Quali materiali vengono comunemente utilizzati per il rivestimento delle pareti?

La maggior parte dei confronti tra materiali si limita all'aspetto e al prezzo al metro quadro. Ecco perché così tante facciate deludono dopo dieci anni.

In realtà, quattro domande sono decisive. Quanto pesa, come si comporta in caso di incendio, cosa succede al bordo tagliato in presenza di aria ricca di cloruri e quante volte sarà necessario utilizzare un ponteggio prima che l'edificio compia trent'anni. Tutto il resto è questione di preferenze.

Di seguito sono riportati i materiali che compaiono nelle specifiche commerciali per i rivestimenti, con i dati che li distinguono.PRANCE produce sistemi per soffitti e facciate in alluminio, quindi la nostra posizione è a favore del metallo. Abbiamo riportato i numeri in modo che possiate verificarli rispetto agli standard di riferimento piuttosto che prendere la posizione sulla fiducia, e la nostra Gamma di pannelli di rivestimento in alluminio Comprende prodotti solidi, compositi, perforati e sagomati.

Alluminio

Una densità di circa 2,7 g/cm³ porta il peso di un pannello solido di 2,5 mm a circa 6,8 kg/m². Si confronti questo valore con quello di un pannello di granito di 30 mm, che ha un peso di circa 81 kg/m². Il rapporto è vicino a dodici a uno e si propaga attraverso il dimensionamento del telaio di supporto, la scelta degli ancoraggi e la massa sismica secondo la norma ASCE 7, fino a manifestarsi nel tonnellaggio dell'acciaio.

Nei lavori architettonici si utilizzano solitamente le serie 3003-H24 o 5052-H32. La serie 3003 contiene manganese ed è adatta per applicazioni commerciali generiche. La serie 5052 contiene magnesio e offre una migliore resistenza in ambienti marini e ad alta concentrazione di cloruri, motivo per cui è indicata per le applicazioni in zone costiere, pur a fronte di un costo maggiore.

L'alluminio massiccio è incombustibile e in genere raggiunge la classe A secondo la norma ASTM E84 e la classe A1 o A2-s1,d0 secondo la norma EN 13501-1. Può essere modellato in geometrie curve e iperboliche, si presta alla perforazione per il controllo acustico e solare ed è riciclabile all'infinito, con la rifusione che consuma circa il 5% dell'energia necessaria per la produzione primaria.

Il suo unico vero punto debole è il movimento. L'alluminio si espande a circa 23,6 × 10⁻⁶ per grado Celsius, quindi un pannello di 4 m su una superficie a 60 °C si sposta di circa 5,7 mm. La larghezza del giunto e il metodo di fissaggio devono assorbire questo movimento. Se i dettagli sono realizzati male, la facciata risulterà ondulata.

Composito di alluminio e struttura a nido d'ape

Due strati di 0,5 mm incollati a un'anima formano un pannello di 4 mm che mantiene una planarità perfetta. Gli architetti prediligono i materiali compositi soprattutto per la planarità, perché le grandi lastre solide mostrano lievi deformazioni al raggiungimento dei loro limiti di rigidità, cosa che non si verifica nelle costruzioni in composito.

La scelta del nucleo non è più una questione estetica o di budget. I nuclei in polietilene sono soggetti a restrizioni o vietati in molte tipologie di edifici, dopo che test di assemblaggio su larga scala ne hanno dimostrato il comportamento in caso di incendio delle facciate. Laddove si applichino la Sezione 1407 dell'IBC e i test di assemblaggio NFPA 285, i nuclei con riempimento minerale e ignifughi che raggiungono la classificazione A2-s1,d0 rappresentano la soluzione appropriata.

La struttura a nido d'ape evita la discussione. Un nucleo esagonale in alluminio tra due strati di alluminio non contiene materiale combustibile, offre un'elevatissima rigidità in rapporto al peso e supporta pannelli sovradimensionati che si fletterebbero visibilmente in una lamiera piena. sistema di pannelli a nido d'ape a installazione rapida viene specificato quando le dimensioni del pannello o la tolleranza di planarità escludono qualsiasi altra opzione.

Acciaio e acciaio preverniciato

L'acciaio è ignifugo, resistente e più economico al metro quadro rispetto all'alluminio. Nei magazzini, negli edifici industriali e nei lavori commerciali a basso costo in climi interni secchi, offre prestazioni eccellenti per anni, e scartarlo a priori sarebbe disonesto.

