ITTO20130918A1 - Pannello modulare prefabbricato per costruzioni, in particolare per abitazioni. - Google Patents

Description

“Pannello modulare prefabbricato per costruzioni, in particolare per abitazioni”

DESCRIZIONE

Settore tecnico

La presente invenzione si riferisce ad un pannello modulare prefabbricato per costruzioni, in particolare per abitazioni.

Più specificamente la presente invenzione si riferisce ad un pannello secondo il preambolo dell’annessa rivendicazione 1.

Sfondo tecnologico

Nel settore dell’ingegneria civile, in particolare in quello dell’edilizia, è noto l’utilizzo di elementi prefabbricati per la costruzione di strutture destinate a diversi tipi di utilizzo, come per esempio per strutture abitative.

L’utilizzo di elementi prefabbricati risulta conveniente perché più economico, veloce e facile da eseguire rispetto alle metodologie di costruzione ordinarie.

Sono noti allo stato dell’arte pannelli prefabbricati in calcestruzzo, aventi una funzione strutturale.

Un inconveniente di tali pannelli, oltre al notevole peso, consiste nel fatto che essi non possiedono sufficienti caratteristiche di isolamento termico e acustico compatibili con le esigenze dell’edilizia. Inoltre, le superfici esterne del pannello in calcestruzzo sono esteticamente poco gradevoli e perciò necessitano di essere rifinite sia sulla facciata esterna, sia su quella interna dell’edificio oppure associate ad altre strutture con caratteristiche di isolamento termico e/o acustico.

Quindi, per ottenere un edificio finito, sono necessari diverse lavorazioni, tra cui: il montaggio dei pannelli, la posa e l’ancoraggio di coibente termico, ed infine l'applicazione dell'intonaco sul paramento esterno e su quello interno.

Sono noti inoltre pannelli prefabbricati formati da una pluralità di strati in legno, i quali, per avere un’elevata resistenza nei confronti dei carichi che sollecitano la struttura, risultano essere di notevole spessore e sono generalmente costosi.

Un ulteriore inconveniente dei pannelli prefabbricati esistenti è costituito dai mezzi di collegamento dei diversi pannelli, che spesso comprendono numerosi elementi da assemblare, dilatando così i tempi di assemblaggio, aumentando i costi e complicando le operazioni. Inoltre alcuni collegamenti non sono in grado di garantire resistenza e stabilità sufficienti per resistere ai carichi provenienti dalla struttura, la cui resistenza è affidata a detti pannelli prefabbricati.

Inoltre, alcune strutture formate da elementi modulari non sono facilmente smontabili e riutilizzabili, poiché alcune parti della struttura particolarmente critiche, come i giunti tra pannelli, sono realizzate mediante l’impiego di materiali da costruzione ordinari, quali ad esempio malta cementizia e calcestruzzo.

Sintesi dell’invenzione

Uno scopo della presente invenzione è quello di realizzare un pannello in grado di risolvere questo ed altri inconvenienti della tecnica nota, e che nel contempo possa essere prodotto in modo semplice ed economico.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di realizzare un pannello portante, avente una serie di caratteristiche funzionali, tra cui: isolamento termico, finitura superficiale, facilità di montaggio e possibilità di essere smontato e quindi riutilizzato.

Secondo la presente invenzione, questo ed altri scopi vengono raggiunti mediante un pannello realizzato secondo l’annessa rivendicazione 1.

E’ da intendersi che le annesse rivendicazioni costituiscono parte integrante degli insegnamenti tecnici qui forniti nella descrizione dettagliata che segue in merito alla presente invenzione.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno chiari dalla descrizione dettagliata che segue, data a puro titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, in cui: - la figura 1 è una vista frontale di un edificio in cui sono presenti pannelli realizzati in accordo con la presente invenzione;

- la figura 2 è una vista frontale di un pannello in accordo con una prima forma realizzativa della presente invenzione;

- la figura 3 è una vista frontale di un pannello in accordo con una seconda forma realizzativa della presente invenzione;

- la figura 4 è una sezione lungo la linea IV-IV di una variante del pannello raffigurato in fig. 2;

- la figura 5 è una sezione lungo la linea IV-IV di una ulteriore variante del pannello raffigurato in fig. 2;

- le figure 6 e 6a sono sezioni di due pannelli collegati tra loro, in accordo con due varianti realizzative;

- la figura 7 è una sezione di un pannello collegato a terra;

- le figure 8 e 8a sono sezioni raffiguranti due pannelli collegati tra loro in corrispondenza di un angolo; - la figura 8b rappresenta il particolare indicato con VIII nella figura 8a;

- la figura 9 rappresenta diversi particolari costruttivi del pannello secondo la presente invenzione; - la figura 10 è una vista prospettica di un pannello di forma angolare;

- la figura 11 è una sezione raffigurante una forma realizzativa di un pannello;

- la figura 12 rappresenta diversi particolari costruttivi di un sistema di ancoraggio;

- la figura 13 rappresenta un esempio di unione tra pannelli, in particolare tra pannelli verticali ed orizzontali;

- la figura 14 rappresenta una variante di unione tra pannelli e relativo collegamento a terra;

- la figura 15 è una vista frontale di una variante di un pannello;

- le figure 16a, 16b, 16c rappresentano un’ulteriore variante di un pannello, rispettivamente in una vista frontale, in pianta, ed una sezione lungo la linea XVI.

Descrizione dettagliata dell’invenzione

La figura 1 illustra una costruzione 1 comprendente una serie di pareti laterali includenti una pluralità di pannelli 10, un pavimento 4 ed un tetto 3. Sono presenti inoltre anche diverse aperture A, in particolare una finestra ed una porta, ottenute mediante l’utilizzo di particolari varianti del pannello 10 descritte in seguito.

