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Fig. 1 - La facciata della Torre Isozaki (Allianz) Fig. 2 - Vista della Torre Isozaki (Allianz) 1 COSTRUZIONI METALLICHE GEN FEB 16 27 REALIZZAZIONI Paolo Rigone, Valentina Ferrari, Paolo Giussani Torre Isozaki a Milano: forme e trasparenza dell’involucro Isozaki Tower: shape and trasparency of the envelope LEED 2009 for Core & Shell, ha pianta rettangolare, con dimensioni 61,5mx24m, con il lato lungo orientato in direzione Nord-Ovest e Sud-Est ed è costituito da una struttura con nuclei in cemento armato e pilastri misti con anima in acciaio, e da “travi cintura” posi- 1. IL PROGETTO La Torre Isozaki, nuovo quartier generale della società di assicura- zioni tedesca Allianz, è il primo dei tre grattacieli ad essere stato completato nell’area City Life di Milano. Progettato dall’architetto giapponese Arata Isozaki e dall’architetto italiano Andrea Maffei, alto 207 m, la torre Allianz vanta il solaio più alto d’Italia e arriva ad un’altezza complessiva, misurata all’antenna RAI, di 247 m. Distribuita su 50 piani, la torre potrà ospitare fino a 4.000 persone, per un totale di quarantasei piani a uffici, tre tecnici e una hall a tripla altezza che raccorda lo sbarco a terra della Linea 5 della metropolitana (fermata “Tre Torri”) con la quota sopraelevata della piazza centrale di City Life. L’edificio, certificato a livello GOLD secondo sistema di rating La Torre Isozaki, primo dei tre grattacieli ad essere stato com- pletato nell’area City Life, alto 207 m, si presenta come nuovo riferimento nello skyline milanese. Isozaki Tower, first of the three skyscrapers to be built in City Life area, 207 metres tall, appears as the new landmark in Milan skyline.

la torre Isozaki, primo dei tre grattacieli ad essere ... · Fig. 4 - Giunti verticale tra moduli di facciata Fig. 5 - Giunti orizzontale tra moduli di facciata Fig. 3 - Torre in

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Page 1: la torre Isozaki, primo dei tre grattacieli ad essere ... · Fig. 4 - Giunti verticale tra moduli di facciata Fig. 5 - Giunti orizzontale tra moduli di facciata Fig. 3 - Torre in

Fig. 1 - La facciata della Torre Isozaki (Allianz) Fig. 2 - Vista della Torre Isozaki (Allianz)

1 costruzioni metalliche gen feb 16 27

REA

LIZZ

AZIO

NI

Paolo Rigone, Valentina Ferrari, Paolo Giussani

Torre Isozaki a Milano: forme e trasparenza dell’involucro

Isozaki Tower: shape and trasparency of the envelope

LEED 2009 for Core & Shell, ha pianta rettangolare, con dimensioni

61,5mx24m, con il lato lungo orientato in direzione Nord-Ovest

e Sud-Est ed è costituito da una struttura con nuclei in cemento

armato e pilastri misti con anima in acciaio, e da “travi cintura” posi-

1. Il progetto

La Torre Isozaki, nuovo quartier generale della società di assicura-

zioni tedesca Allianz, è il primo dei tre grattacieli ad essere stato

completato nell’area City Life di Milano.

Progettato dall’architetto giapponese Arata Isozaki e dall’architetto

italiano Andrea Maffei, alto 207 m, la torre Allianz vanta il solaio più

alto d’Italia e arriva ad un’altezza complessiva, misurata all’antenna

RAI, di 247 m.

Distribuita su 50 piani, la torre potrà ospitare fino a 4.000 persone,

per un totale di quarantasei piani a uffici, tre tecnici e una hall a

tripla altezza che raccorda lo sbarco a terra della Linea 5 della

metropolitana (fermata “Tre Torri”) con la quota sopraelevata della

piazza centrale di City Life.

L’edificio, certificato a livello GOLD secondo sistema di rating

la torre Isozaki, primo dei tre grattacieli ad essere stato com-

pletato nell’area City life, alto 207 m, si presenta come nuovo

riferimento nello skyline milanese.

Isozaki Tower, first of the three skyscrapers to be built in City

Life area, 207 metres tall, appears as the new landmark in

Milan skyline.

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Fig. 4 - Giunti verticale tra moduli di facciata Fig. 5 - Giunti orizzontale tra moduli di facciata

Fig. 3 - Torre in costruzione e contestuale posa della facciata

1 costruzioni metalliche gen feb 1628

zionate al 24 piano e in sommità all’edificio,

che legano i nuclei principali tra loro.

Internamente, l’organizzazione degli spazi

risulta essere particolarmente razionalizza-

ta: i nuclei in cemento armato si ripartisco-

no sulle testate liberando per gli uffici un’a-

rea intermedia rettangolare di 24 x 36 m. In

corrispondenza dei lati corti si concentrano

i due gruppi di ascensori: uno così detto

“low rise”, a servizio dei primi ventiquattro

piani, e il secondo “high rise”, ad uso esclu-

sivo dei successivi venticinque. Tre dei sette

elevatori per lato sono vetrati e “panorami-

ci”, ed essendo illuminati, animano con il

loro movimento, soprattutto durante le ore

notturne, i fronti stretti della torre.

