Facciate ventilate in pietra naturale

Autore testo e disegno: Lorenzo Soro, Giovanni Falvella

Per pareti ventilate in pietra naturale s'intende quella tipologia di facciata ventilata in cui il ruolo di rivestimento protettivo esterno è svolto da lastre di pietra naturale opportunamente preparate, attraverso lavorazioni complementari, per l'ancoraggio che avviene tramite sistemi a secco. È grazie a un'evoluzione delle tecniche di rivestimento tradizionali, che si identificano soprattutto nei nuovi sistemi di connessione a secco, che oggi è possibile l'utilizzo della pietra anche nel sistema di facciata ventilata diventando tra questi, una delle tipologie più diffuse. Infatti, la realizzazione di una camera d'aria ventilata all'interno della parete di chiusura, costringe le normali tecniche di ancoraggio ad adattarsi alle nuove richieste fino a far perdere completamente all'elemento lapideo la sua funzione, un tempo primaria, di elemento portante e trasformandolo, invece, in un elemento connesso alla parete ma allo stesso tempo completamente indipendente da esso e dalle altre lastre.
La diretta conseguenza della separazione della muratura di supporto dal proprio rivestimento protettivo ha determinato però l'insorgere di nuovi problemi in sede progettuale richiedendo, allo strato di rivestimento nuovi requisiti consistenti in leggerezza e adattabilità alle nuove tecnologie di ancoraggio.
L'adozione, infatti, della pietra nel sistema delle pareti ventilate, non sarebbe stato possibile, senza un'evoluzione delle tecniche di lavorazione e taglio della pietra, che hanno permesso di ottenere manufatti dalle forme precise, dagli spessori ridotti, con tutti i vantaggi di leggerezza e manovrabilità che ne conseguono e, naturalmente, dalla resa estetica ancor più impeccabile grazie alle varie tipologie di lavorazioni superficiali messe a punto.
È quindi di fondamentale importanza porre l'attenzione soprattutto su questi due strati funzionali (ancoraggio e rivestimento) se si vuole arrivare a determinare diversità e vantaggi della parete ventilata in pietra naturale rispetto ad un qualunque altro tipo di parete realizzato con finitura esterna di altro tipo. Rimandando alla sezione sulla posa in opera la trattazione dei vari sistemi di ancoraggio adottabili, consideriamo in questa sede unicamente gli elementi e i sistemi che costituiscono lo strato di rivestimento.
 
Strato di rivestimento
È lo strato più importante avendo la duplice funzione sia di proteggere dagli agenti atmosferici, sia naturalmente di realizzare l'estetica dell'edificio. Nel campo dei rivestimenti esterni ventilati, vengono utilizzati numerosi tipi di elementi in pietra naturale, variabili sostanzialmente per tipi lapidei dalle denominazioni commerciali ormai consuete di marmi, graniti, travertini e pietra, secondo quanto indicato dalla norma UNI 8458. In generale si può affermare che le pietre naturali di gran lunga più adottate in questi casi siano sostanzialmente le pietre sfaldabili e comunque compatte.
Il tipo di rivestimento adottato dipende principalmente dall'effetto estetico che si vuole ottenere, che discende dal tipo di roccia adottata e nello specifico dalle caratteristiche del materiale che più di tutte ne influenzano l'aspetto, quali: uniformità chimica - mineralogica e strutturale che viene indicata come omogeneità nel caso delle rocce monominerali e che, invece, fa riferimento alla grossezza della grana nel caso di rocce costituite da più minerali e la continuità intesa sia dal punto di vista mineralogico (venature o concentrazioni localizzate di minerali estranei), sia dal punto di vista strutturale (presenza o meno di vuoti interni). È altresì vero, però, che tale criterio di scelta non può in alcun modo prescindere dai vincoli che sono propri di questo tipo di rivestimento. Infatti, la scelta del tipo di pietra naturale da utilizzare nel rivestimento esterno deve tenere in forte considerazione specifiche proprietà che dipendono fortemente sia da alcune caratteristiche del materiale (grado di compattezza e porosità, coefficiente di imbibizione, igroscopicità, permeabilità all'acqua e all'aria, ecc.) sia delle proprietà tecniche che possono essere: relative al comportamento termico (dilatazione termica, conducibilità termica, resistenza agli shock termici) e meccanico (resistenza a flessione e urto) sia dalla capacità di adattamento ai vari sistemi di ancoraggio. Allo stesso tempo va fatto notare che nell'ambito di un medesimo tipo litologico, si possono verificare mutamenti delle corrispondenti caratteristiche che sono, infatti, variabili sia da luogo a luogo di estrazione sia da punto a punto di estrazione nella medesima cava. I principali vincoli di cui bisogna tener conto in fase di scelta non limitano in ogni caso solo il tipo di materiale lapideo adottato, ma anche il sistema utilizzato per realizzare l'ancoraggio dello strato di rivestimento, tra questi vincoli troviamo:
 
Vincoli esterni
Sono i vincoli relativi alle condizioni climatiche ed in generale atmosferiche che possono nuocere al  rivestimento, tra questi fattori ambientali troviamo: azione del vento, umidità e pioggia, azione del gelo ed, infine, agenti chimici aggressivi.
 
