Guida completa alla facciata continua

Facciata continua: tipologie, materiali e vantaggi del sistema costruttivo che ha rivoluzionato l’aspetto esteriore degli edifici contemporanei

Con la sua superficie vetrata che sembra fondersi con l’ambiente circostante, la facciata continua ha reso possibile l’integrazione completa tra gli ambienti interni degli edifici e il paesaggio circostante. Per progettare con successo una facciata continua dal design accattivante, che assicuri confort e sicurezza degli occupanti, occorre bilanciare e valutare diversi aspetti: architettonici, strutturali ed energetici. Per questo, in fase di progetto, può essere davvero di grande supporto adottare la metodologia BIM ed utilizzare un software di progettazione edilizia, con cui modellare in 3D l’edificio, valutare in modo diretto l’impatto estetico di questo sistema costruttivo e fare analisi accurate sia dal punto di vista strutturale che energetico.

Scopriamo di più in questo articolo!

Cosa si intende per facciata continua?

La facciata continua, o “curtain wall” in lingua inglese, è un involucro verticale che si presenta come una cortina ininterrotto composta da materiali leggeri (come ad esempio il vetro) e che svolge le funzioni tipiche di una parete esterna. Questa struttura non ha funzione portante, non sopporta alcun peso oltre al proprio, né deve affrontare altre sfide se non quelle legate alle spinte orizzontali, come la forza del vento. La funzione portante è affidata completamente alla struttura, fatta solitamente di pilastri e travi in acciaio o in c.a.

La facciata continua si distingue per la sua versatilità (può essere realizzata sia con pannelli trasparenti che opachi), unendo tutte le prestazioni di un involucro edilizio tradizionale ad un design molto caratterizzante. Inoltre, può essere progettata per resistere al fuoco, diventando così ignifuga, e per resistere all’azione dei proiettili, spesso con l’uso di vetri antiproiettile.

Esempio facciata continua

Il suo apprezzamento inizia con la diffusione globale del razionalismo e dei cinque punti dell’architettura di Le Corbusier, diventando sempre più il simbolo dell’evoluzione architettonica e dell’affermazione del design e dell’estetica modernista.

Oggi, i “curtain wall” sono comunemente realizzati con strutture in alluminio estruso. Tuttavia, alcune applicazioni prevedono l’utilizzo di strutture in acciaio per le loro proprietà fisiche e meccaniche, che consentono luci più ampie e una dilatazione termica gestibile.

Queste strutture metalliche, composte da montanti e traversi, sono tipicamente chiuse con vetri ad alte prestazioni, favorendo l’ingresso della luce naturale e il controllo ambientale.

In pratica, queste facciate continue in vetro hanno ridefinito il rapporto tra gli spazi interni ed esterni degli edifici, consentendo una maggiore integrazione con l’ambiente circostante.

Tipologie

Le principali tipologie di facciate continue variano in funzione al sistema di fissaggio dei pannelli di tamponamento al telaio. Possiamo annoverare:

• facciate a montanti e traversi: è il più diffuso tra i sistemi a facciata continua ed è costituito da componenti orizzontali e verticali che rimangono a vista. L’involucro è realizzato per parti ed è costituita da:
  • montanti verticali agganciati alla struttura portante dell’edificio;
  • traversi orizzontali ancorati ai montanti verticali;
  • pannelli opachi o trasparenti (non apribili);
  • elementi apribili agganciati a loro volta ai montanti e ai traversi;
• facciate strutturali: la caratteristica peculiare del sistema è la complanarità delle superfici vetrate, che nasconde le strutture metalliche portanti. La continuità della superficie è interrotta solo dalle giunzioni tra le lastre, appena percepibili dall’esterno. Il sistema è costituito da elementi vetrati, apribili o fissi, in cui il vetro è collegato al telaio retrostante attraverso collanti (silicone strutturale) che trasmettono tutti i carichi al telaio stesso. Esistono sistemi che adottano, oltre agli adesivi siliconici, elementi meccanici (non visibili dall’esterno) per assicurare le lastre alla struttura;
• facciata a moduli: il sistema viene realizzato con componenti analoghi al precedente (a montanti e traversi) ma, diversamente da quest’ultimo, si configura come insieme in cui gli elementi-base vengono assemblati in moduli (o cellule) in officina, trasportati in cantiere completi di pannello opaco e trasparente e posti in opera. Il sistema trova la sua piena funzionalità nei cantieri in cui la costruzione di un ponteggio esterno è irrealizzabile o antieconomica, come ad esempio per gli alti edifici a torre. L’assemblaggio dei moduli in officina offre maggiori garanzie di qualità ma, rispetto ad un sistema a montanti e traversi, richiede maggior spazio fisico per lo stoccaggio e implica modalità di trasporto specifiche. Il sistema viene definito anche “Precast”;
• facciate a “doppia pelle”: costituita da un involucro realizzato con due pareti trasparenti parallele che generano una intercapedine d’aria. Questa soluzione consente di conferire al sistema valori di trasmittanza termica e isolamento acustico migliori di quelli dei sistemi a facciata continua monostrato. All’interno dell’intercapedine il riscaldamento dell’aria provocato dall’effetto-serra genera dei flussi d’aria che vengono convogliati verso l’esterno oppure verso l’interno dell’edificio (effetto camino). Il calore accumulato può essere così utilizzato per riscaldare l’edificio nella stagione fredda o espulso in quella estiva. Per ottenere il controllo del surriscaldamento estivo il sistema viene inoltre provvisto di schermi solari posti all’interno dell’intercapedine tra le due “pelli”;
• facciate puntuali: questa tipologia si può suddividere in due sottosistemi:
  • aggancio puntuale;
  • lastre indipendenti (VEA, vitrages extérieurs attachés o suspended curtain walls). Il sistema è costituito da lastre trasparenti sostenute da dispositivi d’ancoraggio meccanico che le fissano in prossimità degli angoli. Tali dispositivi, usualmente costituiti da perni metallici, trasferiscono il peso del vetro a una struttura retrostante distanziata dalla superficie trasparente. La struttura portante può essere realizzata sia in leghe metalliche, sia in altri materiali (esistono sistemi che impiegano montanti costituiti da lastre di vetro poste ortogonalmente alla facciata). Alla categoria ad aggancio puntuale appartengono anche le cosiddette facciate sospese, sistemi nei quali le lastre sono ancorate in prossimità degli angoli (analogamente al sistema precedente) e collegate le une alle altre senza una vera e propria struttura portante rigida. In questo sistema il peso proprio di ogni elemento di vetro viene trasferito a quello immediatamente sovrastante ad esso fino a raggiungere gli elementi strutturali superiori (struttura portante dell’edificio). La superficie trasparente assume quindi funzione autoportante mentre le sollecitazioni orizzontali (le forze dinamiche generate del vento) sono controllate dai sistemi di controventatura (usualmente) posti internamente alla facciata e costituiti da un insieme di cavi ”tesati”.

Esempio facciata continua

L’evoluzione della facciata continua

Nel corso del XIX secolo, si è potuto osservare un’ampia diffusione di strutture coperte realizzate in metallo e vetro, come stazioni ferroviarie e serre. Questa tendenza è stata favorita da una serie di fattori, tra cui l’abolizione dell’imposta sul vetro, l’importazione di piante tropicali che richiedevano spazi adatti per la coltivazione, l’evoluzione della scienza delle costruzioni che ha permesso uno studio accurato del comportamento dei materiali e il loro dimensionamento, nonché lo sviluppo dell’industria.

Uno degli esempi emblematici di questa tendenza è rappresentato dalla “Palm House” del Royal Botanic Garden di Kew a Londra, realizzata tra il 1845 e il 1848 da Richard Turner e Decimus Burton e dal Crystal Palace, enorme costruzione di vetro in stile vittoriano, che fu eretta a Londra nel 1851 per ospitare la prima Esposizione Universale.