Il tetto 3 è realizzato mediante la disposizione di pannelli 10 lungo il piano orizzontale o inclinato, od una loro combinazione, a seconda delle necessità.

Secondo una variante realizzativa, il tetto 3 può non essere realizzato tramite pannelli 10, ma costituisce un corpo indipendente che viene agganciato al resto della struttura dell’edificio.

Nella forma realizzativa illustrata, la costruzione 1 è un edificio monopiano, ma è possibile anche la realizzazione di strutture a più piani.

In caso di edifici a più piani, sono necessari dei piani orizzontali che fungano da pavimento, o solaio, 4 per ogni piano; tale pavimento 4, secondo una conveniente variante realizzativa, è realizzato anch’esso mediante l’impiego e l’assemblaggio di uno o più pannelli 10 in accordo con la presente invenzione.

Anche nel caso di edificio monopiano, il pavimento 4 può essere realizzato mediante l’impiego di uno o più pannelli 10 in accordo con la presente invenzione.

Inoltre, tali pannelli 10 possono anche fungere soltanto da elementi di tamponamento per una struttura portante, quale ad esempio un’ossatura formata da un telaio in calcestruzzo armato o acciaio, etc.

Apparirà chiaro ad un tecnico del settore che la conformazione, l’estensione, le dimensioni, la suddivisione interna dell’edificio possono ampiamente variare, senza però uscire dall’ambito di protezione della presente invenzione.

Con riferimento alle citate figure è illustrato un pannello 10 secondo la presente invenzione comprendente: - almeno un primo strato di rivestimento 20;

- almeno un secondo strato di rivestimento 22;

- almeno un telaio 25 situato tra detto primo e secondo strato di rivestimento 20, 22 e comprendente una pluralità di travi 30 vincolate rigidamente tra loro.

Nella prima forma di realizzazione illustrata in figura 2, ciascuna trave 30 è disposta in corrispondenza di un rispettivo bordo esterno di detto pannello 10. In particolare, il pannello 10, convenientemente di forma rettangolare, presenta preferibilmente quattro travi 30 collegate rigidamente tra loro, disposte in modo tale da creare il telaio 25 conformato “a cornice”, in cui ogni trave 30 si trova in prossimità di un rispettivo bordo in una posizione sostanzialmente parallela ad esso; vale a dire che la trave 30 può essere leggermente rientrante, sporgente (al massimo qualche cm) o allineata rispetto al bordo esterno di almeno uno dei due strati di rivestimento 20, 22.

In accordo con la seconda forma realizzativa illustrata in figura 3, sono presenti delle travi 30 del telaio 25 in corrispondenza solo di alcuni dei bordi esterni del pannello 10 (in questo caso tre). In questo caso il telaio 25 assume una forma a “U”. In altri termini, il telaio 25 presenta un’interruzione in corrispondenza di un lato del pannello 10, non sviluppandosi quindi in maniera continua lungo il perimetro dello stesso.

Come apparirà chiaro ad un tecnico del settore, coll’espressione “travi collegate rigidamente tra loro” si intende che il telaio 25 può essere realizzato in un pezzo unico in cui ogni trave 30, preferibilmente ma non esclusivamente ad asse rettilineo, ne rappresenta un tratto; oppure le singole travi 30 possono venire solidarizzate tra loro a formare il telaio 25 per mezzo di sistemi di unione di per sé noti, quali ad esempio saldatura o bullonatura, etc.

Ulteriori varianti realizzative prevedono un telaio analogo a quelli mostrati nelle figure 2 e 3, ma in cui sono presenti ulteriori travi non in corrispondenza dei bordi perimetrali del pannello 10. Tali travi “addizionali” possono essere sempre inserite tra i due strati di rivestimento e parallele oppure inclinate rispetto all’asse dei bordi esterni del pannello 10.

Secondo un ulteriore variante (non illustrata), nel caso in cui ci siano travi 30 che attraversano il pannello 10, almeno uno tra detto primo e secondo strato di rivestimento 20, 22 può essere formato da più parti, in modo che una o più travi 30 siano accessibili dall’esterno e che quindi possano incastrarsi in modo removibile con una rispettiva trave 30 appartenente ad un pannello 10 adiacente; ad esempio per formare un unione a “T” tra due pannelli.

Per quanto concerne la forma esterna del pannello 10, sono possibili diverse soluzioni oltre a quella rettangolare. Ad esempio sono possibili alcune forme di seguito esposte in maniera non limitativa: L, T, V, irregolare, poligonale con almeno un lato curvilineo, poligonale in cui almeno un angolo non è un angolo retto, etc.

In particolare, quando occorre realizzare delle aperture A nella struttura, utili per esempio al successivo montaggio una porta o una finestra, si rende necessario l’impiego di pannelli 10 aventi una forma analoga a quelle appena menzionate, o una loro combinazione, al fine di generare nella struttura un’apertura A avente forma e dimensione desiderata.

In accordo con un’ulteriore variante realizzativa rappresentata in maniera non limitativa in figura 1, il pannello 10 può presentare un’apertura A. Nell’esempio in figura 1 l’apertura A è una finestra di forma rettangolare; tuttavia la forma e la dimensioni di tale apertura A possono significativamente variare.

La figura 4 rappresenta una sezione di una variante del pannello 10 in cui sono visibili: le travi 30 che formano il telaio 25; il primo strato di rivestimento 20; il secondo strato di rivestimento 22.

