Come realizzare edifici con i sistemi costruttivi ad armatura diffusa SAAD

01/12/2021 - SAAD è l'acronimo di 'Sistemi costruttivi ad Armatura diffusa' che nel resto del mondo sono noti con la sigla ICF, ovvero Insultate Concrete Form.
 
Si tratta di un sistema costruttivo in cui il calcestruzzo è gettato in opera all’interno di casseri "a rimanere", detti anche a "perdere", realizzati in polistirene espanso sinterizzato (EPS) che sono stati preventivamente armati.
 
Con un sistema SAAD è possibile realizzare strutture verticali (portanti e non) ed orizzontali, nelle quali il calcestruzzo armato garantisce la resistenza meccanica, mentre il cassero in EPS conferisce alla struttura un elevato isolamento termico, un’adeguata inerzia termica, isolamento acustico e resistenza al fuoco.
 
In un’unica fase di lavorazione è quindi possibile realizzare la struttura e l’isolamento.
 
Nel suo insieme il sistema è in grado si assicurare comfort abitativo, risparmio energetico, nonché riduzione dei costi e dei tempi di costruzione.
 
Casseri isolanti a rimanere in Neopor per pareti in c.a. ARGISOL ©Bioisotherm
 
Rapidità di esecuzione e costi contenuti sono dati dalla modularità del sistema. La cantierizzazione, infatti, consiste nel solo assemblaggio a secco dei vari elementi; data la loro estrema leggerezza, rispetto ai sistemi più tradizionali, sono facilmente manovrabili da poche persone e possono essere adattati ad ogni esigenza progettuale.
 
Le applicazioni di un sistema SAAD sono molteplici. Si spazia dall’edilizia residenziale - nuove costruzioni come edifici mono e bifamiliari, multipiano, ma anche ristrutturazioni - all’edilizia commerciale ed industriale - edifici turistici, centri commerciali, edifici a destinazione mista commerciale e terziaria - fino ad arrivare a fabbricati industriali e produttivi. I sistemi SAAD sono idonei anche per l’edilizia pubblica come residenze socioassistenziali, scuole università, centri sportivi.
 
Con un sistema SAAD è possibile realizzare muri portanti, solai e divisori, tutti a prova di sisma. “Infatti, la presenza delle armature, oltre a consentire l’auto portanza degli elementi in EPS in fase di getto, consente di soddisfare i requisiti previsti per i ‘Reinforced Concrete Walls’ sia dell’Eurocodice 2 (conglomerato cementizio) che dell’Eurocodice 8 (costruzioni in zona sismica), che dalle Norme Tecniche per le costruzioni (D.M. 14 Gennaio 2008).” (*)
 
Attualmente sul mercato ci sono diversi produttori ognuno con il suo sistema per la realizzazione di pareti e solai. In Italia si è costituito il gruppo ICF SAAD, formato da un pool di aziende associate ad AIPE - Associazione Italiana Polistirene Espanso - che realizzano sistemi costruttivi in EPS ad armatura diffusa. Per approfondire alcuni degli aspetti tecnici e costruttivi del sistema, abbiamo coinvolto Bioisotherm e SCF - Sistemi Costruttivi Futuri, entrambe facenti parte del medesimo gruppo.
 
Partendo dalle fondazioni, abbiamo chiesto a Bioisotherm: quale tipologia di fondazione è consigliabile realizzare con un sistema SAAD
 
“La tipologia di fondazione non dipende dal sistema SAAD ma dalle proprietà del terreno in funzione dello scarico derivante dalla struttura. Pertanto, si possono prevedere fondazioni a platea, a travi rovesce (con riempimento), con cupole o travi su pali. Allo stesso tempo è molto interessante l’utilizzo dei sistemi SAAD come nodo del piano fondazione, in modo da realizzare un solaio portante e già termicamente isolato con la possibilità di creare una intercapedine aerata. Questa soluzione permette inoltre di correggere definitivamente il ponte termico a contatto con il terreno.”

 Cassero ICF per pareti armate H2wall ©SCF - Sistemi Costruttivi Futuri

SAAD elementi per pareti

Gli elementi per parete possono essere a:
- blocchi a incastro di piccole dimensioni;
- pannelli modulari di grandi dimensioni.
 
Nel primo caso i blocchi sono montati a secco e a corsi successivi, completati con la posa dell’armatura diffusa (con un sistema a matrice, orizzontale e verticale) e del getto in calcestruzzo.
 
La seconda tipologia è un’alternativa al blocco, si tratta di grandi pannelli che hanno altezza finita di interpiano, ovvero casseri isolanti a rimanere ad altezza di interpiano. Anche in questo caso gli elementi vengono assemblati a secco, integrati con la necessaria armatura strutturale e completati con una gettata di calcestruzzo.
 
Quando è opportuno ricorrere ad una tipologia a blocchi e ad una a pannelli?
 
Secondo Mauro Scurria, general manager SCF “le due tipologie morfologiche, quella a blocchi modulari e quella a pannelli di grandi dimensioni, non si differenziano sostanzialmente dal punto di vista strutturale o per le performance d’isolamento raggiungibili.
 