Tuttavia, il vero punto di svolta nell’evoluzione della facciata continua è stato il contributo della Scuola di Chicago nel tardo XIX secolo. Architetti come William Le Baron Jenney, Louis Sullivan e lo studio Holabird & Roche hanno giocato un ruolo fondamentale. Il “Tacoma Building” del 1884 è stato il primo edificio in cui la facciata continua è stata applicata alla struttura portante dell’edificio stesso, introducendo anche il concetto di “spandrel,” ovvero il pannello opaco che copre la vista degli elementi strutturali, solitamente posizionato all’altezza del solaio e armonizzato con i pannelli trasparenti per ricostruite la continuità della facciata.

Le Corbusier ha continuato a sviluppare e raffinare il concetto di facciata continua nelle sue opere, come elemento architettonico per creare spazi moderni, funzionali ed esteticamente avanzati. La sua idea era quella di creare un’architettura “razionalista” che rispondesse alle esigenze della vita moderna e all’efficienza, con una chiara separazione tra la struttura portante dell’edificio e la facciata stessa, resa possibile dall’adozione di strutture in cemento armato.

Negli anni ’40 e ’50, a causa dell’alta domanda di materiali, i produttori di componenti metallici e infissi hanno iniziato a sperimentare nuovi sistemi, ad esempio in bronzo e alluminio. Gli anni ’60 e ’70 hanno visto la messa a punto del silicone strutturale come sistema di connessione tra le parti di tamponamento e il telaio, consentendo così la realizzazione di facciate interamente vetrate prive di profili visibili. Un esempio notevole di questa evoluzione è rappresentato dagli “860-880 Lake Shore Drive Apartments” a Chicago, progettati da Ludwig Mies van de Rohe tra il 1948 e il 1951.

A partire dagli anni ’90, la facciata continua ha assunto un ruolo che va oltre la sua funzione di mera chiusura ed è diventata una sorta di “filtro” tra l’ambiente interno ed esterno. Sono state sviluppate soluzioni avanzate come le facciate doppie, quelle adatte al recupero del calore e quelle fotovoltaiche. Inoltre, le facciate sono diventate un mezzo di comunicazione visiva importante, utilizzate nei cosiddetti “media building.”

Esempio facciata continua

In conclusione, la facciata continua ha attraversato un percorso di evoluzione significativo nel corso dei decenni, passando da un elemento architettonico funzionale a un’espressione di design innovativa e sostenibile che gioca un ruolo chiave nella creazione di edifici moderni e all’avanguardia.

Costruzione di una facciata continua

La costruzione di una facciata continua richiede una progettazione e un’ingegnerizzazione attentamente studiate. Ecco i principali dettagli costruttivi:

• Materiali:
  • vetro: il vetro è il materiale più comune per una facciata continua. Spesso viene utilizzato il vetro temperato o laminato per garantire la sicurezza e la resistenza
  • strutture metalliche: spesso realizzate in alluminio estruso per la loro leggerezza e resistenza. Possono anche essere in acciaio per specifiche applicazioni
  • collanti strutturali: silicone strutturale o altri collanti sono utilizzati per collegare il vetro al telaio, trasmettendo i carichi alla struttura stessa
• Progettazione:
  • complanarità: la progettazione deve garantire che tutte le superfici vetrate siano complanari, creando una superficie uniforme dall’esterno
  • isolamento: è importante includere un adeguato isolamento termico e acustico per garantire il comfort degli occupanti
  • resistenza: le facciate continue devono essere progettate per resistere alle forze del vento, alle oscillazioni termiche e, in alcuni casi, anche al fuoco o ai proiettili
• Installazione:
  • assemblaggio in sito: le unità di facciata continua vengono assemblate in cantiere, spesso sollevate verticalmente e fissate al telaio dell’edificio
  • sigillatura: la sigillatura accurata delle giunzioni tra le lastre di vetro è essenziale per prevenire infiltrazioni d’acqua e perdite termiche.