Tra detti primo e secondo strato di rivestimento è interposto uno strato di materiale isolante 40, avente la funzione di garantire l’isolamento termico e/o acustico dell’edificio. Questa soluzione risulta particolarmente conveniente nel caso in cui il pannello 10 venga posizionato sulla facciata esterna dell’edificio.

Generalmente gli elementi prefabbricati per le costruzioni non possiedono proprietà isolanti in grado di soddisfare le normative vigenti e di garantire un comfort termico per le persone che le utilizzano. È quindi necessario applicare a posteriori degli strati di materiale isolante che devono essere posizionati e fissati. Tale situazione genera una serie di inconvenienti, quali ad esempio maggiori tempi di montaggio, aumento dei costi, e la probabilità di una realizzazione non eseguita correttamente.

L’utilizzo di materiale isolante garantisce elevate prestazioni in termini di trasmittanza, diminuendo il quantitativo di energia richiesta per riscaldare/raffreddare l’edificio, riducendo così i costi di gestione.

Lo strato di materiale isolante 40 è costituito da materiale di per sé noto, quale ad esempio poliuretano espanso; oppure materiale insonorizzante, preferibilmente sotto forma di pannelli, quale lana di roccia.

Il primo strato di rivestimento 20, preferibilmente rivolto verso l’ambiente esterno all’edificio 1, comprende generalmente un pannello di fibrocemento 41, oppure calcestruzzo o intonaco.

Il secondo strato di rivestimento 22, preferibilmente rivolto verso l’interno dell’edificio 1, comprende un pannello di legno 42 ed un pannello di cartongesso 43.

Il legno che forma il pannello 42 è di per sé noto e può essere scelto secondo diverse tipologie, tra cui legno naturale, compensato, truciolato e, più convenientemente, OSB (Oriented Strand Board).

I pannelli facenti parte di detti strati di rivestimento 20, 22 sono fissati al telaio 25 tramite mezzi fissaggio (non illustrati) di per sé noti.

Ad esempio, con riferimento alla variante proposta in figura 4, a detto telaio 25 sono solidarizzati, per il tramite del sistema costruttivo ad iniezione poliuretanica diretta, il pannello di fibrocemento 41 ed un pannello di legno 42 a cui è fissato, tramite mezzi di fissaggio meccanici o chimici di per sé noti, un pannello di cartongesso 43.

Un esempio particolarmente conveniente del pannello 10 appena descritto, può essere schematizzato di seguito:

- pannello di fibrocemento, spessore tra 5 e 20 mm;

- pannello di OSB, spessore tra 5 e 30 mm;

- pannello di cartongesso, spessore tra 5 e 20 mm.

In figura 5 è rappresentata una variante del pannello 10 analoga a quella di figura 4, in cui è assente lo strato di materiale isolante, e che quindi è preferibilmente destinata a formare le pareti divisorie all’interno dell’edificio, ove non è presente un isolamento di tipo acustico.

Gli strati 20, 22 presenti nella variante illustrata in figura 5 sono leggermente differenti rispetto a quelli presenti nella variante di figura 4.

La variante proposta in figura 5 prevede un primo strato di rivestimento 20 comprendente il pannello di cartongesso 43. Il secondo strato di rivestimento 22 comprende il pannello di legno 42 e il pannello di cartongesso 43.

In accordo con un’ulteriore variante realizzativa, il pannello 10 comprende su almeno uno tra detto primo e secondo strato di rivestimento 20, 22 uno strato di finitura utile a conferire alla struttura un gradevole aspetto estetico. Inoltre, tale strato di finitura concorre a ridurre i costi per l’utente finale, perché non sono necessarie ulteriori lavorazioni per eseguire la finitura dei pannelli 10.

Lo strato di finitura, di per sé noto, può essere realizzato tramite stucco, intonaco, vernice, tappezzeria, etc.

Inoltre, sono possibili ulteriori varianti realizzative (non illustrate), in cui almeno uno tra detto primo e secondo strato di rivestimento 20, 22, comprende almeno un pannello di fibrocemento 41, o legno 42, o cartongesso 43, od una loro combinazione.

È da intendersi che gli esempi menzionati concernenti gli strati 20, 22 rappresentano varianti realizzative non limitative della presente invenzione, e sono pertanto suscettibili di variare per quello che riguarda il materiale ed il numero degli strati, lo spessore, e la successione degli stessi.

In accordo con una variante realizzativa particolarmente vantaggiosa, il telaio 25 è realizzato in materiale metallico in virtù delle elevate prestazioni meccaniche, come ad esempio acciaio, acciaio zincato, alluminio.

Inoltre il telaio 25 realizzato in materiale metallico può essere rivestito con uno strato di vernice atto a proteggerlo dalla corrosione.

Secondo ulteriori varianti, detto telaio 25 è realizzato in legno, plastica, calcestruzzo, calcestruzzo armato. Inoltre, il telaio 25 può eventualmente comprendere più travi di diversi materiali tra loro.

Un esempio non limitativo particolarmente conveniente della presente invenzione, prevede il telaio 25 realizzato in acciaio zincato con spessore delle ali delle travi 30 compreso tra 1 e 5 mm.

In figura 6 è rappresentata l’unione di due pannelli 10 in accordo con la presente invenzione; in particolare sono raffigurati due pannelli 10 piani.

Ciascun pannello 10 comprende una trave 30 sagomata in modo tale da presentare almeno una tra una sporgenza 33 ed una rientranza 34, destinata ad incastrarsi in modo rimovibile con almeno una rispettiva rientranza/sporgenza 34, 33 di una rispettiva trave 30 appartenente al pannello 10 adiacente. Tali sporgenze 33 e rientranze 34 sono atte a realizzare un’unione meccanica del tipo maschio-femmina.

