Storia del sistema costruttivo in Light Steel Frame

Le origini del LSF risalgono all'inizio del XIX secolo. Nel 1810 gli Stati Uniti d'America cominciarono la colonizzazione del West che proseguì fino agli anni Sessanta del secolo, quando arrivarono alla costa del Pacifico. Per rispondere alla domanda di case dovuto all'aumento della popolazione, i colonizzatori ricorsero al legno, che era largamente disponibile in loco. Inoltre avevano bisogno di un metodo costruttivo rapido per seguire il sempre più veloce spostamento verso Ovest, grazie anche all'avvento della ferrovia (che produceva un grande disboscamento). Mel 1831 a Chicago venne inventato il metodo costruttivo Baloon Frame (BF). Questo consisteva in uno "scheletro" composto da montanti "terra-cielo" e traversi in legno di piccola sezione trasversale connessi con chiodi, di rapido assemblaggio per case a due piani. Tale sistema fu brevettato nel 1833 da G. W. Show, che riscontrò che i montanti, prima impiegati soltanto per sostenere il rivestimento dell'edificio, avrebbero potuto sostenere il carico del tetto qualora si fossero inchiodate delle assi alla loro sommità. Il sistema BF prevedeva che i montanti fossero collocati a una distanza di 45 cm l'uno dall'altro. Ciò permise di eliminare le pesanti travi intelaiate della struttura portante, evitando inoltre incastri, intagli e altri lavori di messa in opera, poichè tutto il legname necessario veniva connesso mediante chiodatura. Questo metodo fu sperimentato per la prima volta nel 1833 nella costruzione di una piccola chiesa; a partire da allora, le costruzioni in legno conosciute come "Wood Frame" diventarono la tipologia di case residenziali più comuni negli Stati Uniti.

Le sperimentazioni in LSF

L'uso di elementi in Cold Formed Steel (CFS) nella costruzione di edifici iniziò nel 1850 sia negli Stati Uniti che in Gran Bretagna. Negli anni dal 1920 al 1930, l'utilizzo del CFS come materiale da costruzione era ancora limitato perchè non c'era una adeguata standardizzazione di progettazione, vi erano inoltre limitate informazioni sull'uso del materiale nei codici di costruzione. Uno dei primi utilizzi documentati del CFS come materiale da costruzione è il Baptist Hospital Virginia, costruito intorno al 1925 a Lynchburg, Virginia. Nel 1933, come risultato del grande sviluppo dell'industria dell'acciaio negli Stati Uniti, si lanciò alla Fiera Mondiale di Chicago un prototipo di residenza in Steel Frame, per il quale si utilizzavano i profili in acciaio al posto di quelli in legno.Durante la metà del XX secolo, il sistema Lightweight Steek Frame iniziò a diffondersi rapidamente negli Stati Uniti per l'edilizia residenziale. Nel 1940, la "Lustron Homes" costruì e vendette quasi 2500 case in steel-frame, con il "Framing finiture", armadi e mobili in CFS. Il sistema di case vendute da LUstron fu poi adottato per fornire case a basso costo per i veterani di ritorno dalla guerra. "You get the beauty of porcelain combined with the strength and permanence of steel.", era il motto dell'impresa che distribuiva anche manuali costruttivi per le proprie case. Lo sviluppo dell'economia nordamericana, la crescita dell'industria, e l'abbondante produzione di acciaio nel periodo post Seconda Guerra Mondiale contribuirono allo sviluppo della fabbricazione dei profili sagomati a freddo in sostituzione al legno offrendo vantaggi di maggior resistenza, efficienza strutturale, capacità di resistere a catastrofi naturali quali terremoti e uragani. Il tutto in un'idea di produzione di massa a grande scala secondo il principio della linea di montaggio. Nel 1992 il presidente Clinton impose un ordinamento per contrastare l'abbattimento degli alberi delle foreste nazionali. Tale provvedimento provocò l'aumento del prezzo del legname e favorì di conseguenza l'utilizzo della tecnologia LSF per le nuove costruzioni. Nel 1998 furono costruite 100.000 case con la tecnologia LSF. Inoltre l'AISI (American Iron and Steel Institute) promosse le case in LSF come "enviromentally-friendly houses". Alla fine degli anni Novanta circa il 25% dell'edificazione residenziale degli Stati Uniti si basava sul sistema LSF (Bateman, 1988). Secondo i dati forniti dalla Steel Framing Alliance, questa cifra alle Hawai raggiungeva il 40%.