Dall’altra parte i sistemi cassero termoisolanti del tipo a blocchi modulari sono comunque preferibili in contesti dove per ragioni logistiche non è possibile trasportare sino a piè d’opera materiali di grande dimensione, oltre che per una loro intrinseca flessibilità d’impiego.
 
Il sistema a blocco permette di fare svariati adattamenti in cantiere, riducendo sfridi e tempistiche di approntamento. Il sistema consente anche una ottimale ed efficace posa in opera delle armature metalliche, garantita dagli elementi distanziali, permettendo quindi la corretta, rapida e sicura realizzazione di setti in cls correttamente armati.”
 
 Cassero ICF per pareti armate H2wall ©SCF - Sistemi Costruttivi Futuri
 
Interessante è anche il punto di vista di Bioisotherm. L'Ing. Denis Trovò dell'ufficio tecnico commerciale ha detto: “non esistono delle casistiche particolari che protendono per una o per l’altra tipologia. La scelta è dettata dalle preferenze del progettista o dell’impresa esecutrice.
 
Va sottolineato invece - ha aggiunto l’ingegnere - che nella tipologia a blocchi la posa in opera può essere fatta anche da un solo operatore, vista la leggerezza del singolo elemento, mentre nei sistemi a pannelli devono essere generalmente presenti due operatori per la movimentazione del manufatto.
 
Inoltre, nella tipologia a blocchi il materiale è in pronta consegna e viene posato direttamente in cantiere delineando, man mano, la forma dell’edificio; mentre la tipologia a pannelli è legata alla prefabbricazione in stabilimento del manufatto; pertanto, c’è il vincolo di passaggio per una fase preliminare di progettazione per poter stampare gli elementi ‘ad hoc’ (altezza, dimensione dei fori e altro).”
 
 Casseri isolanti a rimanere in Neopor per pareti in c.a. ARGISOL ©Bioisotherm
 

Sistemi SAAD la forma del blocco e del pannello

Blocchi o pannelli sono costituiti da due lastre di EPS distanziate e mantenute assieme da distanziali. Oltre a questo, “I distanziali assolvono anche l’importante funzione di agevolare il corretto posizionamento a secco dei ferri di armatura integrativa che animano il getto in calcestruzzo e di contrastare la spinta del calcestruzzo durante il getto di completamento.” (*)
 
I distanziali sono sufficienti a garantire la monoliticità della struttura - il corretto comportamento antisismico - oppure c’è bisogno di controventare la struttura?
 
“La cassaforma, una volta posata, risulta autoportante ma deve essere controventata per la regolazione della messa a piombo e per mantenere stabile la parete durante le operazioni di getto del calcestruzzo e garantire così l’allineamento, ha precisato Bioisotherm. Si possono utilizzare delle classiche tavole e puntelli in legno, oppure qualche azienda, come la Bioisotherm stessa, propone a noleggio il proprio sistema di puntellatura dedicato.”
 
Spessore delle lastre e profondità dell’intercapedine sono ‘valori fissi’ o a seconda delle esigenze possono variare? 
 
“I sistemi SAAD per pareti sono proposti in diverse varianti correlate alle diverse e variegate esigenze costruttive, ha precisato SCF - Sistemi Costruttivi Futuri. I setti di spessore minore, tipo da 10 cm, sono tipicamente impiegati come elementi di tamponatura e partizione.
 
I pannelli per setto con spessori man mano crescenti (15, 20, 25 cm) consento la realizzazione di strutture e di edifici con altezze di interpiano rispettivamente dai 3,00 ai 5,00 metri di altezza, salvo la verifica puntuale a cura del tecnico incaricato.
 
SCF ha puntualizzato che la soluzione è personalizzabile: al fine di ottenere il miglior rapporto spessore parete finita e resistenza termica, lo spessore dei pannelli isolanti viene dimensionato in relazione al comfort desiderato oltre che al rispetto dei valori minimi di trasmittanza termica necessari.”

SAAD elemento solaio

In un sistema SAAD il solaio è composto da casseri in EPS, ferri di armatura, getto di calcestruzzo di completamento all’estradosso e finitura della superficie all’intradosso.
 
I solai SAAD hanno un peso proprio nettamente inferiore rispetto alle soluzioni tradizionali. La presenza dell’EPS rende il solaio leggero offrendo al contempo una resistenza meccanica adeguata fornita da una rigidità strutturale elevata.
 
“Il solaio viene posto in opera su impalcato di sostegno provvisorio accostando perfettamente i casseri in modo da eliminare qualsiasi ponte termico in corrispondenza delle nervature, ed integrati con getto in opera di calcestruzzo a formare i travetti e la soletta dello spessore indicato.” (*)
 
I casseri in EPS possono essere usati per realizzare tutte le tipologie di solaio, controterra - intermedi e di copertura?
 
“Sì, ha affermato l’ing. Trovò, possono essere utilizzati per realizzare qualsiasi impalcato, a partire dal piano fondazione, intermedi e coperture (piane o inclinate). Interessante è anche l’utilizzo per tutte le parti a sbalzo come poggioli e terrazzini. In questo caso l’uso del sistema SAAD permette di correggere il ponte termico che si crea in corrispondenza dell’attacco con la parete.
 