Nella forma realizzativa di figura 6 le travi 30 appartenenti al telaio 25 presentano in sezione trasversale un profilo a “C”. Tuttavia, sono possibili ulteriori conformazioni per il profilo delle travi, di per sé note, come ad esempio a V, L, a coda di rondine, e altre forme più complesse.

Tale conformazione delle travi 30 permette di unire i diversi pannelli 10 con grande rapidità, senza l’utilizzo di particolari attrezzature, diminuendo così la possibilità di errori durante il procedimento.

Un ulteriore vantaggio derivante da questo tipo di unione meccanica è data dal fatto che la struttura 1 è completamente smontabile e le parti che la compongono possono essere riutilizzate per costruire in un secondo tempo altri edifici.

In figura 7 è rappresentata l’unione di un pannello 10, appartenente ad una parete verticale, con una superficie 2 orizzontale.

Per ottenere detta unione, a detta superficie 2 è associata almeno una trave 30a sagomata in modo tale da presentare almeno una tra una sporgenza 33 ed una rientranza 34 destinata ad incastrarsi in modo rimovibile con almeno una rispettiva rientranza/sporgenza 34, 33 di una rispettiva trave 30 appartenente al pannello 10, in accordo con una qualsiasi delle varianti della presente invenzione.

Nel caso illustrato in figura 7 in maniera non limitativa, la superficie 2 coincide con il pavimento 4 alla base dell’edificio 1, a cui vengono fissati i vari pannelli per realizzare l’intera struttura.

La superficie 2 può essere realizzata con diversi materiali di per sé noti.

La trave 30a è fissata alla superficie 2 per mezzo di opportuni mezzi di fissaggio, di per sé noti, quali chiodi, viti, bulloni, rivetti, saldatura, sistemi ad incastro, a baionetta, incollaggio, etc., od una loro combinazione.

In accordo con una variante realizzativa, la superficie 2 è di calcestruzzo e in essa è parzialmente annegata la trave 30a.

In figura 8 è rappresentata l’unione di due pannelli 10 in corrispondenza di un angolo, per mezzo di un profilo 32 atto ad incastrarsi in maniera removibile con le travi 30 dei due pannelli 10 convergenti nell’angolo.

Il profilo 32 è sagomato in modo tale da presentare almeno una tra una sporgenza 33 ed una rientranza 34, destinata ad incastrarsi in modo rimovibile con almeno una rispettiva rientranza/sporgenza 34, 33 di almeno una rispettiva trave 30 appartenente al pannello 10 adiacente. Sporgenze 33 e rientranze 34 sono atte a formare un unione meccanica del tipo maschio-femmina in maniera simile a come avviene tra i singoli pannelli 10.

Nell’esempio mostrato l’angolo tra i pannelli è di 90°, ma è possibile l’impiego di un profilo 32 in grado di unire i pannelli 10 in modo che questi formino un angolo acuto o ottuso.

In accordo con un ulteriore variante realizzativa, il profilo è atto a collegare più di due pannelli 10; ad esempio nel caso in cui convergano muri esterni e muri interni.

Un esempio non limitativo particolarmente conveniente della presente invenzione, prevede il profilo 32 realizzato in acciaio zincato, con spessore delle ali del profilo 32 compreso tra 1 e 5 mm.

Inoltre, come mostrato in figura 8, il profilo 32 comprende uno strato di materiale isolante 40a, analogo a quello precedentemente descritto con riferimento alla figura 4, per garantire l’isolamento termico ed evitare il cosiddetto “ponte termico”, vale a dire una zona ad alta conducibilità termica in grado di mitigare i benefici provenienti dall’isolamento del resto della struttura.

Secondo un ulteriore variante realizzativa (non illustrata), tale profilo 32 è sprovvisto dello strato di materiale isolante 40a, come ad esempio nel caso di collegamento tra pareti divisorie interne, qualora non sia necessario provvedere all’isolamento termico o acustico.

Secondo un ulteriore variante realizzativa, il profilo 32 comprende almeno in parte uno strato di rivestimento in fibrocemento, o cartongesso, o legno, od una loro combinazione. Inoltre, come descritto per i pannelli, è possibile che esternamente al profilo sia applicato uno strato di finitura.

La figura 9 raffigura alcuni esempi non limitativi di alcuni particolari visti in sezione: una trave 30; una trave 30a destinata ad essere fissata sulla superficie; un profilo 32. In figura 12 è visibile una variante della trave 30a di una forma preferita.

È altresì possibile che la trave 30, 30a sia sagomata in modo tale da presentare una pluralità di sporgenze 33 e rientranze 34 destinate ad incastrarsi in modo rimovibile con rispettive rientranze 34 e sporgenze 33 di una rispettiva trave 30, 30a appartenente al pannello 10 adiacente.

In figura 10 è rappresentato una forma realizzativa del pannello 10 avente forma angolare.

Il pannello 10 comprende una pluralità di travi 30 i cui assi sono disposti tridimensionalmente, e non appartengono ad un unico piano come negli esempi precedentemente descritti.

Il pannello 10 mostrato in figura 10 è formato da due parti 90, 91 disposte pressoché perpendicolarmente, identificabili come i piani su cui si sviluppa almeno parzialmente il pannello 10; ciascuna parte 90, 91 comprende almeno una trave 30, ed il primo e secondo strato di rivestimento 20a, 20b, 22a, 22b.

Poiché il pannello 10 non è piano, il telaio 25 è situato tra detti primi strati di rivestimento 20a, 20b e secondi strati di rivestimento 22a, 22b che si congiungono al fine di evitare la presenza di aperture attraverso il pannello 10.