Vincoli interni
Discendono dal comportamento in uso sia delle strutture di supporto sia del materiale di rivestimento, tra questi vincoli possiamo trovare: la dilatazione termica dei manufatti lapidei, la deformazione elastica della struttura di supporto e della struttura portante dell'edificio; 
 
Vincoli insiti nella tecnologia del materiale
Discendono dai limiti propri del materiale connessi all'utilizzo che ne limitano per esempio a determinati formati e spessori le caratteristiche dimensionali e che limitano ulteriormente il dimensionamento in fase progettuale.
Gli elementi in pietra che di solito vengono utilizzati per i rivestimenti ventilati sono le lastre propriamente dette, ossia elementi piani a basso spessore, trattati con tecniche di lavorazione superficiali quali: levigatura, lucidatura, bocciardatura, sabbiatura, fiammatura.
Quest'ultima insieme alla lucidatura è la lavorazione superficiale più utilizzata. Viene impiegata per conferire un aspetto di naturalezza alla pietra. Non tutte le rocce, però, sopportano le alte temperature necessarie per eseguire questa lavorazione, come per esempio i graniti per i quali tale trattamento è da evitare in quanto contengono percentuali elevate di ferro che, sottoposto all'azione della fiamma, fonde provocando antiestetiche sbavature. L'effetto di vetrificazione superficiale dei silicati, provocato dalla fiammatura, conferisce alla roccia un aspetto ruvido e vetroso con effetto cromatico caratteristico. Tutte le volte che si intende adottare questa finitura è necessario prevedere l'impiego di lastre a spessori leggermente più elevati di quelli risultanti dai calcoli di resistenza, in quanto la fiamma penetra il materiale per circa 3 mm di profondità.
È necessario nell'ambito dell'utilizzo della pietra naturale nelle pareti ventilate che il materiale possieda buone doti di lavorabilità, non solo intesa come capacità di esaltarne le prestazioni in merito all'aspetto estetico (e in alcuni casi anche la durabilità) come le lavorazioni superficiali quali quelle appena elencate, ma soprattutto intesa come capacità di poter esser adattato ai molteplici elementi di ancoraggio (pin, slot, profili per l'ancoraggio continuo, ecc.) in questo caso entrano in gioco proprietà che dipendono dalle caratteristiche petrografiche del litotipo. Le principali proprietà che determinano la lavorabilità della pietra naturale sono: la durezza (resistenza alla scalfittura misurata secondo la scala di Mohs), la spaccabilità ossia la capacità della roccia di rompersi secondo superfici più o meno piane che può essere eseguita secondo un verso principale, un secondo verso o secondo una direzione normale a questi o controverso; la segabilità che distingue le rocce in tenere, semidure, dure e durissime in funzione del mezzo adottato per il taglio; la scolpibilità ed, infine, la lucidabilità.
 
CLASSIFICAZIONE E TIPOLOGIE
Una prima classificazione delle pareti ventilate in pietra naturale non può prescindere da una preventiva distinzione degli elementi che contraddistinguono questo tipo di pareti ventilate da altre eseguite con materiali differenti. In quest'ambito, infatti, sono principalmente due gli elementi da cui una classificazione di questo tipo di tecnologia non può prescindere:
i vari tipi di strato di rivestimento;
i vari tipi di ancoraggio del rivestimento.
In quest'ultimo caso, però, è bene scartare in questa sede questo criterio di classificazione in quanto i vari tipi di ancoraggio sono la conseguenza di alcuni parametri progettuali (il tipo di strato di supporto, il formato e il tipo di manufatti lapidei da adottare, le soluzioni architettoniche da risolvere, ecc.) e pertanto non costituiscono la base per un'eventuale prima scelta per la quale la trattazione di tale classificazione intende dare alcune indicazioni. È per tale motivazione che si ricorrerà solo al primo criterio nell'ambito di questa classificazione tipologica delle pareti ventilate in pietra naturale.
 
Vari tipi di strato di rivestimento
La pietra come materiale per rivestimento ha subito negl'ultimi anni un notevole progresso ottenuto grazie a processi di trasformazione tali, da migliorarne sensibilmente la tecnologia e di conseguenza la flessibilità d'uso. Ma è altresì vero che per la pietra il concetto di produzione seriale, appartenente al sistema della grande produzione industriale, non è mai stato raggiunto in tutto e per tutto. La pietra naturale, infatti, è un materiale imprevedibile, presentando caratteristiche  (composizione, struttura, omogeneità, ecc.) spesso diversificate non solo tra cava e cava, ma persino tra punto e punto della medesima cava. Risulta quindi praticamente impossibile, assegnare valori costanti delle caratteristiche tecnologiche ad una tipologia, tali da conferirgli carattere di uniformità e quindi di riferimento in sede progettuale. Ma è altresì vero, che le sempre più precise prove di laboratorio e i criteri di selezione, hanno ampiamente ridotto, il margine di variazione di molte delle caratteristiche e proprietà tecniche di determinate categorie petrografiche che rientrano in ormai diffuse tipologie commerciali.
In funzione delle categorie petrografiche, adottando le consuete denominazioni commerciali (norma UNI 8458), le pareti ventilate si possono suddividere in:
pareti ventilate in marmo;
pareti ventilate in granito;
pareti ventilate in travertino;
pareti ventilate in pietra.
In tutti i casi sopra riportati, gli elementi in pietra adottabili, sono sotto forma di lastre rifilate tagliate nella forma e dimensioni prescritte per la posa in opera. In quest'ambito un'altra classificazione, può essere fatta in funzione delle caratteristiche dimensionali delle lastre:
lastre a misura fissa, ossia lastre dalla conformazione e dimensioni prefissate;
lastre a misura fissa di serie, ossia con dimensioni normalizzate;
lastre a misura fissa a casellario, ossia lastre dalle dimensioni prefissate in funzione di uno specifico progetto;
lastre a correre ossia lastre con larghezza prefissata e lunghezza non definita e comunque variabile entro limiti stabiliti.
 
