Le coperture pressostatiche

Testo di Enrico Sicignano
 
Un ultimo cenno riguarda le strutture pneumatiche che fondano il loro funzionamento sul mantenimento dell'equilibrio tra la pressione interna, realizzata con l'intervento di un apposito apparato, tipo un elettroventilatore, e la pressione esterna dei carichi.
'Le prime coperture pneumatiche, così chiamate dalla parola greca pneuma che significa respiro, usavano spazi totalmente racchiusi da membrane rese rigide da aria compressa. La copertura del Boston Art Center, progettata nel 1959 dall'architetto Carl Koch e calcolata dall'ingegnere Weidlinger, fu costruita con un  tetto gonfiato rapidamente smontabile, consistente in due membrane circolari di nylon, del diametro di 44,2 metri, incernierate, la cui altezza poteva essere variata da un sistema di manovelle lungo un anello d'acciaio sostenuto da pilastri pure d'acciaio. Copriva 14.864 metri quadrati per 2000 spettatori. Questo pallone gonfiato di nylon a forma di lente venne anche proposto come cassaforma per potervi in seguito colare una cupola permanente in cemento armato: applicazioni d'un principio che ebbe successo solo anni più tardi'[1].

Il funzionamento di una copertura pneumatica richiede la disponibilità di una membrana con appositi cavi di irrigidimento vincolati ad un anello solitamente in cemento armato. Con  la pressione dell'aria, che sostiene il peso della  membrana, irrigidendola contro l'azione dei venti laterali, i cavi sotto sforzo trasmettono all'anello uno sforzo normale di compressione. 'Contrariamente a ciò che avviene in quasi tutte le altre strutture, il flusso del vento sulla forma lievemente curva della copertura non crea pressione sulla sua superficie ma, al contrario, un'aspirazione diretta verso l'alto su quasi tutta la superficie, esattamente come avviene sul lato posteriore, rispetto al vento, di un edificio rettangolare. La sollecitazione più alta a cui i cavi devono resistere è dovuta più a questa aspirazione del vento verso l'alto che alla pressione interna alla membrana. L'anello esterno in cemento serve non solo da ancoraggio dei cavi, ma inoltre con il suo peso impedisce il sollevamento dell'intera apertura a causa della pressione interna dell'aria e dell'aspirazione esterna del vento'[2].

Le coperture pressostatiche sono costituite, nella generalità dei casi, da un involucro a tenuta stagna, con materiale poliestere spalmato di PVC, traslucido. Il sostegno è assicurato da una leggera sovrapressione provocata all'interno dalla ventilazione adibita ai ricambi d'aria. Dal punto di vista morfologico, le coperture pressostatiche si suddividono nelle forme a cupola o a sezione variabile.
Considerando le diverse forme possibili, a membrana semplice o mista, con sostegno funicolare per le grandi luci, a doppia membrana, a travi pneumatiche, ecc., le pressostatiche si prestano per quelle soluzioni stagionali, o semipermanenti, ad uso degli impianti sportivi dove per l'estate è richiesta la massima scopribilità rispetto alla stagione invernale che ne impone la integrale chiusura verso l'esterno poco clemente.

Note
[1] M. Salvadori, Perché gli edifici stanno in piedi, Milano, 1990, pp. 310-311.
[2] M. Salvadori, op. cit., p. 315.