In accordo con un’ulteriore variante realizzativa, almeno uno tra detti tra primi strati di rivestimento 20a, 20b e secondi strati di rivestimento 22a, 22b non ricopre totalmente la trave 30 del telaio 25 che si trova in corrispondenza dell’angolo, in modo tale che detta trave 30 si incastri in modo rimovibile su una rispettiva trave 30 appartenente ad un pannello 10 adiacente.

Appare chiaro che sono possibili ulteriori forme per il pannello d’angolo 10 più complesse. Ad esempio, il pannello angolare 10 comprende più di due parti, ciascuna appartenente ad un rispettivo piano. Inoltre l’angolo tra le facce può essere acuto od ottuso.

È possibile prevedere anche un pannello che si sviluppa almeno in parte lungo una superficie curva.

Per il pannello d’angolo sono possibili, ove applicabili, tutte le varianti realizzative descritte per il pannello piano, che per brevità non sono ripetute.

Un’ulteriore forma realizzativa prevede che su almeno una coppia di travi 30 e/o 30a destinate ad associarsi sia presente un sistema di fissaggio, utile a mantenere in posizione dette travi quando queste sono accoppiate, ed evitando così che i pannelli 10 collaboranti si allontanino involontariamente creando problemi di stabilità della struttura 1. Tale sistema di fissaggio può comprendere, ad esempio, un sistema a scatto, a sgancio rapido, unione per mezzo di viti, bulloni etc., di per sé noti.

Ad esempio, il sistema di fissaggio può essere convenientemente praticato sulle travi 30, 30a sotto forma di ulteriori sporgenze e rientranze in grado di impegnarsi e di fornire un’adeguata forza di ritegno in seguito ad una piccola deformazione elastica della coppia di travi 30 e/o 30a durante l’innesto dei rispettivi pannelli 10.

La variante illustrata in figura 11 mostra un pannello 10 in cui almeno una trave 30 comprende almeno uno tra un perno 35 ed un’asola 36, o foro, atto ad impegnarsi meccanicamente ed in maniera removibile con un rispettivo asola/perno 36, 35 appartenente ad un pannello 10 adiacente. In particolare, la trave 30 che presenta verso l’esterno del pannello 10 una rientranza 34 (trave “femmina”) comprende un perno 35 atto ad inserirsi in un’asola 36 praticata sulla sporgenza 33 di una trave 30 (trave “maschio”) appartenente ad un pannello 10 adiacente.

Preferibilmente il perno 35 ha una forma conica o tronco-conica, in modo tale che sia possibile inserirlo nella rispettiva asola 36 sollevando leggermente uno dei due pannelli 10 e, una volta inserito, la forma conica o tronco-conica, impedisca ai due pannelli 10 collaboranti di sfilarsi per effetto di forze agenti sostanzialmente parallelamente al piano dei pannelli 10.

In figura 6a è rappresentata un’unione tra due pannelli del tipo appena descritto.

Conseguentemente, anche i profili 32 possono comprendere almeno uno tra un perno 35 ed un’asola 36, atto ad impegnarsi meccanicamente ed in maniera removibile con un rispettivo asola/perno 36, 35 appartenente ad un pannello 10 adiacente o ad un profilo 32 complementare, come visibile in figura 8a e 8b. In particolare sono presenti una coppia di profili 32 presentanti perni e asole 35, 36 atti ad unire tali profili 32, ed inoltre atti ad impegnarsi meccanicamente con rispettivi pannelli 10 adiacenti.

Sono inoltre previsti alcuni sistemi di fissaggio e particolari costruttivi, tali da garantire una maggiore resistenza ed una minore deformabilità della struttura, in particolare nei confronti delle azioni verticali ed orizzontali.

In fig. 12 è illustrato un sistema di ancoraggio 6 atto a vincolare un pannello 10, ad esempio verticale, ad una trave 30a associata ad una superficie 2, ad esempio orizzontale, quale una soletta di calcestruzzo oppure un pavimento 4. Il sistema 6 comprende:

- una piastra inferiore 60 avente una conformazione in grado di essere accolta almeno in parte preferibilmente nella trave 30a associata alla superficie 2, o nella trave 30;

- una piastra superiore 61 avente una conformazione in grado di ricoprire almeno parzialmente la trave 30a, preferibilmente associata alla superficie 2;

- un terzo profilo 62 atto a realizzare un’unione meccanica, preferibilmente removibile o smontabile, tra la piastra inferiore 60, quella superiore 61, la trave 30a ed il pannello 10.

Nel particolare illustrato, la piastra inferiore 60 presenta una rientranza filettata 600, realizzata tramite la saldatura di un bullone 601 in corrispondenza di un foro 602; anche la piastra superiore 61 presenta un foro 612. Il terzo profilo 62 ha una conformazione angolare, in questo caso ad ”L”, in cui su un lato è presente un foro 622, e sull’altro è presente un perno 35 atto ad impegnarsi meccanicamente con l’asola 36 di un pannello 10 analogamente a quanto descritto in precedenza. Una vite filettata 605, infine, crea un’unione meccanica, in particolare un’unione bullonata, tra il pannello 10 e la trave 30, 30a, attraversando i fori (602, 612, 622) presenti sul terzo profilo e sulla piastra superiore ed avvitandosi nella filettatura della piastra inferiore.