PRESTAZIONI E REQUISITI
Nell'ambito del funzionamento della parete ventilata, il soddisfacimento del comportamento richiesto, è legato alle fondamentali esigenze a cui la parete stessa deve adempiere che nel caso delle pareti ventilate sono soddisfatte dai diversi strati funzionali che le compongono. Tali strati decidono il comportamento di tutta la parete, agendo singolarmente o in sinergia, assumendosi, così, il compito di soddisfare i particolari requisiti che connotano tali esigenze.
Nell'ambito della parete ventilata in pietra naturale, il ruolo svolto da quest'ultima è determinante, rispondendo decisamente sia, soprattutto, ad esigenze d'aspetto, sia ad esigenze di durabilità sia, naturalmente, ad esigenze di sicurezza.
Il controllo del soddisfacimento dei requisiti richiesti al materiale lapideo, sono in buona parte affidati alle prove di laboratorio, che grazie ai progressi ottenuti, sono oggi in grado di valutare con estrema precisione i valori delle caratteristiche fisico meccaniche e chimiche che permettono di valutarne univocamente il comportamento in condizioni d'esercizio.
Le caratteristiche delle pietre naturali di cui più è necessario tener conto nell'utilizzo in rivestimenti esterni a facciata ventilata sono:
il peso di volume;
la resistenza a flessione;
il coefficiente d'imbibizione
la gelività;
la dilatazione termica lineare;
la conducibilità termica;
la resistenza agli shock termici.
la resistenza al fuoco;
la resistenza all'usura;
la resistenza agli agenti chimici;
la resistenza agli urti.
 
Peso di volume
È definito come il peso dell'unità di volume. È uno dei più importanti fattori di cui tenere conto ai fini dell'impiego dei materiali lapidei, in quanto è grazie ad esso che si determina sia il peso proprio dello strato di rivestimento che grava permanentemente sullo strato di ancoraggio e indirettamente sul supporto, sia il grado di compattezza della pietra da cui dipende la resistenza e la durabilità della stessa.
In funzione di tale aspetto le pietre vengono classificate in 5 categorie:
molto leggere, peso di volume minore di 1000 kg/mc;
leggere, peso di volume compreso tra 1000 e 1400 kg/mc;
mediamente pesanti, peso di volume compreso tra 1400 e 2500 kg/mc (come i travertini e le arenarie);
pesanti, peso di volume compreso tra 2500 e 3000 kg/mc (come i graniti);
molto pesanti, peso di volume oltre i 3000 kg/mc (come i basalti).
 
Resistenza a flessione
La resistenza a flessione (o trazione indiretta) è una delle caratteristiche fondamentali in quanto necessaria per verificare i requisiti relativi ad esigenze di sicurezza come la resistenza al vento, il quale crea questo tipo di sollecitazioni sia in pressione che, soprattutto, in depressione. Essa non è altro che la resistenza opposta dalla pietra alle forze tendenti ad incurvarla. A parità di composizione mineralogica possiamo asserire che le pietre più resistenti sono quelle dalla struttura compatta, con distribuzione uniforme degli elementi, con cristalli lamellari o struttura reticolare. In ogni caso i valori della resistenza a flessione sono variabili anche in funzione della direzione degli sforzi (in modo normale o parallelo ad eventuali piani di scistosità o di stratificazione).
Tra le pietre più resistenti a questo tipo di sollecitazione, possiamo trovare i graniti con valori compresi tra 100 e 250 kg/cm2 e le ardesie con valori che vanno da 500 a 700 kg/cmq.
 
Coefficiente d'imbibizione
È l'attitudine di una pietra immersa in acqua per un tempo determinato, ad assorbire il liquido fino a saturazione. Il peso dell'acqua assorbita permette di ricavare il coefficiente d'imbibizione riferito sia al peso che al volume della pietra.
L'acquisizione di tale dato è di fondamentale importanza, in quanto l'assorbimento d'acqua in una pietra, oltre ad aumentare il peso ed il volume della stessa, se rimane a lungo all'interno della pietra come umidità, ne riduce sia le prestazioni meccaniche sia la resistenza agli agenti chimici. Il grado d'imbibizione, quindi, è basilare per stabilire le prestazioni che rispondono a requisiti propri sia di esigenze di sicurezza che di durabilità. Generalmente presentano un maggior livello di imbibizione le rocce porose, mentre è estremamente più contenuto nelle pietre compatte. Per fare qualche esempio, pietre come le arenarie o i travertini hanno un coefficiente d'imbibizione minore del 5 %. Ma da questo fattore, dipende anche un'altra caratteristica della pietra, la resistenza ai cicli di gelo disgelo, la gelività.
 
Gelività
È uno dei fenomeni più dannosi dovuti ai cicli di gelo e disgelo provocato dalle escursioni termiche. La presenza di acqua all'interno della pietra può aumentare di volume in seguito al congelamento provocando, perciò, stato pensionali interni. Il ripetersi ciclico di questo fenomeno, può provocare ingenti danni. È quindi logico pensare che tale resistenza al gelo, in una pietra, sia funzione del grado d'imbibizione e quindi del grado di compattezza, ma non è sempre così tant'è vero che le pietre porose, sono in alcuni casi più resistenti di altre molto meno porose. Infatti, nei casi in cui la pietra presenti un'accentuata microporosità, l'acqua d'imbibizione, avrebbe tempi ben più lunghi di evaporazione rispetto a quelli della pietra più porosa. Un'eventuale gelata, quindi, provocherebbe un aumento di volume con danni ben più gravi di quelli che si verificherebbero in una pietra più porosa dove non solo l'acqua evapora più velocemente, ma un'eventuale aumento di volume di quest'ultima, sarebbe maggiormente compensato dalla presenza dei numerosi e più ampi vuoti interni. Dalla gelività, quindi, si possono dedurre dati importanti per quanto riguarda la durabilità e quindi il degrado della facciata oltre che la sua resistenza a flessione quando gli effetti della gelività si sommano a quelli dell'imbibizione.
 
Dilatazione termica lineare
Tra le proprietà termiche è una delle più importanti in quanto e da essa che discende il mutamento dimensionale del manufatto lapideo che va prevenuto con la predisposizione di giunti. Questa proprietà viene definita dal coefficiente di dilatazione termica lineare che per la pietra varia fra lo 0,000004 e lo 0,000012 con valori che sono compresi tra quelli dei metalli e quelli del legno.
 