Al piede della torre, sui fronti nord e sud,

quattro puntoni color oro alti 40/60 metri,

composti da elementi in acciaio collegati a

terra mediante dei mass damper o smorza-

tori, svolgono la funzione di attenuare, alla

sommità dell’edificio, le oscillazioni provo-

cate dal vento, migliorando le condizioni di

comfort agli ultimi piani (figura 1).

2. le faCCIate

Apparentemente uniforme, l’involucro del-

la torre è costituito da un complesso di 14

diverse tipologie di curtain wall, sia opa-

che che trasparenti, per un totale di quasi

39.000 m2, ed appare fortemente traspa-

rente sui lati lunghi degli uffici ed opaco

su quelli corti, in corrispondenza dei vani

ascensori (figura 2).

2.1 le facciate principali

Le facciate principali, in alluminio e vetro,

coprono una superficie di quasi 24.000 m2

e sono composte da un totale di circa 4.500

elementi indipendenti a “cellula” che hanno

consentito un montaggio estremamente

veloce di elementi modulari prefabbricati

in officina.

Infatti, considerando la complessità del pro-

cesso d’installazione (figura 3) e la notevole

superficie dell’involucro, è stato scelto un

sistema a cellule a pelle singola con telaio in

alluminio verniciato a taglio termico. Le cel-

lule hanno un vetro a doppia camera curva-

to con copertina esterna lungo i montanti

verticali e silicone strutturale orizzontale sui

bordi orizzontali (figura 4 e 5).

Ciascun fronte principale conta 40 cellule

per piano, dalle dimensioni tipiche di 1,5

m x 3,9 m (L x H), le cui ultime due per lato

sono completamente esterne all’involucro

ed agganciate ad una trave in spessore

interamente a sbalzo rispetto alle solette

strutturali (figura 6). Il tutto viene a forma-

re una vela esterna ornamentale, priva di

Page 3: la torre Isozaki, primo dei tre grattacieli ad essere ... · Fig. 4 - Giunti verticale tra moduli di facciata Fig. 5 - Giunti orizzontale tra moduli di facciata Fig. 3 - Torre in

Fig. 6 - Rendering 3D della FC9 con trave a sbalzo - vista da ascensore panoramico

Fig. 7 - Particolare visto in sezione Fig. 8 - Dettaglio costruttivo tipologico

1 costruzioni metalliche gen feb 16 29

alcuna funzione di tenuta agli agenti atmo-

sferici che risulta completamente a sbal-

zo e con la caratteristica di avere l’ultima

cellula con conformazione a “C” essendo

omessa l’introduzione del montante termi-

nale (sostanzialmente il vetro risulta essere

vincolato al telaio unicamente su tre lati).

L’edificio si caratterizza per una facciata

curva, scandita da 8 settori ondulati (detti

anche “cuscini”), ciascuno di 6 piani, con

altezza di 3,90 m d’interpiano (2,80 m al

netto di solai, controsoffitti e pavimenti

galleggianti). I “cuscini” conferiscono all’e-

dificio una caratteristica forma slanciata

e bombata (figura 7) grazie a un duplice

sistema di curvatura che prevede, oltre alla

progressiva inclinazione dei singoli modu-

li, anche la curvatura della tripla lastra in

doppia camera.

Infatti, ciascuno degli 8 cuscini compren-

de 6 piani dell’altezza di 3,9 m dove ogni

modulo si sussegue in altezza con l’inclina-

zione zenitale di 1.3° (angolo formato tra il

piano vetrato e la verticale) raggiungendo

la massima curvatura a metà cuscino e cre-

ando un aggetto di 800 mm.

In aggiunta a questo, la vetrocamera è cur-

vata con un raggio di 86 m equivalente ad

una freccia sull’arco pari a 22 mm nei 3900

mm di altezza di interpiano, mediante uno

sviluppo a freddo (curvatura per flessione

indotta sulla lastra piana, non a caldo, quin-

di senza l’utilizzo di forni di riscaldamento).

I montanti sono, a loro volta, curvati per

pareggiare la stessa curvatura del vetro. I

traversi sono orizzontali e allo stesso tempo

non perpendicolari alla facciata, la quale in-

clina gradualmente piano per piano come

definito nei disegni architettonici.

Il Sistema di facciata prevede che il vetro

sia incollato, con silicone strutturale, sui 4

lati con l’aggiunta di una copertina ester-

na riportata sui montanti. I carichi verticali

e orizzontali sono trasferiti alla struttura

principale tramite staffe che assorbono le

tolleranze di costruzione nelle tre direzio-

ni (figura 8), mentre i principali movimenti

della struttura sono assorbiti dai giunti oriz-

zontali e verticali tra i moduli.

