Elementi Prefabbricati Edilizia

Cosa sono in edilizia gli elementi prefabbricati?

Per comprenderlo partiamo innanzitutto dall’esaminare il significato del termine prefabbricato, ovvero dell’operazione di prefabbricazione che lo sottende. Per farlo ci avvaliamo della definizione che al riguardo ne dà l’Associazione Italiana Prefabbricazione : “la prefabbricazione consiste nella fabbricazione industriale fuori opera di parti delle costruzioni civili atte ad essere utilizzate mediante prevalenti azioni di montaggio”. La prefabbricazione quindi sta ad indicare quel processo produttivo nel quale un qualsiasi elemento edilizio viene pre-fabbricato, viene cioè realizzato prima di essere messo in opera in cantiere Detta produzione avviene in un luogo che di norma è costituito da una sede industriale indipendente dal cantiere specifico. Attualmente però detta definizione viene praticamente estesa nel senso che tali elementi edilizi possono essere realizzati a piè d’opera e poi assemblati o montati in situ come gli altri, seguendo specifiche procedure. Speculando su tale definizione potremmo affermare che, in senso stretto, qualsiasi elemento edilizio non costituito da una semplice materia prima può essere considerato prefabbricato. Pensiamo per esempio a tutti quei prodotti, anche piccoli e semplici, utilizzati in cantiere ma che hanno subìto preventivamente fuori dal sito una qualche lavorazione, quali i laterizi in genere, i mattoni, le lastre di pietra, le tegole, i ferri pre-piegati per le armature.
Ma questa prefabbricazione avveniva anche in passato, fin dalle prime costruzioni dell’antichità. Solo che oggi tale termine (prefabbricazione) esprime un concetto più moderno, più ampio e completo, facendo riferimento alla complessità dimensionale e funzionale degli elementi prodotti all’esterno del cantiere e quindi ad una attività di natura industriale. Questa metodologia in pratica adatta al settore edilizio la medesima tecnologia già in uso nell’ambito industriale. L’idea infatti è quella di trasformare il sito edilizio in una fabbrica convertendo il cantiere in un’officina di montaggio. E tale obiettivo lo si raggiunge scomponendo la costruzione nelle sue varie parti e producendo ognuna di queste in specifici stabilimenti che risulteranno più idonei con riferimento alla qualità, alla tempistica ed ai costi.
Lo scopo che si consegue con tale rinnovamento metodologico è identico a quello che si è realizzato con l’industrializzazione:

• aumento della produttività;
• riduzione dei tempi di costruzione, smontaggio semplificato;
• risparmio nell’uso dei materiali e possibilità di riciclaggio;
• riduzione della mano d’opera;
• migliore qualità della costruzione.

Tale rivoluzione comunque ha comportato una notevole razionalizzazione del cantiere, prima condotto in maniera artigianale. Si è dovuto infatti procedere ad una sua estesa meccanizzazione con l’utilizzo di idonee apparecchiature di trasporto e di movimentazione dei carichi nonchè alla produzione in loco del calcestruzzo ed all’utilizzo di idonei elementi di connessione per le strutture prefabbricate.
Il rapido sviluppo della prefabbricazione è avvenuto a seguito del verificarsi di due particolari contingenze:

• rapida urbanizzazione delle città per far fronte allo spostamento della popolazione dalle attività agricole a quelle industriali a seguito della nascita di fabbriche nelle periferie urbane;
  ricostruzione del tessuto edilizio conseguenti alle distruzioni belliche causate dalla seconda guerra mondiale;
• riduzione dei tempi di realizzazione delle costruzioni circoscrivendo questa a periodi dell’anno non interessati da fenomeni meteo-climatici dissuasivi (specie nei Paesi dell’Est e del Nord Europa);
• maggiore richiesta di infrastrutture complesse e qualificate quali i quartieri, i centri direzionali, i complessi sovrappassi autostradali o ferroviari, le autostrade, i viadotti, i trafori, le metropolitane, le dighe, i ponti, i grattacieli, i capannoni industriali, ecc..

