme principali in Italia, e a livello europeo, per l’uso dell’alluminio in architettura riguardano diverse aree: la qualità dei materiali, le tecniche di produzione, le caratteristiche di resistenza e durata, e la sostenibilità. Ecco una panoramica delle normative rilevanti:

Normative europee (EN)

Le normative EN stabiliscono gli standard per la produzione e l’uso di profilati in alluminio, garantendo che i materiali siano sicuri e adeguati per l’uso in edilizia.

Le principali sono:

• EN 573: Specifiche tecniche per l’alluminio e le sue leghe. Definisce le caratteristiche dei materiali, comprese le leghe di alluminio utilizzabili per applicazioni architettoniche.
• EN 15088: “Progettazione, calcolo e realizzazione di strutture di alluminio”. Si occupa della progettazione strutturale con profili in alluminio, stabilendo i requisiti per la resistenza e la durabilità delle strutture.
• EN 16034: “Elementi di facciata, finestre e porte, con e senza funzione di protezione contro il fuoco”. Questa norma è rilevante per la progettazione di elementi come infissi e facciate in alluminio.
• EN 12207 e EN 12208: relativa alla permeabilità all’aria e all’acqua per serramenti e facciate in alluminio.

Normativa italiana

In Italia, l’uso dell’alluminio in architettura è soggetto anche alle normative nazionali che si allineano generalmente con quelle europee, ma alcune leggi locali possono stabilire requisiti aggiuntivi per la sicurezza e la sostenibilità.

Le più rilevanti rilevanti sono:

• Legge 1086/1971 (Norme per la costruzione di opere in cemento armato, acciaio, leghe metalliche e altre strutture): stabilisce le disposizioni per le strutture metalliche, compreso l’alluminio, e i requisiti per la progettazione e la realizzazione di edifici.
• DM 14 gennaio 2008 (Regolamento sui materiali da costruzione): si occupa dei requisiti tecnici per i materiali da costruzione, compreso l’alluminio, e delle prove per verificarne la conformità agli standard europei.
• Codice delle costruzioni (D.Lgs. 81/2008): regola la sicurezza sul lavoro, anche per quanto riguarda l’installazione di strutture in alluminio, in particolare per quanto concerne la prevenzione dei rischi durante l’installazione e manutenzione di infissi e facciate.

Norme per la sicurezza e la resistenza al fuoco

I profili in alluminio devono rispettare anche alcune norme relative alla sicurezza al fuoco e alla resistenza meccanica, tra cui:

• Eurocodice 9 (EN 1999): “Progettazione delle strutture in alluminio”, che stabilisce le linee guida per la progettazione di strutture in alluminio, compresi i parametri di sicurezza sismica, la resistenza meccanica e le prestazioni strutturali.
• UNI 11130: resistenza al fuoco degli infissi. Questa norma stabilisce i requisiti per la resistenza al fuoco di infissi e altri elementi strutturali in alluminio.

Normativa per l’installazione di facciate e serramenti

Per quanto riguarda l’installazione di facciate e serramenti in alluminio, vi sono specifiche normative che si occupano della qualità e dell’efficienza energetica:

• Legge 10/1991 (Norme per il contenimento dei consumi energetici negli edifici): indica i requisiti di prestazione energetica per serramenti e facciate, inclusi quelli in alluminio.
• UNI EN 14351-1 “Serramenti – Finestre e porte – Caratteristiche di prestazione”, stabilisce le caratteristiche che le finestre e le porte devono avere in relazione all’isolamento termico, alla permeabilità all’aria e all’acqua, e alla sicurezza.

Sostenibilità e riciclabilità

Un aspetto sempre più rilevante è la sostenibilità ambientale. L’alluminio è un materiale altamente riciclabile, e molte normative e certificazioni europee e italiane stanno promuovendo la sostenibilità in edilizia:

• Certificazione LEED (Leadership in Energy and Environmental Design), il sistema di certificazione ambientale per la sostenibilità degli edifici, che considera anche la scelta dei materiali, tra cui l’alluminio riciclato.
• EPD (Environmental Product Declaration): concerne le dichiarazioni ambientali dei prodotti (che possono includere profili in alluminio) sono spesso utilizzate per informare sul ciclo di vita e sull’impatto ambientale dei materiali edili.

Durabilità e manutenzione

Il materiale alluminio deve anche soddisfare i requisiti di durabilità e manutenzione per garantire la sicurezza e l’efficienza dell’edificio nel tempo:

• Norme di verniciatura: i profili in alluminio destinati a essere installati in facciate o finestre devono essere trattati con processi di verniciatura che rispettano le normative sul trattamento superficiale dell’alluminio, come l’ISO 9227 per la resistenza alla corrosione.
• UNI 8561: norma per il trattamento superficiale dell’alluminio, che definisce i processi di anodizzazione e di verniciatura dei profili.

Esempi di realizzazioni architettoniche

Facciata esterna

Nel progetto del V&A Museum Dundee, in Scozia, di Kengo Kuma, l’uso del profilo in alluminio è un elemento distintivo sia dal punto di vista estetico che funzionale. Il V&A Dundee è un museo dedicato al design che si trova a Dundee, in Scozia, ed è stato inaugurato nel 2018.

Il design di Kuma si ispira alla tradizione navale della città, ma utilizza anche tecniche moderne per creare un’architettura che rispecchi i concetti di fluidità e trasparenza, legati, appunto, all’acqua.

L’alluminio è stato utilizzato nella realizzazione delle facciate del museo, che presentano una serie di pannelli inclinati che evocano la forma di una nave o di una montagna. Il materiale conferisce leggerezza e riflessività, consentendo alla facciata di reagire dinamicamente alla luce e all’ambiente circostante.

La superficie metallica brillante cambia aspetto a seconda delle condizioni atmosferiche e dell’ora del giorno. Importanti anche le performance di sosteniblità: l’alluminio è anche un materiale molto resistente e durevole, che garantisce una lunga vita alla struttura. Inoltre, è riciclabile, un aspetto che risponde alle crescenti esigenze di sostenibilità nell’architettura contemporanea. La leggerezza dell’alluminio riduce il peso complessivo della struttura e migliora l’efficienza energetica del museo, contribuendo al miglior isolamento termico e acustico.

L’alluminio è stato utilizzato anche per creare profili e strutture leggere all’interno dell’edificio, che ospitano elementi come finestre, porte e sistemi di supporto per le pareti interne. Questi elementi sono progettati per essere visibili e minimali, mantenendo l’estetica raffinata e sobria del design di Kuma.

Ad Oslo, Estudio Herreros, con la Oslo Sauna Association, ha realizzato la sauna galleggiante Trosten, vicino al Museo Munch.

Il progetto risponde ai criteri dell’Universal Design ed è estremamente inclusioni. La facciata è realizzata con pannelli in alluminio dell’azienda norvegese Hydro che permette un design originale ma ha anche la funzione di mantenere l’efficienza termica.

Architettura con profili in alluminio in sintesi

L’uso dei profili in alluminio in architettura offre numerosi vantaggi, soprattutto in termini di efficienza, estetica e sostenibilità. Tuttavia, è fondamentale che i progettisti affrontino le sfide legate alla conducibilità termica e alla manutenzione delle finiture. Con l’evoluzione delle tecnologie e dei materiali, l’alluminio continua a essere una delle soluzioni più interessanti per la progettazione di edifici moderni, sempre più attenti all’efficienza energetica e all’estetica.

 

 

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