Conducibilità termica
È l'attitudine del materiale a lasciar più o meno propagare il calore al suo interno. I valori della conducibilità termica per la pietra sono piuttosto bassi. Questo fattore viene indicato con la conducibilità termica assoluta K. Per fare qualche esempio il valore di K varia da 1 a 3 Kcal per le arenarie e da 2,7 a 3,5 Kcal per graniti, porfidi e gneiss.
 
Resistenza agli shock termici
Gli shock termici, di solito estremamente dannosi, sono causati da un repentino sbalzo termico (come l'esposizione prolungata al fuoco e l'improvviso spegnimento per mezzo di idranti o l'eccessivo irraggiamento) che può provocare il degrado della pietra. Tale fattore è fortemente condizionato dai due fattori precedentemente esposti. infatti, le pietre in generale presentano un coefficiente di dilatazione termica mediamente alto ed una bassa conducibilità termica assoluta K. Questo aspetto, unitamente ad un modulo di elasticità piuttosto alto (le pietre sono piuttosto rigide), può essere la causa, in presenza di forti escursioni termiche, dell'insorgere di forti stati tensionali che possono provocare fessurazioni, scheggiature, ecc. è quindi consigliabile laddove si sia in presenza di forte irraggiamento solare (i colori scuri nel rivestimento sono più sollecitati da tale fattore) e comunque forti escursioni termiche l'adozione di opportuni spessori per le lastre che non devono essere particolarmente eccessivi.
 
Resistenza al fuoco
È di estrema importanza soprattutto nell'ambito delle pareti ventilate. Essa è maggiore nelle rocce contenenti allumina (caolini, argille) e quarzo (quarzite).
 
Resistenza all'usura
È nei rivestimenti di facciata, costituita dalla capacità del materiale, nella fattispecie della pietra naturale, di resistere all'azione abrasiva delle particelle trasportate dal vento e all'azione di erosione provocata da pioggia battente e grandine. Essa è maggiore per le rocce compatte mentre risulta essere più bassa per quelle porose.
 
Resistenza agli agenti chimici
È la capacità della pietra naturale di resistere al degrado chimico provocato principalmente dall'ossigeno, dall'acqua e dall'anidride carbonica.
 
Resistenza agli urti
È la resistenza opposta alla rottura da parte di un corpo contundente. Essa viene calcolata in funzione dei parametri prescritti dal R.D. 2232/1939 art. 15 e dal R.D. 2234/1939 art. 3.
In funzione della resistenza all'urto le rocce sono distinguibili in due categorie: tenaci e tenere.
La tenacità dipende molto dalla struttura (se compatta o meno), dalla tessitura, dalla forma dei cristalli ecc.. Tra le rocce più tenaci adottate nelle pareti ventilate troviamo in ordine decrescente di tenacità: i graniti, le arenarie e i marmi.
Come si è visto il comportamento dei diversi tipi di pietra è, però, fortemente legato a tre importanti caratteristiche proprie di questo materiale:
la tessitura, che dipende dall'orientamento dei cristalli, determina isotropia, anisotropia ed aspetto esteriore;
la compattezza, che dipende dalla coesione dei minerali, determina bassa porosità, grado di imbibizione, resistenza meccanica, ecc;
la colorazione, dipende dalla composizione chimico - mineralogica, dalle impurità, ecc.
Questi fattori influenzano non solo il comportamento del materiale e le sue proprietà sia termiche che meccaniche oltre che le caratteristiche principali, ma anche l'aspetto proprio del materiale, essenziale criterio di scelta in sede progettuale.
La medesima duplice funzione di migliorare allo stesso tempo, sia l'aspetto estetico che il comportamento tecnico in condizioni d'esercizio, è svolta anche da alcuni tipi di lavorazioni superficiali. Un esempio è costituito dalla lucidatura.
La lucidatura, è la lavorazione che permette più di ogni altra, una superficie piana con il massimo grado di lucentezza e capace di esaltare al massimo i colori della pietra naturale. La lucidatura, però, non agisce positivamente solo sull'aspetto, ma anche sulla durevolezza, infatti, chiudendo i pori superficiali,  garantisce una maggiore resistenza agli agenti atmosferici.
 