Una variante della tipologia principale è rap-

presentata dai moduli installati in corrispon-

denza dei due nuclei in calcestruzzo armato

che costituiscono in sostanza lo stesso siste-

ma della tipologia principale Facciata 1- Fac-

ciata doppio vetro camera con lo stesso tipo

di vetro. La superficie di questa tipologia di

facciata è di circa 4400 m².

A causa della zona di lavoro ristretta, per

permettere un facile e sicuro metodo di

posa delle quattro cellule, è stato proposto

Page 4: la torre Isozaki, primo dei tre grattacieli ad essere ... · Fig. 4 - Giunti verticale tra moduli di facciata Fig. 5 - Giunti orizzontale tra moduli di facciata Fig. 3 - Torre in

Fig. 9 - Schema di installazione Fig. 10 - Sezione fronte colonna

Fig. 11 - Punto di connessione dei puntoni al piano 11 Fig. 12 - Nodo in dettaglio puntone-facciata-nucleo

1 costruzioni metalliche gen feb 1630

Page 5: la torre Isozaki, primo dei tre grattacieli ad essere ... · Fig. 4 - Giunti verticale tra moduli di facciata Fig. 5 - Giunti orizzontale tra moduli di facciata Fig. 3 - Torre in

Fig. 13 - Vetro a doppia camera (6+6,16, 8,16, 8)

Fig. 15 - Particolari costruttivi del sistema di aggancio per BMU

Fig. 14 - Prove di permeabilità sulla vetrocamera

1 costruzioni metalliche gen feb 16 31

un sistema scorrevole. Si è trattato di met-

tere a disposizione una guida orizzontale

a soffitto che ha permesso di far scorrere

le cellule da un angolo all’altro del nucleo.

Questa particolare ed inusuale procedura

di posa è stata impiegata per permettere

ai montatori di rimanere di fronte al nucleo

su una zona di lavoro di larghezza utile di

soli 480 mm (figura 9 e 10).

Altro carattere distintivo dei progetto sono

i quattro puntoni dorati che vanno dal pia-

no terra al livello 11 (figura 11) e sono con-

nessi direttamente al nucleo dell’edificio,

attraverso la facciata (figura 12). Un pannel-

lo opaco in metallo è usato al posto delle

cellule in vetro a doppia camera per gover-

nare i giunti di dilatazione che permettono

i movimenti dei puntoni nonché l’accesso

dall’esterno nel caso di manutenzione.

2.2 le vetrate impiegate

Si tratta di vetri a doppia camera (6+6,16,

8,16, 8) con le seguenti caratteristiche (fi-

gura 13):

• vetroesternostratigrafatoinduritocon

intercalare rigido SGP, con coating selet-

tivo magnetronico;

• camerad’ariadellospessoredi16mm;

• vetrocentralemonoliticoindurito;

• camerad’ariada16mm;

• vetro internomonolitico temperato

Low-e.

Tutte le lastre sono a basso tenore di ferro

(“low iron”) e le vetrate del prospetto Sud-

Est presentano una serigrafia 35% sulla

lastra intermedia “Dual point” con diame-

tro 2 mm, grigio scuro all’interno e bianco

all’esterno.

Le veneziane interne che consentono la

protezione dall’abbagliamento ed il con-

trollo di luce sono motorizzate e azionate

da un controllo a piano senza over ride. Le

lamelle delle veneziane sono in alluminio

microforato di larghezza 35 mm.

Il processo di curvatura è stato controllato

tramite una serie di test di laboratorio, pres-

so diversi laboratori notificati, tra cui prove

di permeabilità in varianza di pressione e

temperatura (figura 14), prove di adesione

e stress tensionale, prove meccaniche e di

tenuta, prove di deformazione sotto carico

per validare lo stato tensionale indotto nei

giunti di silicone strutturale, nelle giunzioni

in butile e nello scorrimento differenziale

delle lastre vetrate, causato dalla curvatu-

ra impressa dalla messa in cellula in dima

curva del vetro piano. Il risultato di questa

naturale curvatura nel vetro permette di

ottenere da un vetro piano una larga cur-

vatura impressa, libera da deformazioni

locali o distorsioni visibili.

2.3 la facciata a piano terra (lobby d’in-

gresso)

La lobby d’ingresso è uno spazio a dop-

pia altezza di notevolissima trasparenza,

Page 6: la torre Isozaki, primo dei tre grattacieli ad essere ... · Fig. 4 - Giunti verticale tra moduli di facciata Fig. 5 - Giunti orizzontale tra moduli di facciata Fig. 3 - Torre in

Tab. 1 - Prestazioni tecniche richieste alle facciate principali

Permeabilità all’ariaElementi fissi: 1.5 m3/h/m2

Elementi apribili: 2 m3/h/m2

Tenuta all’acqua – condizioni statiche 900 Pa

Resistenza al vento (SLE) + 1800 P/-2000 Pa; f ≤ H/200 o 15 mm, con H = 3900 mm

Resistenza al vento (SLU) + 2700 Pa/-3000 Pa

Resistenza all’urto

Classi: I3 e E3 (condizioni di SLE secondo UNI EN 14019)

