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Tessili tecnici

Monaco (Germania), Tensostruttura dello stadio olimpico, Frei Otto, 1972.
Monaco (Germania), Tensostruttura dello stadio olimpico, Frei Otto, 1972.

Definizione

I tessuti tecnici sono membrane composite che hanno subito trattamenti superficiali per essere utilizzati nel campo dell’edilizia e delle costruzioni in generale, con funzioni sia estetiche che strutturali.
La ricerca nel settore dei materiali plastici ha introdotto materiali innovativi quali i tecnopolimeri che hanno permesso di realizzare tessuti tecnici dotati di particolari proprietà di resistenza e rigidità utilizzabili in applicazioni ingegneristiche.
I trattamenti superficiali vengono realizzati con materiali di origine naturale o sintetica con lo scopo di proteggere il tessuto aumentandone la durabilità, conferendogli inoltre funzioni particolari quali tenuta all’acqua, incremento delle prestazioni meccaniche (resistenza a trazione) e termiche (isolamento).
Pertanto le membrane sono caratterizzate da elevata flessibilità, resistenti a sollecitazioni di trazione e quando tese possono sostenere una grande varietà di carichi senza subire deformazioni eccessive. Presentano una struttura a strati, con una o più matrici tessili intermedie (mono o multicomponente) e l’aggiunta di rivestimenti protettivi sulle superfici esterne.

Classificazione e Applicazioni

Dal secondo dopoguerra la disponibilità di materiali sintetici quali le plastiche (polietilene, poliestere, PVC, siliconi) ha permesso di realizzare tessuti e membrane tecnologicamente avanzate. Intorno al 1980 si è assistito a una grande evoluzione tecnologica delle matrici tessili per l’architettura, in seguito all’immissione sul mercato di materiali con elevata risposta alle sollecitazioni e resistenza agli agenti atmosferici. Negli anni duemila sono state realizzate membrane a elevate prestazioni con riciclabilità a fine vita del 100 %.
Le principali caratteristiche che devono avere i tessuti tecnici e che permettono di individuarne l’applicazione più idonea sono: resistenza trama/ordito, peso del tessuto, piegabilità, reazione al fuoco, resistenza allo sporco, durabilità e riciclabilità. La matrice tessile è l’elemento che conferisce le caratteristiche meccaniche alla membrana. Infatti i tessuti tecnici utilizzati nel settore delle costruzioni possono essere classificati in due principali categorie in base alla tecnologia di produzione della matrice: tessitura tradizionale a trama e ordito trattati sulle superfici con finiture che variano in funzione dell’applicazione finale, oppure a film-non-tessuti ottenuti mediante processi di laminazione o estrusione.
I tessuti a trama e ordito si differenziano a loro volta in due classi in base all’origine dei materiali con i quali sono realizzati:

  • naturali (ad esempio cotone e canapa);
  • artificiali (fra i più diffusi poliestere, silicone, fibra di vetro).

Gli accoppiamenti tessuto-rivestimento maggiormente utilizzati sono poliestere e PVC (polivinilcloruro), fibra di vetro e PTFE (politetrafluoroetilene), fibra di vetro e silicone.
I tessuti laminati hanno origine sintetica dalla famiglia dei fluoropolimeri e presentano elevate resistenze agli agenti atmosferici, al degrado, all’usura e alle alte temperature. Con tali prodotti è possibile realizzare membrane gonfiabili e realizzare strutture pneumatiche sotto forma di tubi rigidi (pressostrutture). Alla famiglia dei laminati mono-componente appartengono il film non-tessuto in ETFE (tetrafluoroetilene) e il tessuto-rivestimento entrambi in PTFE.
I tessuti tecnici sono a tutti gli effetti materiali da costruzione che grazie alla loro flessibilità e grazie alla loro leggerezza e plasmabilità permettono di realizzare forme tensili che definiscono nuovi linguaggi espressivi all’interno dell’architettura contemporanea.

Nell’architettura di interni i tessuti tecnici vengono utilizzati sia per la funzione decorativa sia per quella tecnica fornendo soluzioni nel campo dell’arredamento, dell’illuminazione e dell’acustica risolvendo anche problematiche connesse al comfort ambientale.
La ricerca nel settore dei tessuti tecnici li sta trasformando in prodotti a elevata tecnologia e innovazione mutandoli da elementi architettonici passivi in attivi.
L’integrazione tra filati tradizionali e fibre ottiche, nella forma dell’innovativo tessuto Luminex® capace di emettere luce propria, permette di ottenere superfici dinamiche dotate di particolare espressività.
Le membrane possono essere trasformate in superfici attive anche dal punto di vista della produzione di energia elettrica mediante l’integrazione di celle fotovoltaiche in forma di film ad elevata flessibilità. Dal punto di vista del risparmio energetico in applicazioni di ultima generazione, il trattamento della matrice tessile con aerogel conferisce al tessuto un elevato potere isolante nonostante il ridotto spessore.
Il processo di smaterializzazione dell’involucro edilizio, portato avanti da alcuni correnti dell’architettura contemporanea, ha fatto evolvere gli statici prospetti edilizi in nuove modalità espressive sia nelle forme, sia nei contenuti trasformandoli anche in grandi mezzi di comunicazione.

Esempi

Le prime applicazioni moderne di un’architettura spaziale, in cui le membrane sono state utilizzate in maniera rivoluzionaria, sono il padiglione tedesco di Frei Otto alla Esposizione di Montreal del 1967 e lo stadio Olimpico di Monaco nel 1972. I nuovi messaggi semiotici che la creatività unita alle scelte tecnologiche dell’architettura trasmettono nelle realizzazioni contemporanee si possono leggere nella struttura removibile del poligono di tiro realizzato da Magma Architecture per le Olimpiadi di Londra 2012. Nel nuovo teatro Masrah Al Qasba lo studio delle forme e dei materiali ha risolto le problematiche degli impianti tecnologici e dell’acustica in una realizzazione che richiama alle sinuose dune del deserto.
Nel campo delle costruzioni in generale sono stati realizzati tessuti tecnici chiamati geotessili, utilizzati in applicazioni di ingegneria geotecnica, ambientale, idraulica e dei trasporti.

Bibliografia

Aa. Vv., Atlante delle Materie Plastiche, UTET, Torino, 2011; Aa. Vv., Atlante delle Tensostrutture, UTET, Torino, 2001; Forster B., Mollaert Tensinet M., Progettare con le membrane, ed. it. a cura di  Zanelli A., Maggioli Editore, Milano, 2007, p. 245.

Sharjah (Emirati Arabi), teatro Masrah Al Qasba, veduta dell'interno, magma architecture, 2012.

Sharjah (Emirati Arabi), teatro Masrah Al Qasba, veduta dell’interno, magma architecture, 2012.

 

 

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