È importante sottolineare che i pannelli per solai possono essere utilizzati in qualsiasi carpenteria in calcestruzzo, non solo con pareti SAAD. Quindi anche su edifici 'tradizionali', ovvero strutture a telaio o muratura portante, ottenendo solai portanti e già termicamente isolati.”

 Cassero termoisolante per solai in c.a. TERMOSOLAIO ©Bioisotherm 

Sintetizzando le caratteristiche dei solai SAAD sono:
- elevate prestazioni di isolamento termico;
- estrema leggerezza;
- auto portanza e rigidità a sostenere carichi;
- prestazioni termoigrometriche e assorbimento di acqua pressoché nullo;
- resistenza al fuoco ottima;
- modularità degli elementi;
- incastri rigidi ed indeformabili;
- superfici tassellate per una maggiore presa del cls.

Come per le pareti ci sono anche tipologie differenti di solai in SAAD?
 
“Certamente, ha affermato il dott. Scurria, tra i sistemi a cassero per solaio in EPS è possibile distinguere tra due macro-tipologie:
1) Quella realizzata ad elementi standardizzati, che prevedono la realizzazione dell’assito pieno per la fase di getto e di ulteriori lavorazioni indispensabili per adattare gli elementi alle varie esigenze strutturali.
2) Quella realizzata ad elementi con lunghezza di campata e dotata di anime di rinforzo in acciaio. Questa tipologia di solaio è caratterizzata da valori di parziale auto - portanza, sino ad un massimo di 2,50 mt circa.”
 
Sull’autoportanza si è espressa anche Bioisotherm che ha affermato: “I pannelli possono essere integrati con una rete all’intradosso per finitura ad intonaco o con profili all’interno del pannello per il fissaggio delle lastre in cartongesso. L’integrazione di accessori aumenta l’auto - portanza fino al doppio rispetto ai solai tradizionali con il vantaggio di utilizzare minor attrezzatura per le banchine rompitratta e ridurre i tempi di disarmo.”

 Solaio in polistirene e lamiera zincata PLASTBAU METAL ©SCF - Sistemi Costruttivi Futuri
 

SAAD, dubbi e perplessità?

L’uso di materiali non tradizionali può creare dei dubbi nel consumatore finale, che può essere un progettista, il committente così come l’impresa. Dubbi che nascono dalla non conoscenza approfondita della tecnologia o mancanza di esperienza nell’uso di un sistema innovativo.
Uno dei dubbi sollevati nella community di Edilportale riguarda la durabilità di un sistema fatto principalmente di EPS e la sua resistenza agli urti.
 
Che potete dirci in merito?
 
Bioisotherm ha condiviso la presenza di una ‘diffidenza diffusa’ ma ha argomento i vantaggi del sistema: “l’affidabilità del sistema costruttivo è dimostrata da ormai quarant’anni di utilizzo in Italia (ed ancora di più nel resto del mondo). L’EPS (polistirene espanso sinterizzato) è un prodotto con una bassa conduttività termica (0.031 W/mK) utilizzato non solo come isolante in edilizia ma anche nel packaging (perché leggero e versatile da lavorare), nel confezionamento del settore alimentare (in quanto non pericoloso per la salute dell’uomo e completamente riciclabile a fine vita a tutela dell’ambiente).
 
Va sottolineato che i sistemi SAAD utilizzano materiali certificati e conformi ai CAM (Criteri Minimi Ambientali). Le proprietà termiche dell’EPS non decadono nel tempo, anzi mantengono un isolamento termico costante della parete. Inoltre, la parete una volta gettata in opera può essere finita con il classico ciclo di finitura a rasatura o qualsiasi altro tipo di rivestimento che permette di preservare la durabilità del materiale anche superiore alla vita utile dell’edificio.”
 
Anche SCF ha condiviso la sua esperienza, parlando di un nuovo approccio che chiamano “Prefabbricazione Flessibile e Sostenibile”. Dove per Prefabbricazione, SCF intende la netta riduzione delle attività di cantiere e facilità di posa in opera; per Flessibilità si riferisce all’elevato livello di personalizzazione che il sistema costruttivo consente di raggiungere adattandosi a tutti i contesti costruttivi tenendo conto dei vari aspetti strutturali e di risparmio energetico ed infine Sostenibile perché tutti i prodotti ed i sistemi costruttivi sono conformi ai CAM.
 
Circa la durabilità, ha aggiunto SCF “possiamo confermare che numerosi studi, prove empiriche ed evidenze fattuali hanno dimostrato come l’EPS impiegato nelle costruzioni, ove opportunatamente protetto, mantiene quasi del tutto invariate le proprie prestazioni isolanti per un periodo pari o addirittura superiore alla via utile di un moderno manufatto edile.”
 
 
(*) Manuale “I SISTEMI SAAD: TIPOLOGIE E CARATTERISTICHE COSTRUTTIVE” a cura del Gruppo ICF SAAD, rev. 2017