Classi: I5 e E5 (condizioni di SLU secondo UNI EN 14019)

Trasmittanza termica 1,4 W/m2K

Fig. 17: Schema per le operazioni di “re-glazing”

Fig. 18: Analisi termica traverso

Fig. 16 a) b) - Building Maintenance Unit installata sulla copertura della torre Allianz

a) b)

1 costruzioni metalliche gen feb 1632

dovuta all’adozione di un sistema di fac-

ciata senza telaio, supportata da montanti

in vetro strutturale, a passo di 1,5 m, alto

8 m, stratificato a quattro lastre low-iron,

con interposizione di intercalare rigido

Sentryglas. La facciata è inoltre completata,

all’esterno, da una scansione di lame deco-

rative in vetro stratificato low-iron, sempre

con tecnologia Sentryglas, che corrono dal

piano terra al primo solaio con passo di

300 mm.

La vetrata della lobby è completata da un

cielino in vetro, aggettante rispetto al pia-

no della facciata e raccordato con la vela

superiore del primo piano.

3. StrategIe manutentIve delle

faCCIate e SoStItuzIone

Nella realizzazione di edifici a torre forte-

mente vetrati uno dei temi particolarmen-

te delicati ed importanti è quello relativo

all’eventuale sostituzione dei moduli vetra-

ti rotti con l’impiego di tecnologie sicure,

Page 7: la torre Isozaki, primo dei tre grattacieli ad essere ... · Fig. 4 - Giunti verticale tra moduli di facciata Fig. 5 - Giunti orizzontale tra moduli di facciata Fig. 3 - Torre in

Fig. 19 - Modellazione FEM della staffa tipologica in acciaio di collegamento della cellula di facciata al solaio di piano

Fig. 20 - individuazione delle aree di test in facciata

1 costruzioni metalliche gen feb 16 33

attuabili ed a costi e tempi controllati.

In generale il tema della manutenzione, sia

ordinaria (comprendendovi anche pulizia)

che straordinaria (come la sostituzione dei

vetri), rappresenta un capitolo fondamen-

tale del processo di realizzazione di un

grattacielo. Esso va opportunamente af-

frontato a partire dallo stadio progettuale

iniziale (figura 15) e non risolto solamente

più tardi, in sede di costruzione dell’edificio.

Il sistema di pulizia e di manutenzione è

fondamentalmente costituito da un’unità

posta sul piano di copertura BMU (Building

Maintenance Unit) dotata di un braccio

telescopico (figura 16) in grado di calare,

lungo il piano di facciata, una navicella

corredata di dispositivi di ritegno puntua-

le integrati nei montanti delle cellule con

passo di 6 m.

Il sistema di facciata continua a cellule è

stato infatti sviluppato e realizzato in modo

tale da permettere la sostituzione del vetro

a camera doppia senza nessun applicazio-

ne di sigillatura strutturale in cantiere. In

pratica il vetro può essere rimosso dall’e-

sterno (figura 17), rimuovendo i coprifili e

tagliando la sigillatura strutturale del vetro

al telaio lungo l’allineamento della guarni-

zione interna.

Una volto rimosso il vetro esistente, il nuo-

vo modulo a doppia camera, precedente-

mente assemblato in fabbrica su un telaio

specifico “carrier frame”, viene trasportato e

piè d’opera e portato in quota attraverso la

BMU e successivamente avvitato al telaio

esistente della cellula oggetto di sostitu-

zione del modulo vetrato (tale operazione

viene normalmente chiamata “re-glazing”).

4. le preStazIonI delle faCCIate

Le 14 diverse tipologie di facciata raggiun-

gono livelli prestazionali elevati, definiti in

sede di specifiche tecniche di progetto e

successivamente verificati in laboratorio su

campioni (PMU – Performance Mock-Up)

in scala reale, attraverso metodi di prova e

classificazione dei risultati secondo le nor-

mative tecniche di settore (norma UNI EN

13830) che regolano anche l’apposizione

della marcatura CE e secondo anche pro-

tocolli di prova volontari internazionali (Li-

nee Guida CWCT – Centre for Window and

Cladding Technology).

In sintesi le prestazioni tecniche richieste

alle facciate principali possono essere rias-

sunte nella tabella 1.

La tripla vetrocamera ha elevate perfor-

mance tecnologiche: mantiene una note-

vole trasmissione luminosa (56%) a fronte

di un ridotto fattore solare (33%) e si carat-

terizza per una elevata trasparenza man-

tenendo minima la riflessione luminosa

esterna (17%); la trasmittanza termica Ug

Page 8: la torre Isozaki, primo dei tre grattacieli ad essere ... · Fig. 4 - Giunti verticale tra moduli di facciata Fig. 5 - Giunti orizzontale tra moduli di facciata Fig. 3 - Torre in

Fig. 21 - Posizionamento della barra irroratrice con “uomini in corda”

Fig. 22 - Posizionamento della barra irroratrice con BMU all’esterno della facciata

Fig. 23 - Camera di prova Fig. 24 - Pinne estetiche in vetro a completamento della facciata T5 – piano terra

Fig. 25 - estratto norma prEN 14019:2014 – categorie di esposizione e classe di impatto

exposure categories

descriptions Classdrop

heightImpact energy

AReadily accessible to the public and others with little incentive to exercise care Chains of accident occurring and of misuse.