In questa forma realizzativa, la trave 30a associata alla superficie 2 di base, non ha una semplice forma a “C”, ma ha una forma tale da permettere l’inserimento dei pannelli 10 mediante lo scorrimento delle relative travi 30 lungo lo sviluppo longitudinale della trave 30a adiacente; in particolare presenta una forma a “C” con due estremità, o alette, aggiuntive rivolte e particolarmente convergenti verso la parte concava (cioè verso l’interno) della sezione della trave 30a, in modo da realizzare il sistema di ancoraggio 6 succitato. Inoltre, questa conformazione impedisce al pannello 10 di sfilarsi dalla trave 30a di base (in questo caso si tratta di sollevamento), e consente inoltre il montaggio del sistema di ancoraggio appena descritto.

Più in generale, la struttura 1 può comprendere un sistema di ancoraggio 6 atto a vincolare preferibilmente una trave 30a associata alla superficie 2 ad una rispettiva trave 30 appartenente ad un pannello 10 adiacente, al fine di impedire gli spostamenti relativi tra il pannello 10 e la trave 30a.

In figura 9 è mostrato un ulteriore sistema di fissaggio comprendente una placca o piastra 160 atta ad unire due pannelli 10 adiacenti allineati per mezzo di mezzi di fissaggio di per sé noti; in questo caso la placca 160 presenta dei fori destinati ad accogliere una vite che viene avvitata su ciascun pannello 10 da unire. Grazie a questo sistema si evita lo scorrimento tra pannelli 10 adiacenti, rendendo l’insieme della struttura 1 più resistente e sicuro.

Analogamente, l’elemento 161 è un’ulteriore variante consistente in una placca o piastra di forma angolare per unire due pannelli 10 disposti in prossimità di un angolo della struttura 1.

La struttura, in accordo con un’ulteriore forma realizzativa, può comprendere una trave di bordo 38, la cui sezione trasversale è mostrata in figura 9 che ne rappresenta un esempio non limitativo.

La trave di bordo 38 è sagomata in modo tale da presentare almeno una tra una sporgenza 33 ed una rientranza 34, destinata ad incastrarsi in modo rimovibile con almeno una rispettiva rientranza/sporgenza 34, 33 di una rispettiva trave 30 appartenente ad un pannello 10 adiacente.

In particolare, la trave di bordo 38 è configurata per accogliere almeno un pannello 10 disposto preferibilmente orizzontalmente e collegarlo meccanicamente ad un pannello 10 disposto preferibilmente verticalmente, come ad esempio accade quando occorre realizzare un vincolo reciproco tra una parete verticale esterna, realizzata tramite pannelli 10, ed un solaio 4 calpestabile orizzontale disposto tra due piani di un edificio 1.

Come apparirà chiaro ad un tecnico del settore, la forma e dimensione della trave di bordo 38 (come anche tutte le altre travi ed i vari elementi di collegamento) può ampiamente variare in funzione delle tipologie di pannelli 10 da collegare e delle prestazioni in termini di resistenza strutturale richieste per contrastare i carichi verticali ed orizzontali cui è soggetta una struttura 1, quali ad esempio il carico folla, neve, vento, sisma, etc. Le travi di falda 38 possono essere convenientemente disposte lungo un perimetro orizzontale della struttura 1 in corrispondenza dei diversi piani, al fine di realizzare una sorta di “cintura”, utile a garantire maggiore solidità all’insieme, vincolando così i pannelli 10 giacenti sia sullo stesso piano, sia su piani diversi, quali appunto quelli orizzontali e verticali.

In figura 13 è rappresentato un esempio non limitativo di un unione tra pannello 10 verticale ed orizzontale in cui si distingue una struttura di tetto 3 realizzato mediante un sistema tirante-puntone (“strut-and-tie”), avente una forma sostanzialmente triangolare e comprendente due elementi che fungono da puntoni 70 (di cui uno solo mostrato), collegati da un tirante 72 alla base; nel caso di struttura metallica, la connessione tra tirante 72 e puntone 70 può essere effettuata tramite un fazzoletto 74 saldato alla trave/puntone 70, cui è collegato un cavo o catena che funge da tirante 72.

L’insieme dei carichi prevalentemente verticali provenienti dai pannelli-solaio 4 ed eventualmente anche dal tetto 3, si trasmette ai pannelli 10 verticali prevalentemente attraverso le travi di bordo 38, utili anche a ripartire i carichi lungo il perimetro esterno della struttura 1.

Inoltre, è possibile associare almeno un elemento di irrigidimento 76 alla trave di bordo 38, per migliorare il fissaggio meccanico dei pannelli 10 del solaio 4 ai pannelli 10 verticali, ad esempio tramite mezzi di fissaggio quali saldatura, bullonatura, viti, rivetti, etc.

L’elemento di irrigidimento 76 può anche essere utile a prevenire fenomeni di instabilità locale che possono verificarsi particolarmente negli elementi metallici, quali travi 30, 38.

In particolare, il pannello 10 verticale, quello orizzontale 10 e la trave di bordo 38 sono anche predisposti per essere uniti meccanicamente per mezzo di un sistema a viti in cui almeno una trave 30 del telaio 25 (in questo caso quella superiore) presenta una filettatura, realizzata ad esempio mediante rivetti filettati, atta ad accogliere una vite passante attraverso la trave 30 del pannello 10 del solaio 4 e la trave di bordo 38, garantendo così una solida unione una volta effettuato il serraggio delle viti.

Inoltre è possibile unire tramite mezzi di fissaggio il pannello verticale 10 all’elemento di irrigidimento 76, al fine di migliorare il grado di vincolo tra le pareti verticali ed il solaio 4.

Come per i profili 32, anche la trave di bordo 38 può comprendere uno strato di materiale isolante 40a.

In figura 14 è mostrato un particolare di un nodo tra una parete verticale, un pavimento 4, ed un elemento di fondazione atto a creare un vincolo geo-meccanico nei confronti del terreno su cui poggia almeno in parte la struttura 1.