POSA IN OPERA
I sistemi di posa degli strati di una parete ventilata sono caratterizzati fondamentalmente dalle caratteristiche dei materiali lapidei e dalla tecnologia di connessione adottata.
La tecnologia di connessione delle pareti ventilate in pietra è piuttosto evoluta e diversificata e presenta non poche difficoltà di classificazione, in quanto in molti casi i sistemi di rivestimento sono progettati in funzione del caso specifico e quindi in base a precise esigenze che possono esser di natura estetica, prestazionale, funzionale ecc.
Va prima di tutto sottolineato, infatti, come per una buona riuscita di tutto il sistema vadano scelti col giusto criterio sia i materiali che costituiranno lo strato di rivestimento vero e proprio, sia i materiali e i sistemi che li andranno a connettere allo strato di supporto.
I materiali lapidei andranno opportunamente analizzati per verificare eventuali difetti insiti nella pietra che possono presentarsi già direttamente dall'estrazione in cava. Inoltre andrà verificata la possibilità o meno di reperire i giusti quantitativi di materiale lapideo per realizzare la facciata che presentino un'opportuna omogeneità in fatto di prestazioni. Andranno poi verificati parametri altrettanto importanti come il corretto taglio delle lastre (in quanto difetti di segagione sono irrimediabili) nonché i formati da adottare, che non sempre sono compatibili con il materiale lapideo prescelto. Sono, infatti, adottabili in grandi formati solo alcuni tipi di graniti e marmi che presentano caratteri di omogeneità e uniformità strutturale grazie all'assenza di difetti intrinseci. Tali elementi lapidei sono di solito sottoposti a preventive lavorazioni complementari, che predispongono sulle coste, sulle teste o sulle superfici interne delle lastre, le opportune fresature o fori per l'inserimento dei dispositivi di ancoraggio. Le lavorazioni complementari di solito adottate possono essere di svariati tipi, variabili in funzione del dispositivo di ancoraggio e del tipo di giunto da adottare. Le lavorazioni complementari possibili sono numerose, a titolo esemplificativo si riportano quelle maggiormente ricorrenti nei moderni sistemi di connessione:
foro semplice;
fresatura semplice;
fresatura continua;
fresatura continua inclinata.
Tra questi sistemi, quello che prevede il perno di ancoraggio (foro semplice), è sicuramente tra i più affidabili, in quanto interessa solo marginalmente il profilo delle lastre. La fresatura continua , altrettanto accettabile, deve però prevedere almeno un adeguato spessore della lastra di pietra naturale.
La fresatura va eseguita in modo tale da non ridurre in nessun caso la sezione resistente della lastra. L'inserimento dei dispositivi di ancoraggio, dovrà essere eseguita nel modo meno traumatico possibile. Nel caso di utilizzo di ancoraggio a piolo (lavorazione con foro semplice sulla lastra) o con spinotto (lavorazione con fresatura semplice o continua) i dispositivi andranno preventivamente dotati di apposite guarnizioni in materiale plastico (gomma sintetica o nylon). Inoltre ogni apertura dei giunti rivolta verso l'alto (incavi, canalette, ecc.), andranno opportunamente sigillati con sigillanti elastici (come i siliconi) onde evitare il ristagno d'acqua o possibili movimenti della lastra.
I sistemi di ancoraggio al supporto murario degli elementi lapidei, invece, possono essere sia di tipo diretto che indiretto (su sottostruttura) in funzione del tipo di strato di supporto.
Tali sistemi di connessione sono di solito costituiti da elementi metallici (generalmente in alluminio o acciaio inox) fortemente resistenti sia meccanicamente che dal punto di vista della corrosione. Questi, al loro volta, costituiscono in genere sistemi in grado di correggere eventuali difetti della struttura di supporto (quali i fuori piombo) ed in grado di facilitare il corretto e preciso posizionamento delle lastre.
L'accostamento di queste, può avvenire secondo giunti sia di tipo aperto che chiuso. I sistemi di connessione sono costituiti fondamentalmente da due tipologie di elementi funzionali:
gli elementi base, che costituiscono l'ancoraggio del rivestimento allo strato di supporto;
gli elementi di collegamento, che costituiscono gli ancoraggi delle lastre alla eventuale sottostruttura di supporto.
Tutto il sistema di ancoraggio lastra-supporto può essere eseguito facendo ricorso a 3 sistemi generali, dei quali si da una rapida descrizione:
i sistemi puntuali;
i sistemi lineari;
i sistemi continui.
 
Sistemi puntuali
Per sistemi puntuali, s'intendono quei sistemi che permettono la posa delle lastre direttamente sullo strato di supporto mediante l'ancoraggio localizzato, tramite elementi generalmente in acciaino inox (AISI 304 o 316) o in lega d'alluminio.
Tali elementi sono costituiti fondamentalmente da dispositivi di fissaggio allo strato di supporto che in tali casi deve garantire un'adeguata capacità portante (murature in mattoni pieni o forati o cls gettato in opera) e da staffe che possono essere di diverse tipologie. Le staffe rappresentano un vera e propria evoluzione delle tradizionali zanche,in quanto presentano rispetto a queste notevoli vantaggi. Questi dispositivi, infatti, sono costituiti da diversi elementi ognuno dei quali con una precisa funzione. Alcune tipologie avanzate di dispositivi d'ancoraggio, sono costituite da elementi di supporto fissati alla parete e da parti mobili o fisse che permettono l'ancoraggio della lastra generalmente secondo due modalità:
piolo (con inserimento in apposito foro praticato sui bordi orizzontali o verticali della lastra);
slot (con inserimento in fresature semplici o continue sui bordi orizzontali della lastra).
Questo sistema di solito è completato da guarnizioni di materiale plastico, che sono applicati sui dispositivi di ancoraggio nei punti di contatto. In alcuni casi tali guarnizioni in materiale plastico rigido resistente danno essi stessi la forma al tipo di ancoraggio, ossia slot o piolo, inserendosi su supporti universali. I sistemi puntuali permettono di ottenere una serie di vantaggi:
regolazione della posizione d'ancoraggio nelle tre direzioni X, Y e Z, permettendo così di ovviare a problemi di fuori piombo dello strato di supporto e per effettuare la più precisa disposizione delle lastre;
rapidità di posa in opera, che avviene con un numero limitato di operazioni;
facilità di manutenzione della facciata grazie alla possibilità di rimuovere velocemente le lastre.
È altresì vero, però, che i sistemi di connessione di tipo puntuale, creano numerosi ponti termici, con le relative conseguenze che si vanno a determinare.
Tali dispositivi, permettono l'ancoraggio sia sui bordi orizzontali che su quelli verticali e a seconda della posizione del punto d'ancoraggio nella parete, possono assolvere sia a funzione di solo sostegno (ancoraggio di base o iniziale) di solo ritegno (ancoraggio finale) o entrambi le funzioni (ancoraggio intermedio).
 