Il meccanismo di rottura è elettrochimico e inizia dai bordi. L'acciaio si corrode ovunque il rivestimento venga intaccato, e ogni taglio effettuato in loco rappresenta un'intaccatura. In atmosfere classificate C4 o C5-M secondo la norma ISO 12944, la ruggine rossa compare comunemente lungo le linee di taglio entro pochi anni, indipendentemente dal trattamento dei bordi. L'alluminio, invece, forma uno strato di ossido auto-limitante, per cui un graffio rimane tale anziché trasformarsi in un fronte di propagazione.

L'acciaio inossidabile risolve il problema della corrosione e, a parità di prestazioni architettoniche, solitamente costa di più dell'alluminio; per questo motivo viene utilizzato molto più spesso come elemento di finitura e fissaggio che come pannello per facciate.

Pietra naturale

Granito, calcare, arenaria e marmo conferiscono una profondità superficiale che i rivestimenti riescono ad approssimare senza mai eguagliarla completamente. Negli edifici pubblici, nelle banche e nei musei, il materiale stesso veicola parte del messaggio, e ci sono progetti in cui nessun altro materiale è adatto.

Il peso è il fattore determinante in tutto ciò che segue tale decisione. Un pannello di granito da 30 mm pesa circa 81 kg/m² e un pannello di calcare da 30 mm circa 78 kg/m². Ogni pannello richiede un sistema di fissaggio progettato su misura, in genere ancoraggi a taglio, sottosquadro o a tassello in acciaio inossidabile, anziché una semplice clip. Aggiungendo il carico sismico, la massa aumenta ulteriormente la necessità di sistemi di fissaggio, motivo per cui i progetti sotto la giurisdizione dell'OSHPD in California sono soggetti a un controllo particolarmente rigoroso degli ancoraggi, soprattutto in presenza di rivestimenti pesanti.

La pietra è fragile e praticamente indeformabile. La geometria curva implica il taglio da blocchi più grandi, con notevoli sprechi e costi elevati. Spesso, un singolo pannello danneggiato da un impatto non può essere rimosso senza intaccare quelli adiacenti.

Dove l'aspetto, piuttosto che il materiale, è l'obiettivo, finiture superficiali effetto pietra su alluminio offrono la stessa resa tonale con meno di un decimo del peso.

Rivestire di legno

Il legno possiede vantaggi concreti che spesso vengono trascurati nelle discussioni sul suo utilizzo. Tra questi, un basso contenuto di carbonio incorporato se proveniente da fonti responsabili, un aspetto che molti architetti ricercano intenzionalmente e un peso ridotto, pari a circa 7-9 kg/m² per il legno di conifera di 20 mm di spessore. In un edificio di bassa altezza, situato in un clima temperato e con facciate riparate, il legno può rappresentare la soluzione ideale.

Poi c'è il programma di manutenzione, ed è qui che i progetti commerciali si bloccano. Il legno tenero non trattato in genere necessita di essere oliato o riverniciato ogni due-cinque anni, con le facciate esposte a sud e a ovest che si degradano più rapidamente. Nell'arco di trent'anni, ciò significa da sei a quindici cicli di riverniciatura, e su un edificio commerciale ognuno di essi richiede attrezzature di accesso. Prezzo di gara basso, costo del ciclo di vita elevato.

La classificazione antincendio restringe ulteriormente il campo. Il legno non trattato generalmente rientra nella classe C o D secondo la norma EN 13501-1 e non raggiunge la classe A secondo la norma ASTM E84 senza impregnazione; inoltre, in molte giurisdizioni, i rivestimenti combustibili possono essere utilizzati al di sopra di determinate altezze. L'umidità, inoltre, può causare deformazioni, spaccature e allentamento dei fissaggi nei climi umidi.

fibrocemento

Cemento, fibra di cellulosa e additivi minerali pressati in lastre o pannelli piani. Non combustibile, tipicamente A2-s1,d0, e considerevolmente più economico del metallo o della pietra, motivo per cui viene utilizzato in grandi quantità in scuole, alloggi sociali e progetti commerciali a basso costo.

Un pannello da 8 mm pesa circa 14-16 kg/m², circa il doppio di un pannello di alluminio di pari spessore. I bordi sono fragili, la manipolazione richiede attenzione e il taglio rilascia polvere di silice cristallina che necessita di protezione respiratoria e di un sistema di aspirazione integrato nell'utensile.

