CHE COS’È LA PREFABBRICAZIONE EDILIZIA E COME STA RIVOLUZIONANDO IL MONDO DELLE COSTRUZIONI

La prefabbricazione edilizia è una modalità costruttiva che in un certo senso ha rivoluzionato il settore delle costruzioni. Su quali principi si fonda questa tecnica?

La sua introduzione ha segnato il passaggio ad una fase di industrializzazione del costruire. Il settore AEC/O (Architecture, Engineering, Construction and Operations) sta investendo moltissimo nella prefabbricazione e gli analisti prevedano una crescita molto più rapida rispetto all’edilizia convenzionale.

Prima di guardare al futuro, però cerchiamo di comprendere com’è nata e come viene applicata attualmente nei cantieri.

Quando è nata la prefabbricazione edilizia?

Il termine prefabbricazione compare per la prima volta a metà Ottocento, in piena rivoluzione industriale: in questo periodo si inizia a ragionare su come trasferire i principi dell’industria anche all’edilizia. 

L’esempio più emblematico di prefabbricazione su larga scala è la Torre Eiffel, inaugurata nel 1889 per l’Esposizione Universale di Parigi. Gustave Eiffel e il suo team realizzarono in officina oltre 18.000 elementi metallici prefabbricati, che vennero poi trasportati e montati in cantiere con l’ausilio di gru e macchinari. L’opera, considerata una meraviglia ingegneristica del suo tempo, dimostrò al mondo che era possibile concepire grandi costruzioni senza doverle produrre interamente sul posto.

Nei decenni successivi, la prefabbricazione continuò a diffondersi. Tuttavia, è con il secondo dopoguerra che il metodo si afferma in modo massiccio. La necessità di ricostruire rapidamente intere città devastate dai bombardamenti spinse governi e imprese a puntare su soluzioni prefabbricate. Grazie ai nuovi macchinari di sollevamento e alla produzione seriale di pannelli, travi e moduli, fu possibile realizzare in tempi ridottissimi quartieri residenziali, scuole, ospedali e infrastrutture.

Nonostante la rapida espansione si generarono alcuni pregiudizi: i prefabbricati vennero spesso associati a edifici standardizzati, poco durevoli e privi di qualità estetica. Un retaggio culturale che, in Paesi come l’Italia, ancora oggi influenza la percezione comune, nonostante i progressi tecnologici abbiano radicalmente cambiato il settore.

Infatti, l’introduzione di nuovi materiali come il cemento armato precompresso, l’acciaio strutturale e, più recentemente, i materiali compositi, ha permesso di aumentare la durabilità e la versatilità delle costruzioni prefabbricate. Al tempo stesso, lo sviluppo delle tecniche di progettazione ha reso possibile la creazione di edifici sempre più complessi e diversificati, superando la monotonia dei primi modelli.

Come si realizza un prefabbricato?

Il processo di prefabbricazione non si riduce semplicemente alla produzione di elementi edilizi in stabilimento e al loro successivo montaggio. Si tratta infatti di un percorso articolato in più fasi, ognuna delle quali risulta essenziale per garantire precisione, efficienza e qualità.

Osserviamole insieme!

Progettazione integrata

La prefabbricazione inizia già in fase progettuale. A differenza dell’edilizia tradizionale, qui la progettazione deve tenere conto delle caratteristiche dei componenti prefabbricati: dimensioni, peso, sistemi di connessione, modalità di trasporto e assemblaggio.

Oggi questo passaggio è reso ancora più efficace dall’uso di software avanzati e di strumenti come il BIM (Building Information Modeling), che consentono di integrare in un unico modello digitale tutte le informazioni relative a progetto, produzione e montaggio. 

Produzione in stabilimento

Una volta definito il progetto, si passa alla produzione dei singoli elementi. Questa fase avviene in ambienti controllati, all’interno di stabilimenti industriali specializzati, che permettono di lavorare con precisione millimetrica e standard qualitativi elevati.

Le condizioni ottimali, come l’assenza di intemperie, uso di macchinari specifici e i controlli sistematici, permettono di ridurre al minimo gli scarti di materiale e di offrire uniformità tra i diversi componenti. Gli elementi realizzati possono essere di varia natura: pannelli, travi, solai, pilastri, oppure moduli tridimensionali completi, già dotati di impianti e finiture.

Controllo di qualità e stoccaggio

Prima della spedizione, i componenti prefabbricati vengono sottoposti a test e verifiche per accertarne la resistenza, la durabilità e la conformità agli standard di progetto. Questo passaggio, spesso trascurato nell’edilizia tradizionale, è invece un punto di forza della prefabbricazione, perché assicura un livello di qualità certificato già prima che il materiale arrivi in cantiere.