5 950 466

BAccessible primarily to the private with some incentives to the exercise care. Some chance of accident occurring and of misuse.

4 700 343

COnly accessible but not near a common route to those with high incentive to exercise care. Small chance of accident occurring and of misuse.

0 n/a n/a

1 costruzioni metalliche gen feb 1634

è pari a 0.7 W/m2K, conferendo comples-

sivamente al modulo di facciata (figura

18) una trasmittanza termica Ucw

di 1,14

W/m2K, nettamente inferiore alla richiesta

di progetto che era pari a 1,4 W/m2K.

La prestazione meccanica del modulo di

facciata è stata calcolata tramite l’utilizzo

di modellazione FEM (figura 19) e conside-

rando i carichi previsti da normativa, tra cui

Page 9: la torre Isozaki, primo dei tre grattacieli ad essere ... · Fig. 4 - Giunti verticale tra moduli di facciata Fig. 5 - Giunti orizzontale tra moduli di facciata Fig. 3 - Torre in

Fig. 26 - estratto norma UNI EN 12600 – Impattatore corpo molle

1 costruzioni metalliche gen feb 16 35

l’azione della folla applicata direttamente

sulla vetrazione e la spinta del vento, deter-

minata con mappatura puntuale mediante

prova nella galleria del vento del Politec-

nico di Milano.

5. prove In opera

Per la complessità dell’edificio e per la

conformazione delle sue parti, è stato col-

laudato il comportamento in opera delle

componenti attraverso una seria di test in

situ. Le prove di collaudo sono state esegui-

te in accordo alla normative tecniche UNI

ed UNI EN vigenti e secondo le indicazioni

specifiche del collaudatore congiuntamen-

te alla direzione lavori.

I test sono stati condotti sulle diverse tipo-

logia di facciata, a diversi livelli e interes-

sando più “cuscini” della facciata continua,

al fine di individuare quelle aree di facciata

che siano rappresentative dell’area totale

del sistema di curtain walling. Tra i test più

significativi, vale la pena di approfondire:

- Prova di tenuta all’acqua in condizioni

statiche;

- Prova di tenuta all’acqua con differenzia-

le di pressione.

Campionatura

La prova è stata eseguita su n.4 porzioni di

facciata, ognuna delle quali comprendenti

4 piani, n.2 sulla facciata lato Nord e n.2 su

quella a Sud. In modo particolare sono sta-

te valutate su ogni lato dell’edificio le zone

di transizione tra due “cuscini” di facciata,

così come evidenziato in Figura 20.

5.1 prova di tenuta all’acqua in condi-

zioni statiche

apparecchiatura di prova standard:

L’apparecchiatura di prova in situ, confor-

memente a quanto previsto dalle norme

UNI EN, comprende:

- Impianto di irrorazione dell’acqua;

- Apparecchiatura di misurazione della

pressione;

- Apparecchiatura di misurazione della

portata dell’acqua.

modalità della prova

Le prove sono state eseguite secondo le

indicazioni del paragrafo 8 della norma

UNI EN 13051:2002 e seguendo una pro-

cedura (“method statement”) concordata

tra le parti (Collaudatore, Direzione Lavori

ed Appaltatore) e che si articola nelle se-

guenti parti:

- Verifica preliminare dello stato dei luo-

ghi, accertando che il modulo o i moduli

di facciata siano facilmente ispezionabili

durante le attività di collaudo. In partico-

lare si deve prestare attenzione all’even-

tuale rimozione di finiture interne, quali

pannelli di controsoffitto, quadrotti di

pavimentazione galleggiante ed altri

manufatti che possono impedire la cor-

retta valutazione di eventuali infiltrazioni

all’interno durante l’esecuzione prova.

- Predisposizione di una barra di irrorazio-

ne (lunghezza L= 5 m, ugelli irroratori

posti ad una distanza di 250 mm uno

dall’altro).

- Collegamento della sorgente d’acqua,

previa verifica della pressione, al sistema

di misura della portata e collegamento

del sistema di misura alla barra irroratrice.

Se durante la verifica della portata d’ac-

Page 10: la torre Isozaki, primo dei tre grattacieli ad essere ... · Fig. 4 - Giunti verticale tra moduli di facciata Fig. 5 - Giunti orizzontale tra moduli di facciata Fig. 3 - Torre in

Fig. 27 - Prova corpo molle su pinne in vetro este-tiche

Fig. 28 - estratto norma UNI EN ISO 7892 – Impat-tatore corpo duro

1 costruzioni metalliche gen feb 1636

qua totale non si raggiungono i livelli di

pressioni prestabiliti, è necessario cam-

biare la sorgente d’acqua o aumentare

la pressione.

