Innovazione tipologica del sistema di facciata in vetro strutturale

L'articolo esamina il sistema di facciata elaborato e applicato alla costruzione del CSK, Centrum Spotkania Kultur (ovvero, "Cento di Incontro tra le Culture") a Lublino (Polonia), progettato da Stelmach & Partners, che si delinea nei criteri di evoluzione tipologica, strutturale e funzionale della facciata sospesa (o facciata in vetro strutturale, "suspended curtain wall" o "point fixed curtain wall"). La concezione e la realizzazione dell'involucro assumono i caratteri dell'innovazione sistemica determinata dalle modalità di impiego delle chiusure in lastre di vetro mediante vincoli puntuali (secondo le procedure di fissaggio a sostegno meccanico) e di collegamento alle intelaiature in cavi di acciaio, ancorate alle strutture di elevazione principali della cortina perimetrale. Nel caso in esame, l'apparato evolutivo dei componenti e delle relative disposizioni di interfaccia connettiva si esprime nell'analisi e nella risoluzione dei moduli di facciata, articolati secondo diverse sezioni in altezza, attraverso l'esecuzione mediante la struttura a funi e l'assemblaggio delle lastre a "scaglie": questo sia nella porzione prospettica inferiore, sia nelle fasce intermedie ai livelli superiori, in questo caso prevedendo l'installazione sui sostegni metallici. Questa tipologia di facciata, studiata da Lilli Systems per la progettazione esecutiva e strutturale, permette la configurazione di superfici completamente trasparenti, senza profili in vista, prevedendo la ripartizione dei carichi dei moduli di chiusura: il sistema di involucro è composto dalle strutture reticolari a tiranti, secondo l'andamento verticale, ed è collegato a mensole in acciaio connesse all'organismo architettonico tramite la serie di mensole in acciaio. Il sistema si svolge per mezzo dell'interposizione delle tre serie orizzontali, secondo la combinazione con gli apparati portanti, ovvero caratterizzata dal comportamento meccanico secondo: la struttura principale, inferiore e superiore, nella forma di una travatura perimetrale a sezioni trasversali realizzate in carpenteria di acciaio, dirette a sostenere i carichi verticali dovuti ai moduli sospesi e ai dispositivi aggregati, oltre la tensione relativa ai cavi di stabilizzazione delle travi stesse; l'azione dei carichi orizzontali, per cui le sollecitazioni dirette in modo perpendicolare al piano di facciata determinano, nei confronti dei moduli, dei carichi di flessione sia sul piano verticale sia sul piano orizzontale: a tale proposito, il funzionamento dei dispositivi puntuali di giunzione rende possibile la mobilità e la rotazione dei moduli al di fuori del proprio piano; l'azione dei carichi laterali, per cui le sollecitazioni dirette in modo laterale al piano di facciata comportano, tramite il funzionamento dei dispositivi puntuali di giunzione, la mobilità dei moduli nel loro piano, ruotando attorno all'asse della bullonatura. La soluzione strutturale scelta consiste nell'utilizzo di un reticolo di tiranti pretesi, con i correnti verticali in fune coadiuvati dai tiranti incrociati (sempre in fune, ma di diametro minore nella parte centrale dello sviluppo verticale), e di un profilo tondo nelle due zone di estremità, superiore e inferiore, di ogni capriata reticolare. I collegamenti orizzontali tra le capriate posti nelle tre file centrali dei puntoni sono costituiti dai tiranti in profilo tondo con l'inserimento di opportune croci di "Sant’Andrea" ogni sei capriate verticali. La struttura è progettata e verificata conducendo un'analisi non lineare tramite l'utilizzo del software Straus7, permettendo di identificare i diametri corretti dei vari tiranti e di ottimizzarne i carichi di pretensione che sono diversi secondo la tipologia del tirante stesso. Ovvero, l'elaborazione meccanica della tensostruttura si basa sul metodo di analisi agli elementi finiti, mediante la discretizzazione dei punti di interfaccia e la suddivisione in un sistema equivalente di strutture più piccole o unità, tali che il loro assemblaggio generi la composizione reale.