La geometria rimane piatta e la durata della finitura è più breve. Il fibrocemento preverniciato in fabbrica richiede in genere una riverniciatura ogni dieci-quindici anni, contro i venti-venticinque anni necessari per un sistema PVDF correttamente specificato su alluminio. È inoltre necessario monitorare la consistenza del colore tra i diversi lotti, soprattutto su grandi superfici.

Terracotta

Le baguette e i pannelli in terracotta sono tornati a essere richiesti sul mercato, e il motivo è il colore. Essendo intrinseco all'argilla cotta anziché applicato artificialmente, il colore non sbiadisce e non richiede manutenzione per la formazione di patina. Il materiale è inoltre incombustibile.

Il peso si aggira tra i 35 e i 45 kg/m² a seconda del profilo, ben al di sopra del metallo ma decisamente inferiore alla pietra. I pannelli sono fragili e vulnerabili agli urti puntuali, il che li rende inadatti all'installazione a livello del suolo senza protezione. Inoltre, i vincoli di estrusione e cottura limitano le dimensioni dei pannelli, pertanto le facciate di grandi dimensioni presentano numerose giunzioni.

Nelle facciate di edifici di media altezza, dove la tonalità dell'argilla è protagonista del design, il terracotta trova la sua collocazione ideale. Laddove si desidera lo stesso calore con un peso inferiore e formati più grandi, l'alluminio verniciato offre un'ampia gamma di colori.

Calcestruzzo rinforzato con fibra di vetro

Il GRC (Grain Reinforced Composite) è un materiale che modella una matrice cementizia con fibre di vetro alcali-resistenti in forme tridimensionali, producendo cornici, elementi decorativi e profili scultorei che la pietra naturale potrebbe eguagliare solo a costi enormi. È inoltre incombustibile.

Lo spessore della sezione influisce sul peso, che in genere varia dai 30 ai 50 kg/m² per i pannelli di rivestimento. Più leggero della pietra, ma diverse volte più pesante dell'alluminio. Lo sviluppo dello stampo comporta costi e tempi di realizzazione aggiuntivi, il che rappresenta un problema per i progetti che prevedono numerose geometrie di pannelli uniche.

La gamma di finiture comprende mordenzatura acida, lucidatura e pigmentazione integrale. Le prestazioni a lungo termine dipendono fortemente dalla composizione della miscela e dal controllo della stagionatura, e la formazione di crepe superficiali si manifesta nei prodotti non adeguatamente trattati. Il GRC è ideale per lavori ornamentali e di restauro, ma poco adatto per facciate commerciali soggette a usura.

Confronto tra i materiali più comuni per il rivestimento delle pareti

I valori indicati rappresentano intervalli commerciali tipici e variano in base al prodotto, allo spessore e al produttore. Prima di emettere una specifica, verificare i dati con i rapporti di prova del progetto.

Perché il rivestimento determina la durata di servizio

Il substrato determina le capacità di un materiale. Il rivestimento, invece, ne determina la durata di conservazione, indipendentemente dal progetto dell'architetto. Le specifiche spesso falliscono proprio in questo ambito, perché una voce che indica "verniciatura a polvere" si riferisce a prodotti con prestazioni radicalmente diverse.

AAMA 2605 è il punto di riferimento per esterni per i sistemi in fluorocarburi PVDF. Dieci anni di esposizione nel sud della Florida con limiti definiti per sfarinamento e variazione di colore, e una specifica architettonica normale di due mani con uno spessore totale del film secco di 25 μm o superiore. AAMA 2604 poliestere offre prestazioni intermedie per lavori in ambienti riparati o di durata inferiore. AAMA 2603 è generalmente per interni.

Pannelli di rivestimento in alluminio verniciato a polvere Offre una gamma di colori più ampia ed economica per applicazioni interne ed esterne protette. L'anodizzazione, invece, agisce in modo diverso, creando uno strato di ossido integrale anziché applicare una pellicola, il che garantisce una resistenza all'abrasione superiore e una vera superficie metallica, a scapito di una palette più ristretta e di una maggiore difficoltà nell'abbinamento dei lotti.

Selezione in base alla categoria di esposizione

È fondamentale definire la categoria di corrosione prima del materiale, non dopo. La norma ISO 12944 va dalla classificazione C1 per interni alla C5-M per ambienti marini, e tale classificazione indica quali materiali resisteranno in loco. I progetti costieri che si trovano a pochi chilometri dall'acqua salata rientrano generalmente nelle categorie C4 o C5-M.