Le suddette contingenze imposero il ricorso intenso alla prefabbricazione in quanto questa, come accennato, consentiva metodi di costruzione più rapidi di quello tradizionale, analogamente a quanto avveniva nelle fabbriche.
Dopo la fase emergenziale di cui si è detto, la prefabbricazione ha visto un’enorme evoluzione, passando da una semplice produzione di elementi ad una fase più complessa consistente nella realizzazione di sistemi arredati, quali pannelli di tamponamento (dotati di serramenti, rifiniture ed attacchi vari) oppure gruppi cucina e sanitari (completi di accessori vari), i quali richiedono unicamente operazioni di montaggio, di sigillatura e di collegamento di tubazioni.
Il naturale step successivo fu la produzione in serie, cioè in grandi quantitativi; ma tale obiettivo però prescriveva che l’elemento da realizzare rispettasse taluni requisiti:

• che il suo utilizzo fosse applicabile a costruzioni di tipologie e dimensioni molteplici;
• che rispondesse a diverse prescrizioni;
• che venissero fabbricati in modo automatico con idonee macchine;
  che fossero trasportabili;
• che si potessero detenere in magazzino.

Premesso quanto sopra, possiamo procedere alla classificazione delle diverse tipologie di prefabbricazione secondo le seguenti caratteristiche:
per luogo di esecuzione.
In tal caso l’elemento prefabbricato deve essere prodotto in stabilimento o officina, depositato in un magazzino, trasportato nel cantiere e quindi montato o assemblato;
in cantiere o a piè d’opera, ossia nelle vicinanze della costruzione e quindi depositato nei pressi fino al momento del montaggio, per essere poi con la gru posizionato ed assemblato;
per materiale principale usato. In questo caso la prefabbricazione può essere costituita da calcestruzzo armato o altri materiali terrosi. In tale fattispecie la stessa viene denominata pesante. All’interno di questo gruppo si può individuare un’ulteriore suddivisione per grandi famiglie di prodotti (normalmente destinati all’edilizia residenziale sociale) realizzati secondo criteri o filosofie di intervento molto diverse tra loro prefabbricati a grandi pannelli piani, verticali e orizzontali giuntati con getti di completamento; sistemi a trave-pilastro o trave-lastra, monopiano o pluripiano, da completare con elementi prefabbricati, industrializzati o tradizionali; sistemi tridimensionali chiusi o aperti da giuntare per sovrapposizione di scatole o triedri, diedri ecc. variamente orientati. Questa famiglia di prefabbricati a causa delle sue caratteristiche di peso potrà incontrare difficoltà nella movimentazione e nel trasporto.
profilati in acciaio, alluminio, legno, materie plastiche ed altri materiali ad alta resistenza. In tale fattispecie la stessa viene denominata leggera. Questa tipologia di prefabbricati in virtù della limitatezza del suo peso risulta più maneggevole nei trasporti e nella movimentazione;
per la geometria degli elementi base.
In questo caso la prefabbricazione può essere lineare se eseguita con travi e pilastri; piana o a pannelli se eseguita con elementi di facciata e elementi di solaio; in parallelo oppure in verticale e tridimensionale se eseguita con unità spaziali come vani abitativi, vani di servizio e scale;
per la portanza degli elementi.
In questo caso la prefabbricazione può essere portante quando gli elementi costituiscono la struttura della costruzione; autoportante quando gli elementi sono stabili ma non in condizione di portare altre parti; portati quando gli elementi non creano una struttura portante ma sono parti che devono essere sorretti da una struttura autonoma; per tipo di giunto. In questo caso l’accoppiamento può avvenire a secco (saldato, imbullonato, ecc.); a umido con getto di completamento; a trappola con elementi semplicemente accostati; con materiali sigillanti.

Il trasporto, come accennato al precedente punto 2, costituisce un elemento essenziale nella gestione dei prodotti prefabbricati. Peso e dimensioni infatti possono costituire delle enormi difficoltà per il dislocamento ed il trasloco degli stessi dagli stabilimenti di produzione ai cantieri di utilizzo/magazzini di deposito a causa degli ostacoli connessi col reperimento di mezzi di trasporto idonei e della maggiore loro manovrabilità lungo i percorsi da seguire. Di contro, mentre i prefabbricati pesanti presentano delle limitazioni di natura economica legate alle distanze (inferiori ai 100 Km tra fabbrica e deposito/cantiere), quelli leggeri comportano difficoltà nella gestione delle operazioni in situ nonchè problemi di natura tecnica ed economica dovuti all’utilizzo dei materiali tradizionali. Per ovviare alle complicazioni legate sia al peso che alle dimensioni ed alla semplicità di forma, si stanno diffondendo anche nella prefabbricazione edilizia altri tipologie di materiali: quelli plastici, come il polistirolo o le schiume poliuretaniche, che conferiscono agli elementi edilizi la ricercata leggerezza; altri materiali aventi particolari caratteristiche, quali ad esempio l’isolamento acustico e termico. Detto risultato lo si raggiunge inserendoli all’interno dei pannelli.