La parete verticale comprende un pannello 10 collegato al pavimento 4 realizzato anch’esso mediante pannelli 10, preferibilmente di tipo calpestabile. Il collegamento tra pannello 10 verticale e pavimento 4 è realizzato in questo caso tramite un sistema di ancoraggio 6 precedentemente descritto; tale sistema 6 collega una trave 30 del pannello 10 verticale ad una trave 30a associata alla superficie 2, in questo caso costituita da un pavimento 4 formato da pannelli 10.

In particolare, la trave 30a è associata al pavimento 4 grazie ad una trave perimetrale 314, in questo caso presentante una forma a “C” ottenuta tramite un profilo in acciaio di tipo UPE, tale trave perimetrale 314 essendo associata alle travi 30 dei pannelli 10 del pavimento 4 per mezzo di sistemi di fissaggio di per sé noti.

Alla trave perimetrale 314, ed eventualmente alla trave del pavimento, è fissato meccanicamente un elemento di fondazione 140 per mezzo di sistemi di fissaggio di per sé noti. In particolare l’elemento di fondazione 140 è una vite tipo Krinner atta ad essere avvitata nel terreno di fondazione.

Un vantaggio di una simile soluzione consiste prevalentemente nella possibilità di smontare la struttura in tempi brevi, in modo semplice ed economico, una volta terminata la sue utilità, ed eventualmente riutilizzarla per altri scopi.

In questo modo anche le fondazioni della struttura sono di tipo removibile e ne presentano tutti i vantaggi, tra cui un ridotto o nullo impatto ambientale, in quanto è possibile rimuovere e smontare in toto la struttura al termine della sua vita utile e riutilizzarne tutte le parti al fine di realizzare una nuova struttura; è inoltre possibile creare un'intercapedine d'aria tra il pavimento 4 ed il terreno, al fine di realizzare un vespaio aerato.

Si sottolinea che i mezzi di fissaggio descritti non limitano l’ambito di tutela della presente invenzione a tali forme realizzative. Generalmente, la struttura 1 può comprendere mezzi di fissaggio per meglio vincolare, preferibilmente in maniera reversibile, almeno una trave 30 di un pannello 10 ad almeno uno tra: una trave 30 appartenente ad un pannello 10 adiacente, una trave-guida 30a, un profilo 32, una trave di bordo 38, elemento di irrigidimento 76.

Come anticipato in precedenza, è prevista una forma realizzativa illustrata in figura 15, comprendente un primo gruppo di travi 30 disposte in corrispondenza del bordo rettangolare ed ulteriori travi 30 disposte non in corrispondenza dei bordi esterni del pannello 10, in particolare essendo disposte parallelamente al lato più lungo del rettangolo; tali travi 30 interne sono utili soprattutto a conferire elevate prestazioni in termini di resistenza strutturale quando il pannello 10 è sollecitato a flessione da forze agenti fuori dal proprio piano. Infatti se il pannello 10 è utilizzato per realizzare un solaio 4, generalmente disposto in posizione sostanzialmente orizzontale, questo è sollecitato da forze sostanzialmente ortogonali al pannello 10 stesso che causano ingenti momenti flettenti.

In assenza di tali travi 30 “addizionali” il solaio 4 così realizzato non sarebbe in grado di sopportare i carichi per cui è destinato.

Appare chiaro ad un tecnico del settore che variando alcuni parametri, tra cui l’interasse, la disposizione, il grado di vincolo, il materiale, il profilo (IPE, HEA, HEB, UPE, UPN, etc.) delle travi 30 costituenti il telaio 25, è possibile ottenere valori di resistenza differenti a seconda delle necessità e della destinazione d’uso. Ad esempio è possibile giungere ad un pannello 10 o solaio 4 in grado di resistere ad un carico distribuito pari a 50, 200, 400 kg/m<2>, o eventualmente superiore.

In un’abitazione sono necessari diversi servizi, tra i quali acqua, rete elettrica, gas, prese d’aria, sistemi di riscaldamento e condizionamento, etc. Per questo motivo alcuni pannelli sono convenientemente muniti di sistemi per poter rendere accessibili questi servizi all’utente senza opere murarie o di altro genere, riducendo così i tempi e costi derivanti.

Con riferimento ad una prima forma realizzativa, il pannello 10, tra il primo ed il secondo strato di rivestimento 20, 22, è atto ad accogliere almeno in parte impianti 50 per servizi, quali ad esempio tubature, fili elettrici, cablaggi, condutture, dispositivi, etc.

Al fine di accogliere e trattenere in modo più sicuro ed efficace i vari impianti, il pannello può inoltre comprendere uno o più elementi ausiliari, quali canaline, cablaggi, rivestimenti, staffe, etc.

In accordo con un ulteriore variante, su almeno uno tra detto primo e secondo strato di rivestimento 20, 22, e detto telaio 25, è presente almeno un foro 52 per collegare almeno in parte gli impianti 50 per servizi con l’esterno del pannello 10. Il foro 52 risulta utile, per esempio, nel caso in cui si debba collegare una tubazione ad un elettrodomestico, come ad esempio i tubi dell’acqua ad una lavatrice.

Nelle figure 16a, 16b, 16c è rappresentato un esempio di pannello 10 munito di impianti 50 idrici, comprendenti tubi di alimentazione e tubi di scarico, per alimentare utilizzatori, tra cui sanitari ed elettrodomestici.

È possibile, in accordo con un’ulteriore variante, che il pannello 10 comprenda impianti 50 elettrici ed elementi quali cavi elettrici, scatole di derivazione e predisposizioni per prese di corrente, etc.