LSF in Giappone

In Giappone le prime costruzioni in LSF apparvero dopo la Seconda Guerra Mondiale quando si dovettero ricostruire quattro milioni di case distrutte dalle bombe. Il legno, materiale fino ad allora utilizzato per la costruzione delle case, aveva giocato da fattore aggravante per gli incendi che sai propagarono durante gli attacchi. Inoltre il governo giapponese limitò l'utilizzo del legno al fine di proteggere le foreste. L'industria giapponese dell'acciaio vide in queste restrizioni un fattore favorevole per il mercato. A pertire dagli anni Sessanta, molte compagnie costruttrici iniziarono a muoversi verso questo mercato promettente. Il metodo LSF guadagnò popolarità, rispetto al metodo in muro di cemeto prefabbricato, grazie alla flessibilità che poteva conferire agli spazi interni, così come il legno aveva reso possibile fino ad allora nelle costruzioni tipiche giapponesi. Agli inizi degli anni Settanta venivano vendute annualmente già 10.000 abitazioni in lSF. Nel 1995 a seguito del Grande Terremoto di Kobe molte case in legno collassarono e il sistema LSF si sviluppò ulteriormente. Oggi l'industria delle costruzioni in profili di acciaio sagomato a freddo è molto sviluppata: Sekisui Heim e Toyota, prime tra tutte, riescono a immettere sul mercato migliaia di unità abitative ogni anno.

LSF nel resto del Mondo

In Europa il sistema costruttivo LSF è diffuso prevalentemente nei Paesi nordici. E' presente nel Regno Unito che è molto impegnato nella diffusione delle tecnologie off-site (molte delle 20 più importanti imprese di costruzione usano questo sistema), e nei Paesi scandinavi (in particolare la Svezia), dove, per via delle condizioni climatiche avverse, il sistema LSF permette di costruire molto velocemente. Una certa diffusione si segnala anche in Francia e, dagli anni Novanta, in Spagna; in Italia il mercato è ancora ristretto e risulta prevalentemente rivolto alle applicazioni strutturali secondarie e al settore delle coperture di grande luce ma sta crescendo l'interesse verso questo sistema diffuso in tutto il mondo soprattutto nelle zone ad alto rischio sismico vista la intrinseca sicurezza e resistenza del sistema LSF. Oltre ai casi citati, un significativo uso del LSF può essere riscontrato in Canada e in alcuni paesi sudamericani come Cile ed Argentina. In Australia dagli anni Sessanta è largamente diffuso come sistema tecnologico favorito per la realizzazione di nuovi complessi residenziali.

LSF sviluppo normativo

Fino agli anni Trenta l'uso dei profili in acciaio sagomati a freddo nel campo della costruzione era limitato dalla mancanza di appropriate specifiche progettuali. Nel 1939, l'AISI (American Iron Steel Institute) sponsorizzò la ricerca in tale settore presso la Cornell University sotto la direzione di George Winter, che nel 1946 pubblicò la prima edizione delle "Specifications for the Design of Cold-Formed Steel Structural Members" e che portò al successivo sviluppo dei profili sagomati a freddo. Nel 1949 venne pubblicato il "Light Gage Steel Design Manual". Sul versante europeo, agli inizi degli anni Ottanta, l'European Convention for Constructural Steelwork, pubblicò: "Good practice in steel cladding and roofing", nel quale erano invece contenute le prescrizioni comunitarie per l'impiego di pannelli di copertura e di rivestimento in acciaio. Da allora, i progressi conoscitivi derivanti dall'esponenziale diffusione delle applicazioni di profili sottili, accompagnati dall'intensa attività della ricerca scientifica, hanno portato, e contribuiscono tuttora, a un continuo aggiornamento della normativa del settore. In quest'ottiva si colloca la normativa Eurocodice 3, parte 1.3, finalizzata a riunire, sotto un approccio unificato, la vasta problematica dei profili sottili in parete sagomati a freddo. Parallelamente negli USA, l'AISI ha pubblicato il documento "Cold Formed Steel Structures to the AISI Specification", in cui viene descritto lo stato dell'arte e di conoscenza di tali strutture.

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Knauf, azienda leader nel mondo nello sviluppo e nella produzione dei sistemi a secco non poteva certamente evitare di confrontarsi con la tecnologia LSF. Grazie all'incontro con una eccellenza tutta italiana, COSTRUIRELEGGERO by Manni Group, Knauf integra perfettamente i suoi sistemi con i profili in acciaio leggero sagomati a freddo. T-HOUSE è il marchio di GIELLE INTERNI per tradurre in realtà la costruzione in acciaio leggero e le migliori soluzioni di completamento e finitura per l'edilizia residenziale, produttiva e commerciale del futuro.