- Posizionamento della barra irroratrice

perpendicolarmente alla facciata at-

traverso delle ventose e in posizione

orizzontale. La distanza tra gli ugelli e

la facciata deve essere di 25 cm. Nelle

operazioni di preparazione della prova,

è stato necessario il contributo diretto

sia degli “uomini in corda” (figura 21) che

della navicella “BMU” (figura 22) al fine di

posizionare correttamente la barra all’e-

sterno della facciata.

- Irrorazione del campione per il tempo

necessario alla prova (circa 30 minuti) e

alla corretta portata d’acqua (5 l/min per

metro di lunghezza della barra)

Durante tutto lo svolgimento della prova

si sono costantemente verificate eventuali

infiltrazioni di acqua all’interno dell’immo-

bile, non solo al piano sottoposto a prova

ma anche ai quattro piani sottostanti in

corrispondenza della barra spruzzatrice e

per i 30 minuti successivi il test.

5.2 prova di tenuta all’acqua sotto pres-

sione

apparecchiatura di prova standard

L’apparecchiatura di prova è conforme alle

normative vigenti riguardanti il montaggio

per la prova:

- Camera di prova;

- Impianto di irrorazione dell’acqua;

- Impianto dell’aria;

- Apparecchiatura di misurazione della

pressione;

- Apparecchiatura di misurazione del flus-

so d’aria;

- Apparecchiatura di misurazione della

portata dell’acqua.

La superficie interna del modulo di facciata

da testare viene ricoperta con un foglio di

polietilene trasparente in modo da crea-

re una camera a tenuta d’aria. In queste

fasi è molto importante verificare che vi

sia continuità tra le singole intercapedini

d’aria adiacenti a ciascun pannello di fac-

ciata che è stato ricoperto dal telo plastico

(figura 23).

Capita quindi che sia necessario interporre

piccoli elementi ad ostruzione tra i regoli

orizzontali e verticali e i traversi per evitare

la situazione di contatto tra telo in polie-

tilene e facciata che possano impedire la

non omogenea distribuzione della diffe-

renza di pressione all’interno della camera.

Prima dell’esecuzione del test, la camera è

stata testata per verificare l’efficacia della

messa in opera ed annullare eventuali er-

rori di posa e perdite parassite eccessive

di sistema.

modalità della prova

La prova è stata eseguita in accordo alla

norma UNI EN 13051:2002, appendice B.

Essa risulta essere più rigorosa della prece-

dente, in quanto, oltre ad effettuare un’ir-

rorazione continua d’acqua (attraverso

barra erogatrice come descritto in prece-

denza), viene applicato un differenziale di

pressione secondo il metodo illustrato nel-

la norma UNI EN 12155, ed in particolare:

- Si applicaano 3 impulsi di pressione spe-

cifici per la facciata per regolarizzare il

campione e valutarne il comportamen-

to nel test (la pressione massima di ogni

impulso deve essere raggiunta in meno

di 1 s e mantenuta per non meno di 3 s).

- Si aziona la barra spruzzatrice con pres-

sione iniziale della camera di prova pari

a 0 (zero) Pa e si regola opportunamen-

te il flusso totale di acqua (Se durante

la verifica della portata d’acqua totale

non si raggiungessero i livelli di pressioni

prestabiliti, sarà necessario cambiare la

sorgente d’acqua o aumentare la pres-

sione).

- Dopo i primi 15 minuti di prova, sotto la

continua irrorazione di acqua, si appli-

ca la pressione di prova nella sequenza

stabilita e fino alla pressione di prova

massima selezionata.

- Durante tutta la durata della prova de-

vono essere verificate costantemente le

superfici interne della facciata in prova

relativamente ad eventuali infiltrazioni

d’acqua. Eventuali infiltrazioni devono

essere registrate in relazione al livello di

pressione raggiunto nel test.

L’esito positivo della campagna di prove in

opera ha confermato il quadro prestazio-

nale (con riferimento al requisito prima-

rio di tenuta all’acqua) emerso durante i

test di laboratorio effettuati sul campione

Page 11: la torre Isozaki, primo dei tre grattacieli ad essere ... · Fig. 4 - Giunti verticale tra moduli di facciata Fig. 5 - Giunti orizzontale tra moduli di facciata Fig. 3 - Torre in

Fig. 30 - Schema di carico – pinna estetica vista laterale

Fig. 29 - Schema di carico – pinna estetica sezione orizzontale

1 costruzioni metalliche gen feb 16 37

(PMU – Performance Mock Up) rappresen-

tativo del sistema di facciata continua

utilizzato.

6. teSt In laboratorIo Su pInne In

vetro StrutturalI ed eStetIChe

Come descritto in precedenza, la hall del

fabbricato è fortemente caratterizzata non

solo dalla presenza di pinne estetiche lun-

go le pareti interne ed esterne (figura 24),

ma anche da pinne strutturali in vetro che

sorreggono la facciata T5 della hall. Per

verificare il comportamento di questi par-

ticolari elementi, sono state effettuate del-

le prove di carico e di impatto (resistenza

all’urto) presso l’istituto Giordano nelle sedi

di Bellaria e Gatteo.