Gli elementi vengono poi stoccati e organizzati secondo l’ordine previsto dal cronoprogramma del montaggio.

Il trasporto

La logistica rappresenta una delle sfide più delicate della prefabbricazione edilizia. Gli elementi, spesso di grandi dimensioni e peso, devono essere movimentati con attenzione e trasportati in sicurezza fino al sito di costruzione. È necessaria quindi una pianificazione logistica estremamente precisa che tenga in considerazione i mezzi di trasporto, i tempi di consegna, i percorsi stradali e i sistemi di sollevamento disponibili in cantiere.

Assemblaggio in cantiere

Il cantiere, nella prefabbricazione, si trasforma in una sorta di catena di montaggio. Gli elementi arrivano pronti e vengono posizionati con l’aiuto di gru e macchinari, riducendo drasticamente i tempi di lavorazione.

Dopodiché si passa alle rifiniture. A seconda del tipo di prefabbricazione, queste possono essere già incluse nei moduli (nel caso di prefabbricati tridimensionali) o completate in cantiere (per gli elementi bidimensionali). In ogni caso, i tempi risultano molto più brevi rispetto ai metodi tradizionali, in quanto gran parte del lavoro è già stato eseguito in fabbrica.

Quali sono i vantaggi della prefabbricazione?

Osservando le varie fasi del processo di prefabbricazione edilizia è facile intuire quali siano i vantaggi insiti in questa metodologia di costruzione. Proviamo a stilare una lista dei principali:

• riduzione dei tempi di realizzazione: si accorciano notevolmente e i costi diventano più prevedibili. Secondo analisi di settore, i cantieri tradizionali sforano mediamente del 20% i tempi previsti e dell’80% i costi iniziali, mentre la prefabbricazione permette di stabilire prezzi fissi e consegne puntuali;
  
• diminuzione dei difetti: la produzione in fabbrica, in condizioni controllate, consente di realizzare componenti con standard qualitativi elevati, riducendo errori e difetti;
  
• ottimizzazione della logistica: meno consegne singole di materiale, minore necessità di lavoratori specializzati in loco e maggiore sicurezza operativa;
  
• sostenibilità ambientale: si riducono gli scarti fino al 90% e il consumo energetico fino al 67% rispetto ai metodi tradizionali;
  
• versatilità architettonica: la modularità permette infinite combinazioni estetiche e funzionali. Le strutture possono essere più luminose e flessibili, grazie all’assenza di pilastri interni e all’uso di materiali innovativi.

In quali ambiti viene applicata?

La prefabbricazione trova oggi applicazione in un’ampia gamma di contesti:

• edilizia residenziale: abitazioni modulari personalizzabili, dalle case unifamiliari agli edifici pluripiano;
• edilizia industriale e commerciale: capannoni, uffici, magazzini e centri logistici, dove tempi rapidi e ottimizzazione degli spazi sono determinanti;
• grandi opere infrastrutturali: ponti, viadotti, stazioni ferroviarie e aeroportuali che richiedono componenti standardizzati ma altamente performanti;
• recupero edilizio e ristrutturazioni: l’impiego di elementi prefabbricati permette interventi rapidi di riqualificazione energetica e ampliamento, con un impatto ridotto sul contesto urbano.

Mantenere standard qualitativi alti con gli endoscopi industriali

Nei precedenti paragrafi abbiamo osservato come la progettazione e l’utilizzo di tecnologie all’avanguardia nei siti produttivi consenta di trasferire standard qualitativi molto alti ai componenti prefabbricati. Tra queste vanno anche citati gli endoscopi industriali. In che modo vengono applicati nel campo della prefabbricazione edilizia?

• Controllo delle strutture prefabbricate: tramite le sonde è possibile ispezionare giunti, giunzioni, intercapedini e elementi in calcestruzzo armato per individuare crepe, difetti o corrosione.
•  Verifica degli impianti integrati: gli endoscopi sono ideali per ispezionare tubazioni, sistemi di ventilazione, riscaldamento, condotti e condense all’interno di pannelli o elementi preassemblati. 
  
• Manutenzione preventiva: questo approccio si basa su un monitoraggio costante dei componenti per verificare costantemente il loro “stato di salute” ed intervenire tempestivamente prima che le anomalie si trasformino in danni ben più gravi. Gli endoscopi e le piattaforme di documentazione annesse raccolgono immagini e dati che vengono catalogati per creare uno storico.

L’endoscopia industriale evita lo smontaggio dei componenti durante le ispezioni e riduce così i tempi di fermo del cantiere e le spese per il costruttore. Fiber Optic ha realizzato numerose applicazioni nel campo dell’edilizia: i nostri consulenti sono pronti a mettere a tua disposizione tutto il loro know-how.