Sistemi lineari
Sono tutti quei sistemi costituiti da un ancoraggio, allo strato di supporto, eseguito per mezzo di profili metallici annegati nel cls (nel caso di murature piene in cls gettato in opera) o fissati alla muratura per mezzo di tasselli chimici o meccanici. L'ancoraggio delle lastre avviene per mezzo di staffe con labbra ripiegate o staffe e piastre provviste di asolature per l'inserimento di spinotti. Nel primo caso, le staffe possono avere come per i sistemi visti in precedenza, funzione di solo ritegno, portante o ricoprire entrambi i ruoli. In ogni caso tali staffe sono fissate ai profilati con sezione a 'C' (che a loro volta sono fissati allo strato di supporto per mezzo tasselli ad espansione chimica o meccanica) per mezzo di bulloni con testa a martello. In questi casi i profili, possono essere disposti sia in senso orizzontale che verticale e permettono sempre una buona possibilità di regolazione orizzontale dei punti d'ancoraggio (vista la funzione di guida svolta dai profili a 'C'), mentre la regolazione dei fuori piombo, viene effettuata tramite l'apposizione, tra profilo e staffa, di appositi spessori. Altri sistemi di continui, sono realizzati tramite l'adozione unicamente di profilati metallici con i bordi ripiegati per l'ancoraggio o con sezione ad 'L' e asolature sul lembo orizzontale per l'inserimento di spinotti.
In tutti i casi le lastre per essere posate tramite ancoraggio, devono essere preventivamente fresate sui bordi orizzontali o sulla faccia interna, con fresature sia semplici che continue.
 
Sistemi continui
Sono costituiti da sottostrutture di supporto che sono realizzate con profili montanti e correnti, o unicamente con soli montanti. Il fissaggio di questi profili metallici (in acciaio inox o in lega d'alluminio) avviene: o sulle solette interpiano o sui sostegni verticali, svincolando completamente il sostegno della facciata, dalla muratura di tamponamento. Infatti, i sistemi di questo genere sono utilizzati di solito nei casi in cui la muratura non abbia le sufficienti capacità portanti per sostenere i carichi permanenti e i sovraccarichi di esercizio trasmessi dallo strato di rivestimento esterno. Essi , infatti, sono spesso adottati nei casi di strutture intelaiate a travi e pilastri con tamponamenti non resistenti che fungono unicamente da controventatura. I sistemi continui sono in ogni caso costituiti da due categorie di tecnologie di connessione diversificate in funzione delle modalità di ancoraggio delle lastre di rivestimento esterno:
sistemi a montanti e correnti;
sistemi a montanti e piastre.
Queste tecnologie non solo presentano i vantaggi di quelli precedentemente esposti in fatto di regolazione nelle varie direzioni X, Y e Z, ma si adattano perfettamente al sistema della parete ventilata in quanto limitano fortemente i ponti termici, amplificando i benefici apportati da tale sistema di rivestimento esterno.
 
Sistemi a montanti e correnti
Permettono le più ampie possibilità di casellario con fughe verticali rettilinee, sfalsate, ecc..
Sono costituiti, appunto, da montanti verticali disposti a distanze variabili in funzione dei dati di progetto quali: altezza dell'edificio, carico del vento, ecc. e comunque in modo assolutamente indipendente dal formato delle lastre di rivestimento e da correnti orizzontali con la funzione di sostegno per le piastre di ancoraggio delle lastre lapidee.
Le piastre, cono costituite da elementi dai bordi ripiegati per fornire l'ancoraggio delle lastre lapidee e sagomate in modo tale da permetterne l'aggancio sui profili orizzontali che fungono anche da guida per le eventuali regolazioni in senso orizzontale parallelamente al supporto murario. Le lastre devono essere opportunamente fresate sui bordi orizzontali onde permetterne l'aggancio alle piastre. Le ancore possono assolvere sia a funzione di solo sostegno (ancoraggio di base) di solo ritegno (ancoraggio finale) o entrambi le funzioni (ancoraggio intermedio).
I correnti orizzontali sono fissati ai montanti tramite apposite piastre di ancoraggio, mentre i montanti sono fissati allo strato di supporto, mediante staffe con sezione ad 'L' bullonate al montante stesso e fissate alla muratura per mezzo di tasselli ad espansione meccanica oppure direttamente annegati nel cls. Questo tipo di sistemi permettono di ottenere spessori tra l'esterno del rustico dell'edificio e l'esterno del rivestimento piuttosto consistenti con uno spessore di solito non inferiore ai 10 cm e comunque dipendenti dallo spessore delle lastre.
 
Sistemi a montanti e piastre
È costituito da profili verticali con sezione a 'C' o scatolare di lunghezza variale a seconda dei casi ai quali sono fissate delle piastre di sostegno e ancoraggio delle lastre lapidee. Le piastre d'ancoraggio sono disponibili in diverse tipologie con bordi piegati per l'ancoraggio che può avvenire sia sulle coste orizzontali che sulla parete interna dell'elemento lapideo o da piastre con asolature per l'inserimento di spinotti. I profili montanti sono fissati allo strato di supporto, mediante staffe con sezione ad 'L' bullonate al montante stesso e fissate alla muratura per mezzo di tasselli ad espansione meccanica oppure direttamente annegati nel cls.
Questi sistemi sono di solito dotati di opportune piastre di controventatura con la funzione di migliorare la sicurezza del sistema. Questo tipo di sistemi permettono di ottenere spessori tra l'esterno del rustico dell'edificio e l'esterno del rivestimento, piuttosto consistenti, con uno spessore di solito non inferiore ai 9,5 cm e comunque dipendenti dallo spessore delle lastre.
Tutti questi elementi sono in genere realizzati in acciaio inox del tipo AISI 304-A2.
I sistemi a montanti e piastre sono sicuramente più economici di quelli a montanti e correnti per il minor l'utilizzo di materiale, però, presentano il considerevole svantaggio di non permettere particolari tessiture in facciata con casellari la cui fuga verticale è rettilinea.
 
 
Prescrizioni tecniche
Sistema di rivestimento esterno ottenuto dal montaggio di una serie di strati funzionali in modo tale da realizzare una intercapedine ventilata. Tali strati sono così costituiti:
 
Strato di supporto
La cui caratteristiche influenzano l'ancoraggio del rivestimento. Può essere di qualunque tipo: in pietra, laterizi pieni o forati, in murature di cls gettato in opera, oppure può essere costituito da strutture intelaiate in c.a. o metallo con tamponamento in materiali vari.
 