6.1 pinne estetiche

I test sono stati condotti al fine di deter-

minare la resistenza all’urto delle pinne

in vetro usate come rivestimento interno

della hall e come frangisole esterno alla

facciata. Nello specifico le prove sono sud-

divise in due differenti tipologie: un primo

test necessario per simulare il comporta-

mento degli elementi in seguito all’im-

patto di una persona (prova d’urto con

corpo molle), un secondo test invece al

fine di simulare l’urto accidentale dovuto,

ad esempio, da attrezzature di manuten-

zione (trabattello, scala, etc.) con impatto

con corpo duro.

6.1.1 prova di resistenza all’urto – im-

patto da corpo molle

apparecchiatura di prova e requisiti

funzionali

La prova è condotta in accordo alla norma

UNI EN 12600, con altezza di caduta e requi-

siti di prova previsti dalla prEN 14019:2014

(figura 25) e da requisiti di progetto.

L’apparecchiatura di prova è conforme a

quanto prescritto al punto 5.1 della UNI EN

12600 (figura 26). In particolare, oltre alla

struttura di intelaiatura principale a sup-

porto del campione e del pendolo, è pre-

visto un impattatore a doppio pneumatico

di tipo 3.50-R8 4PR1) in conformità alla ISO

4251-1, con sezione circolare e battistrada

piatto longitudinale. I pneumatici devono

essere installati sui cerchi delle ruote che

trasportano due pesi cilindrici di acciaio

di massa uguale. I cilindri devono essere

dimensionati in modo che la massa totale

dell’impattatore sia di (50 ± 0,1) kg.

Page 12: la torre Isozaki, primo dei tre grattacieli ad essere ... · Fig. 4 - Giunti verticale tra moduli di facciata Fig. 5 - Giunti orizzontale tra moduli di facciata Fig. 3 - Torre in

Fig. 31 - Prova corpo duro su pinne estetiche in vetro stratificato– Target B

Fig. 32 - Schema di carico – pinna strutturale vista laterale

1 costruzioni metalliche gen feb 1638

modalità della prova

La prova si svolge come prescritto al pun-

to 5.3 della UNI EN 12600, incrementando

l’altezza di caduta partendo dalla classe I3

per step fino a raggiungere la classe I5 (per

pinne interne della parete) e dalla classe

E3 per step fino a raggiungere la classe E5

(per pinne esterne frangisole facciata). L’im-

patto avviene al centro della lastra (figura

27) e la prova viene considerata supera-

ta se, come prescritto al punto 4.1 della

prEN 14019:2014, il campione rispetterà i

seguenti requisiti: assenza di caduta di par-

ti in modo pericoloso, assenza di rotture

che possano avvenire in modo pericoloso,

il campione non deve distaccarsi parzial-

mente o in modo completo rispetto alla

propria sede.

6.1.2. prova di resistenza all’urto – im-

patto da corpo duro

apparecchiatura di prova

La prova è condotta in accordo alla norma

UNI EN ISO 7892 (figura 28), con altezza di

caduta e requisiti di prova prescritti dalla

prEN 14019:2014 e da requisiti di proget-

to (figura 29 e 30). L’apparecchiatura di

prova è costituita da corpo duro simulato

con una sfera d’acciaio semplice avente un

diametro di 62,5 mm la cui massa è tarata

a 1000 ± 10 g, sorretto da un’opportuna

intelaiatura principale di sostegno.

modalità della prova

La prova d’urto è eseguita mediante la ca-

duta pendolare del corpo duro (impatto da

10 Joule) e procedendo come prescritto al

punto 4.3 della UNI EN ISO 7892.

La prova viene considerata superata se,

come prescritto al punto 4.1 della prEN

14019:2014, il campione rispetterà i se-

guenti requisiti: assenza di caduta di parti

in modo pericoloso, assenza di rotture che

possano avvenire in modo pericoloso. Il

campione inoltre non deve distaccarsi par-

zialmente o in modo completo rispetto alla

propria sede (figura 31).

esito delle prove

La classificazione delle pinne estetiche

soggette ad impatto da corpo molle corri-

sponde alla CLASSE 4 della norma. Sogget-

ti ad impatto da corpo duro, gli elementi

hanno evidenziato l’assenza di caduta di

parti pericolose, assenza di rotture perico-

lose, nessun distacco parziale o completo

dalla propria sede ad impatto corrispon-

dente a 10 J.

6.2 pinne strutturali

I test sulle pinne strutturali a sostegno della

facciata T5 della hall della Torre Isozaki –

Allianz, si sono resi necessari per meglio

determinare il comportamento meccani-

co del vetro con usi strutturali nei tre stati

limite ai sensi delle istruzioni CNR DT 210:

Stato Limite di Esercizio per la verifica del-

la deformazione sotto l’azione del carico

previsto, Stato Limite Ultimo (SLU) per la

verifica della resistenza sotto l’azione del

carico previsto, incrementato dell’oppor-

tuno coefficiente di sicurezza del carico, e

Stato Limite di Collasso (SLC) per verifica

della resistenza della pinna fessurata sotto

l’azione del carico previsto, incrementato

dell’opportuno coefficiente di sicurezza del

carico, ma scalato al fine di tener conto del-

la minor intensità dei carichi previsti.