A cosa serve una facciata continua?

Una facciata continua svolge diverse funzioni cruciali:

• isolamento: fornisce isolamento termico ed acustico per l’edificio, contribuendo a mantenere un ambiente interno confortevole e riducendo il consumo energetico;
• protezione: protegge l’edificio dagli agenti atmosferici come pioggia, vento e neve, mantenendo gli interni confortevoli e sicuri;
• estetica: la facciata continua aggiunge un tocco estetico moderno ed elegante all’edificio, caratterizzando fortemente la sua identità visiva;
• illuminazione: massimizza l’ingresso di luce naturale all’interno degli spazi, riducendo la necessità di illuminazione artificiale e migliorando il comfort visivo;
• sostenibilità: le facciate continue possono essere progettate per migliorare l’efficienza energetica dell’edificio, contribuendo a ridurre l’impatto ambientale.

Esempio facciata continua

Vantaggi delle facciate continue

Le facciate continue offrono numerosi vantaggi, tra cui:

• estetica moderna: creano un aspetto estremamente moderno ed elegante che si adatta bene a edifici contemporanei.;
• efficienza energetica: possono contribuire a ridurre i costi energetici grazie all’uso intelligente dell’isolamento e del controllo solare;
• luminosità: massimizzano l’ingresso di luce naturale, migliorando il comfort interno e riducendo l’uso di illuminazione artificiale;
• personalizzazione: sono altamente personalizzabili in termini di design, materiali e prestazioni;
• sostenibilità: possono essere progettate con caratteristiche eco-compatibili per contribuire alla sostenibilità dell’edificio.

In conclusione, le facciate continue rappresentano una soluzione architettonica innovativa e funzionale che ha cambiato il volto delle costruzioni moderne. Con una progettazione attenta e l’uso dei materiali appropriati, queste facciate offrono una serie di vantaggi estetici, funzionali ed ecologici che le rendono una scelta vincente per molti progetti edilizi contemporanei.

Come creare una facciata continua con un software BIM

Come abbiamo visto, per progettare una facciata continua occorre valutare una serie di parametri fondamentali per la buona riuscita del progetto. Vediamo come, con la metodologia BIM, è possibile gestire tutti questi aspetti in modo virtuoso.

Per prima cosa, occorre partire dalla modellazione 3D dell’edificio. Con un software BIM per la progettazione edilizia modelli in 3D la facciata continua utilizzando l’apposito oggetto parametrico BIM. In pratica, tracci il perimetro dell’edifico e scegli la tipologia di facciata continua che soddisfa le tue esigenze di progetto. Hai una ricca libreria con tantissimi modelli a disposizione che puoi anche personalizzare in base alle tue esigenze di design. Inoltre, lavori con oggetti BIM parametrici a cui puoi associate dati ed informazioni tecniche che possono essere utili in ogni fase della vita dell’edificio.

Ad esempio puoi allegare schede tecniche del prodotto, voci di listino per elaborare il computo metrico, annotazioni sulla manutenzione del bene, capitolati speciali per realizzare l’opera a regola d’arte, ecc. Queste informazioni possono anche essere implementate nel corso del tempo e utilizzate in fase i manutenzione e demolizione dell’edificio.

Altro aspetto fondamentale della modellazione BIM di una facciata continua è la possibilità di visualizzare il suo impatto estetico prima della sua effettiva realizzazione. Con render, visite virtuali e video real time puoi navigare nel modello come se fosse reale ed analizzarlo in tutti i suoi dettagli per scegliere la soluzione dal design più convincente. Ecco alcuni render di edifici con facciata continua.

Infine, il modello 3D può essere utilizzato per altre valutazioni fondamentali come il calcolo strutturale, grazie ad un software per il calcolo strutturale e le verifiche energetiche, utilizzando un software per la certificazione energetica.

Video

Ecco come realizzare una facciata continua con un software BIM.

Indirizzo articolo: https://bim.acca.it/facciata-continua/