Strato di regolarizzazione
Con la funzione di realizzare sulla muratura di supporto, una superficie regolare in modo da permettere il corretto posizionamento dello strato di isolamento termico. Lo strato di regolarizzazione è costituito da uno spessore generalmente di 1 o 2 cm di malta cementizia. È di una certa importanza il preventivo controllo, prima del posizionamento dell'isolante, delle condizioni della superficie del supporto verificandone eventuali inconvenienti geometrici o fisici.
 
Strato di isolamento termico
Costituito da pannelli rigidi o materassini flessibili di materiale vario (elementi i isolanti in fibre vegetali, minerali o materie plastiche cellulari). Lo strato medesimo avrà uno spessore variabile fra i 3 e gli 8 cm, e sarà applicato allo strato di supporto mediante colle o fissaggi quali tasselli meccanici o chimici con testa a disco in materiale plastico. Lo spessore terra conto dell'eventuale dimensionamento del successivo strato di ventilazione, in modo tale che si possa innescare l'effetto camino all'interno della camera di ventilazione.
 
Strato di ventilazione
Costituito da un `intercapedine dello spessore variabile tra i 3 e i 5 cm che permetta una buona ventilazione della superficie interna della muratura attraverso l'effetto camino. Si dovrà necessariamente tener conto nella sua realizzazione che non intervengano problemi che influenzino l'agevole circolazione dell'aria al suo interno per varie cause quali: strozzature costituite da elementi strutturali o dai sistemi di connessione del rivestimento esterno (ancoraggi, profili, ecc.) interni alla camera di ventilazione, irregolarità delle superfici del l'isolante o del rivestimento esterno (i due limiti fisici della camera di ventilazione). Inoltre saranno da prevedere inferiormente e superiormente rispetto all'estensione della camera di ventilazione delle apposite griglie che permettano la circolazione interna dell'aria, pur garantendo un impedimento all'ingresso insetti. 
 
Sistema di connessione del rivestimento esterno allo strato di supporto
E' realizzato generalmente di volta in volta secondo i casi specifici ma ne esistono tipologie perfettamente consolidate e di frequente utilizzo. È costituito da elementi metallici quali profili, staffe, ancoraggi, ecc., in materiale metallico resistente sia meccanicamente che alla corrosione (generalmente acciaio inox o lega d'alluminio). I sistemi di connessione possono essere costituiti sia da ancoraggi di tipo diretto (sistemi puntuali o lineari) che adottano la muratura stessa come supporto (muri pieni in laterizi o cls gettato in opera, ecc.) fissati mediante tasselli ad espansione meccanica (supporto in cls, mattoni pieni, ecc.) o tasselli chimici ad espansione indicati per murature in laterizi forati; oppure mediante sistemi di ancoraggio indiretto che fanno uso di un ulteriore sottostruttura di profilati metallici costituita da montanti e correnti o semplicemente da montanti.
Nei sistemi puntuali l'ancoraggio avverrà mediante dispositivi a piolo o slot da inserirsi all'interno di appositi alloggiamenti realizzati sulle lastre di rivestimento esterno, mediante fresature semplici o continue sulle coste orizzontali (slot) o mediante fori prodotti sia sui bordi orizzontali o verticali della lastra lapidea (piolo). L'inserimento delle lastre dovrà avvenire senza traumi per le medesime, onde evitare lesioni, inoltre nei punti di contatto fra dispositivi di ancoraggio e lastra, saranno da prevedere guarnizioni di materiale plastico, tali da garantire, oltre che il non danneggiamento della lastra, anche l'impermeabilità della connessione.
Nei sistemi lineari l'ancoraggio sarà costituito da profili metallici disposti in senso orizzontale o verticale annegati nel cls (nel caso di murature piene, in cls gettato in opera) o fissati alla muratura per mezzo di tasselli chimici o meccanici. L'ancoraggio delle lastre avviene per mezzo di staffe con labbra ripiegate o staffe e piastre provviste di asolature per l'inserimento di spinotti nelle fresature delle lastre (continue o semplici). Il fissaggio ancore - profili, avverrà in modalità diversa secondo la tipologia di sistema lineare (generalmente il fissaggio avviene tramite bulloni con testa a martello su profili a 'C').
Nei sistemi continui, l'ancoraggio dello strato di rivestimento, avverrà per mezzo di sottostrutture metalliche costituite da montanti e correnti o da soli montanti.
Nel primo caso i montanti verticali saranno disposti a distanze variabili in funzione dei dati di progetto quali: altezza dell'edificio, carico del vento, ecc. e comunque in modo assolutamente indipendente dal formato delle lastre di rivestimento ed a distanze generalmente non superiori a 80 cm e da correnti orizzontali con la funzione di sostegno per le piastre di ancoraggio delle lastre lapidee.
Le piastre costituite da elementi dai bordi ripiegati per fornire l'ancoraggio delle lastre lapidee sono a loro volta sagomate in modo tale da permetterne l'aggancio sui profili orizzontali. Le lastre devono essere opportunamente fresate sui bordi orizzontali onde permetterne l'aggancio alla piastre. I correnti orizzontali sono fissati ai montanti tramite apposite piastre di ancoraggio, mentre i montanti sono fissati allo strato di supporto, mediante staffe con sezione ad 'L' bullonate al montante stesso e fissate alla muratura per mezzo di tasselli ad espansione meccanica oppure direttamente annegati nel cls. Questo tipo di sistemi permettono di ottenere spessori tra l'esterno del rustico dell'edificio e l'esterno del rivestimento piuttosto consistenti con uno spessore di solito non inferiore ai 10 cm e comunque dipendenti dallo spessore delle lastre.
Nel secondo caso, sono realizzati con profili verticali con sezione a 'C' o scatolare di lunghezza variabile a seconda dei casi ai quali sono fissate delle piastre di sostegno e ancoraggio delle lastre lapidee. Le piastre d'ancoraggio sono disponibili in diverse tipologie con bordi piegati per l'ancoraggio che può avvenire sia sulle coste orizzontali che sulla parete interna dell'elemento lapideo o da piastre con asolature per l'inserimento di spinotti. I profili montanti sono fissati allo strato di supporto, mediante staffe con sezione ad 'L' bullonate al montante stesso e fissate alla muratura per mezzo di tasselli ad espansione meccanica oppure direttamente annegati nel cls.
Nel caso in cui si richiedano maggiori doti di sicurezza al rivestimento esterno, saranno da prevedere opportune piastre di controventatura. Questo tipo di sistemi permettono di ottenere spessori tra l'esterno del rustico dell'edificio e l'esterno del rivestimento, piuttosto consistenti, con uno spessore di solito non inferiore ai 9,5 cm e comunque dipendenti dallo spessore delle lastre. Tutti questi elementi sono in genere realizzati in acciaio inox del tipo AISI 304-A2.
In tutti i casi i sistemi di connessione terranno conto delle eventuali dilatazioni del materiale lapideo costituente il rivestimento esterno, attraverso la predisposizione di giunti di tipo aperto (generalmente 6 ' 7 mm) o chiuso (2 ' 3 mm). In quest'ultimo caso, però, si dovrà tener conto che la limitata larghezza dei giunti, si dovrà riflettere sulla estensione dei formati di lastre adottati (che dovranno essere ridotti) e sull'estensione dell'intera facciata che non solo non dovrà essere eccessiva, ma dovrà prevedere un ulteriore giunto di aperto di 15 ' 20 mm, in corrispondenza almeno delle solette interpiano inserendoli, quindi, almeno ogni 3 - 3,5 m.
Sarà poi necessario tener conto della possibilità di realizzare aggiustamenti dello strato di rivestimento mediante elementi quali: spessori, viti di regolazione, asolature, ecc., che permettano la regolazione nelle tre direzioni principali (X,Y e Z) per consentire non solo di correggere eventuali difetti dello strato di supporto murario (fuori piombo) ma anche per consentire il preciso posizionamento della lastre. I sistemi di connessione dovranno permettere l'agevole posizionamento delle lastre e l'eventuale rimozione in casi di manutenzione e sostituzione, e non disperdere le qualità della parete ventilata riducendo al minimo i ponti termici.
 