Per lavori commerciali in zone costiere soggette a forte salsedine, come centri commerciali sul lungomare e hotel sul lungomare, PRANCE raccomanda l'utilizzo di alluminio 3003-H24 o 5052-H32 con finitura PVDF a due strati di 25 μm o superiore, conforme almeno alla norma ISO 12944 C4. Specificare elementi di fissaggio in acciaio inox 316 anziché 304, poiché l'esposizione ai cloruri provoca corrosione nel materiale di qualità inferiore.

I progetti nel deserto e nel Golfo sollecitano l'assemblaggio in modo diverso. L'elevato carico UV degrada i rivestimenti organici, le ampie escursioni termiche giornaliere mettono a dura prova giunti e fissaggi e la sabbia trasportata dall'aria abrade le superfici a bassa quota. Specificare guarnizioni e sigillanti resistenti ai raggi UV, verificare la larghezza dei giunti in base alla dilatazione termica calcolata anziché a un dettaglio standard e valutare l'utilizzo di spessori maggiori o dettagli di protezione nei due metri inferiori.

Domande frequenti

1. Qual è il materiale più comunemente utilizzato per il rivestimento delle pareti commerciali?

Alluminio, in forme solide, composite e a nido d'ape. Unisce un peso ridotto, di circa 6-8 kg/m² per un pannello solido di 2,5 mm, classificazione di materiale non combustibile, formabilità in geometrie curve e una durata del rivestimento di 20-25 anni con un sistema PVDF correttamente specificato.

2. Qual è il materiale di rivestimento migliore in termini di sicurezza antincendio?

Materiali classificati A1 secondo la norma EN 13501-1, che comprende alluminio massiccio, acciaio, pietra naturale e terracotta. Laddove la struttura della parete esterna contenga componenti combustibili, negli Stati Uniti è generalmente richiesto il collaudo di assemblaggio su scala reale secondo la norma NFPA 285 per gli edifici di tipo costruttivo da I a IV.

3. Il rivestimento in alluminio è migliore del rivestimento in acciaio?

Per la maggior parte delle applicazioni architettoniche, sì. L'alluminio forma uno strato di ossido auto-limitante, quindi un bordo tagliato o un graffio non si propagano. L'acciaio rivestito si corrode ad ogni rottura e i tagli effettuati in loco mostrano comunemente ruggine rossa entro pochi anni in atmosfere C4 o C5-M. L'acciaio rimane competitivo in termini di costi per gli edifici industriali in zone interne asciutte.

4. Qual è il materiale di rivestimento murale più leggero?

L'alluminio, comprese le strutture composite e a nido d'ape, ha un peso di circa 5-9 kg/m². Il legno di conifera è paragonabile, con un peso di 7-9 kg/m², ma presenta limitazioni in termini di resistenza al fuoco e manutenzione. La pietra naturale, con un peso di 78-81 kg/m², si colloca all'estremità opposta della scala e incide significativamente sui costi strutturali.

5. Come posso ottenere l'aspetto del legno o della pietra senza utilizzarli?

Specificare sistemi di rivestimento effetto legno o pietra su alluminio. La stampa multistrato e la sublimazione riproducono venature e motivi minerali con una risoluzione che garantisce una corretta leggibilità a distanza di visione normale, mantenendo al contempo la classificazione di resistenza al fuoco di Classe A, il peso ridotto e i lunghi intervalli di riverniciatura.

Considerazioni finali

La selezione dei materiali è più un processo di filtraggio che una vera e propria scelta. La classificazione antincendio e l'altezza dell'edificio sono i primi fattori che escludono alcune opzioni. La capacità strutturale del bordo della soletta ne elimina altre. La categoria di corrosione determina la lega e il rivestimento. Ciò che supera questo processo costituisce la rosa dei candidati, e l'aspetto estetico ne determina la scelta, anziché esserne il fattore determinante.

PRANCE produce rivestimenti in alluminio solidi, compositi, a nido d'ape, perforati, curvi e intagliati con finiture PVDF, verniciatura a polvere, anodizzate, effetto legno e effetto pietra, supportati da produzione OEM e ODM e personalizzazione del sottotelaio. Invia i tuoi disegni di elevazione, i dati del vento e la categoria di esposizione e parla con il nostro team tecnico Informazioni sulle specifiche e sul preventivo di un pannello.