Secondo un’ulteriore forma realizzativa, gli impianti 50, o parte di essi, fuoriuscenti da un pannello sono alloggiati in cavità presenti tra le travi 30 dei telai 25 o appositamente ricavate, per nascondere tali impianti 50 alla vista degli utenti che sono all’interno della struttura o edificio 1. È quindi possibile fornire i servizi a tutta la struttura 1 posizionando i relativi impianti 50 all’interno dei pannelli 10 e collegando gli impianti 50 dei diversi pannelli 10, creando una rete impiantistica per ogni servizio, senza che gli impianti 50 e le tubazioni siano visibili dall’esterno quando la struttura 1 è ultimata e senza richiedere opere murarie accessorie.

Si precisa che alcuni termini, quali “verticale” ed “orizzontale”, sono stati utilizzati per maggiore chiarezza ed immediatezza di comprensione con particolare riferimento agli esempi qui descritti ed illustrati, senza però confinare il concetto inventivo della presente invenzione a tali disposizioni spaziali ed a tali dettagli esecutivi.

Naturalmente, fermo restando il principio dell’invenzione, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni.

Claims (20)

1. RIVENDICAZIONI 1. Pannello (10) modulare prefabbricato per costruzioni, in particolare per abitazioni, comprendente: - almeno un primo strato di rivestimento (20); - almeno un secondo strato di rivestimento (22); - almeno un telaio (25) situato tra detto primo e secondo strato di rivestimento (20), (22) e comprendente una pluralità di travi (30) vincolate rigidamente tra loro, ciascuna trave (30) essendo disposta in corrispondenza di un rispettivo bordo esterno di detto pannello (10); detto pannello (10) essendo caratterizzato dal fatto che detta trave (30) è sagomata in modo tale da presentare almeno una tra una sporgenza (33) ed una rientranza (34), destinata ad incastrarsi in modo rimovibile con almeno una rispettiva rientranza/sporgenza (34, 33) di una rispettiva trave (30) appartenente ad un pannello (10) adiacente.
2. 2. Pannello (10) secondo la rivendicazione 1, in cui detto telaio (25) è costituito da detta pluralità di travi (30) vincolate rigidamente tra loro, ciascuna trave (30) essendo disposta in corrispondenza di un rispettivo bordo esterno di detto pannello (10).
3. 3. Pannello (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui è presente una trave (30) in corrispondenza di ogni bordo esterno del pannello (10).
4. 4. Pannello (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui tra detto primo e secondo strato di rivestimento (20), (22) è interposto uno strato di materiale isolante (40).
5. 5. Pannello (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui almeno uno tra detto primo e secondo strato di rivestimento (20), (22) comprende un pannello di fibrocemento (41).
6. 6. Pannello (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui almeno uno tra detto primo e secondo strato di rivestimento (20), (22) comprende un pannello di legno (42).
7. 7. Pannello (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui almeno uno tra detto primo e secondo strato di rivestimento (20), (22) comprende un pannello di cartongesso (43).
8. 8. Pannello (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto telaio (25) è in materiale metallico.
9. 9. Pannello (10) secondo la rivendicazione 8, in cui detto telaio (25) è in acciaio.
10. 10. Pannello (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, avente forma rettangolare.
11. 11. Pannello (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui è presente un’apertura (A).
12. 12. Pannello (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, atto ad accogliere almeno in parte impianti (50), tra detto primo e secondo strato di rivestimento (20), (22).
13. 13. Pannello (10) secondo la rivendicazione 12, in cui su almeno uno tra detto primo e secondo strato di rivestimento (20), (22) e detto telaio (25) è presente almeno un foro (52).
14. 14. Pannello (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui almeno una trave (30) comprende almeno uno tra un perno (35) ed un’asola (36) atto ad impegnarsi in maniera removibile con un rispettivo asola/perno (36, 35) appartenente ad un pannello (10) o ad un profilo (32) adiacente.
15. 15. Costruzione (1) comprendente almeno un pannello (10) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
16. 16. Costruzione (1) secondo la rivendicazione 15, comprendente una superficie (2) a cui è associata almeno una trave (30a) sagomata in modo tale da presentare almeno una tra una sporgenza (33) ed una rientranza (34), destinata ad incastrarsi in modo rimovibile con almeno una rispettiva rientranza/sporgenza (34, 33) di una rispettiva trave (30) appartenente ad un pannello (10) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
17. 17. Costruzione (1) secondo la rivendicazione 15 o 16, comprendente un profilo (32), detto profilo (32) essendo sagomato in modo tale da presentare almeno una tra una sporgenza (33) ed una rientranza (34), destinata ad incastrarsi in modo rimovibile con almeno una rispettiva rientranza/sporgenza (34, 33) di una rispettiva trave (30) appartenente ad un pannello (10) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
18. 18. Costruzione (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 15 a 17, comprendente una trave di bordo (38) sagomata in modo tale da presentare almeno una tra una sporgenza (33) ed una rientranza (34), destinata ad incastrarsi in modo rimovibile con almeno una rispettiva rientranza/sporgenza (34, 33) di una rispettiva trave (30) appartenente ad un pannello (10) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
19. 19. Costruzione (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 15 a 18, comprendente un sistema di ancoraggio atto a vincolare detta trave (30a) ad una rispettiva trave (30) appartenente ad un pannello (10) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
20. 20. Costruzione (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente mezzi di fissaggio per vincolare, preferibilmente in maniera reversibile, almeno una trave (30) di un pannello (10) ad almeno uno tra: una trave (30) appartenente ad un pannello (10) adiacente, una trave (30a), un profilo (32), una trave di bordo (38), un elemento di irrigidimento (76); detto pannello (10) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.