Strato di rivestimento
Sarà eseguito con lastre di pietra naturale (marmo, granito, pietra, travertino) in formati e spessori variabili a seconda dei casi opportunamente sottoposte a lavorazioni complementari dipendenti dalle modalità di ancoraggio (fresature semplici o continue sui bordi orizzontali, fori su bordi orizzontali o verticali, ecc), che in ogni caso non dovranno mai ridurre la sezione resistente delle lastre. I materiali lapidei impiegati per realizzare lo strato di rivestimento esterno, dovranno essere compatti, privi difetti quali: inclusioni di sostanze estranee, piani di sfaldamento ecc., dovranno essere resistenti alle azioni sia di tipo meccanico (e per questo dimensionate secondo l'entità e il tipo delle sollecitazioni che su esse graveranno) chimiche (dovute ad agenti chimici presenti nell'atmosfera come : acqua, anidride carbonica, ossigeno) e fisiche (dovute al calore solare, al gelo, ecc.).
In ogni caso i materiali lapidei per rivestimento esterno, dovranno soddisfare le norme di accettazione di cui al R.D. del novembre 1939, n° 2232.
Gli elementi in pietra naturale, dovranno corrispondere alla forme e dimensioni richieste presentando le tolleranze entro i limiti indicati, nonché dovranno corrispondere per aspetto ai colori, venature, grana, ecc., richiesti.
Il rivestimento esterno in pietra naturale, infine, dovrà essere posato attraverso l'accostamento preciso delle lastre, con giunti perfettamente allineati ed a lavoro ultimato, dovrà essere opportunamente lavato e pulito. Inoltre eventuali punti di ristagno d'acqua (punti di giunzione, canalizzazioni, ecc.) dovranno essere opportunamente riempiti con materiali sigillanti.
 
Bibliografia:
E. Gregorini, I rivestimenti esterni, materiali e sistemi, Maggioli Editore, Rimini, 1996.
AA.VV. A. Lucchini, a cura di, Le pareti ventilate - fa parte di: i manuali del saie, Edizioni Tipografia Nettuno, Bologna, 1999.
C. Amerio, G. Canavesio, Materiali per l'edilizia, vol.°2, fa parte di 'Strumenti per la tecnologia delle costruzioni e la progettazione edilizia', collana a cura di C. Amerio, Società Editrice Internazionale, Torino, 1996.
AA.VV. Manuale di progettazione edilizia, materiali e prodotti, vol.°5, Ulrico Hoepli editore, Milano, 1995.
A. Boeri, Pietre naturali nelle costruzioni, Ulrico Hoepli Editore spa, Milano, 1996.
G. Bressa, Materiali in edilizia e nell'arredo 'Impieghi, aspetti tossicologici e biocompatibilità, Masson spa, Milano, 1998.
M. di Sivo, Facciate di pietra, il marmo nell'architettura contemporanea: tecnologia dei paramenti esterni tra innovazione e tradizione, Alinea Editrice, Firenze, 1993.
G. G. Bondielli, La facciata ventilata, >, n° 31, Federico Motta Editore Spa, Milano.
G. Blanco, Pavimenti e rivestimenti lapidei, selezione, posa in opera e restauro delle pietre ornamentali, ed. La Nuova Italia Scientifica, Roma, 1991.
M. A Opici. Le facciate continue, ed. Tecnomedia, Milano, 1990.
C. Benedetti, V. Bacigalupi, Materiali e progetto, Edizioni Kappa, Roma, 1996.
M. C. Torricelli, R. Del Nord, P. Felli, Materiali e tecnologie dell'architettura, Laterza, Bari, 2001.
 
Autore foto:
Acocella Alfonso