Campionatura

La lastra di prova utilizzata nei test ha le

seguenti caratteristiche:

- dimensioni: altezza 7328 mm, larghezza

452 mm;

- spessore: 4 lastre da 12 mm;

- caratteristiche lastre in vetro: lastre indu-

rite HS secondo EN1863;

- caratteristiche intercalare: stratifica a

mezzo di 3 fogli di SGP di spessore sin-

golo pari a 1,78 mm;

- spessore totale: 53,34 mm.

modalità della prova

Viene applicato alla lastra (pinna in vetro)

Page 13: la torre Isozaki, primo dei tre grattacieli ad essere ... · Fig. 4 - Giunti verticale tra moduli di facciata Fig. 5 - Giunti orizzontale tra moduli di facciata Fig. 3 - Torre in

Fig. 33 - Test di carico su pinna in vetro strutturale – test post-rotturaciata

1 costruzioni metalliche gen feb 16 39

del campione un carico orizzontale assiale

e linearmente distribuito in corrisponden-

za del bordo laterale (figura 32), attraverso

l’uso di martinetti idraulici a spinta control-

lata e secondo la seguente procedura:

- applicazione di pre-carico pari al 50% del

carico previsto dalla prova e successivo ri-

lascio;

- applicazione dei carichi incrementata per

step fino a raggiungere il valore massimo

per la prova e mantenimento del carico per

il tempo sufficiente alla registrazione delle

deformazioni sotto carico;

- rilascio del carico e registrazione attra-

verso trasduttori di eventuali deformazioni

residue.

L’ordine di grandezza dei carichi applicati

sulla pinna allo SLU, è rispettivamente di

circa 5,45 kN/m distribuiti su tutta la lun-

ghezza della pinna, e di circa 3,5 kN con-

centrati a 1,2 m dall’estremità inferiore,

secondo combinazione di carico.

esito delle prove

Le deformazioni residue registrate dai tra-

sduttori sotto il carico corrispondente allo

SLE sono risultate inferiore ad 1 mm. Sotto

l’azione del carico corrispondente allo SLU,

le pinne strutturali in vetro non hanno evi-

denziato stress critici né si sono registrati

degradi o rotture di parti di elementi. Prima

di procedere alla prova SLC (figura 33), si è

proceduto alla rottura di una lastra ester-

na della pinna con un martello con punta

al carburo di tungsteno per poi valutare

il comportamento globale dell’elemento

sotto il carico previsto (ridotto del 30% ri-

spetto al valore allo SLU). Anche in questo

caso, al termine dei cicli di carico previsti

per lo stato di SLC, non si sono registrate

ulteriori rotture rispetto alla condizione

iniziale.

Oltre alle prove di resistenza meccanica

sotto carico, sulle pinne strutturali in vetro

della hall della Torre Isozaki – Allianz, sono

state eseguite le prove di urto descritte per

le pinne estetiche della torre. La classifica-

zione degli elementi è la seguente: Classe

5 per l’impatto da corpo molle, mentre per

l’impatto da corpo duro 10 J, le pinne han-

no evidenziato l’assenza di caduta di parti

pericolose, assenza di rotture pericolose,

nessun distacco parziale o completo dalla

propria sede

prof. ing. Paolo Rigone, ing. Valentina

Ferrari, ing. Paolo Giussani

rIngrazIamentI

Ing. Luca Nicolini e ing. Paolo Ermeti di

Focchi Spa per aver messo a disposizione

disegni di progetto, testi e materiale foto-

grafico.

Ing. Matteo Orlandi di Arup Italia per aver

messo a disposizione disegni e documenti

tecnici di progetto.

CredItS

Committente dell’opera: Citylife S.p.A.,

Milano

Committente finale: Allianz S.p.A., Milano

Appaltatore Generale: Colombo Costruzioni

S.p.A, Lecco

fornitura e posa in opera delle facciate:

Focchi S.p.A., Poggio Torriana (RN)

progetto architettonico: Arata Isozaki &

Associates e Andrea Maffei Architects

progetto delle facciate: Arup Italia, Milano

progettazione esecutiva strutturale della

torre tca: Studio Iorio, Ing. Francesco Iorio

Coordinamento e Supervisione progetto

strutturale: ECSD Srl., Prof. Ing. Franco Mola

progetto esecutivo degli Impianti: Ariatta

Ingegneria dei Sistemi Srl.

direzione lavori: In.Pro Srl., Ing. Claudio

Guido

Collaudatore delle opere Strutturali:

Ce.A.S. Srl., Ing. Bruno Finzi

Collaudatore delle facciate ed opere Ci-

vili: Studio di Ingegneria Rigone, Prof. Ing.

Paolo Rigone

Collaudatore degli Impianti: Manens-Tifs

S.p.A., Ing. Giorgio Marchioretti