Un cuscino di ETFE non sta su perché è teso: sta su perché è gonfio. La sua rigidezza è aria in leggera sovrapressione, e questo significa che la copertura ha un impianto meccanico che non si spegne mai — il primo tetto che ha una bolletta.
L'ETFE ha cambiato il modo di coprire grandi luci perché pesa fra uno e due chili al metro quadrato invece dei venticinque di una vetrata: la struttura non deve più reggere il peso dell'involucro ma soltanto contrastare vento e neve, e questo consente maglie e sezioni che il vetro non permetterebbe. Il prezzo della leggerezza è che il film, da solo, non ha rigidezza: la ottiene sovrapponendo due o più strati e gonfiando la camera fra loro. Da qui discende tutto il resto — un impianto di pressurizzazione permanente e ridondato, aria deumidificata perché dentro il cuscino non si formi condensa, una logica di controllo che alza la pressione quando arriva la neve, e un drenaggio nella cornice per l'acqua che si forma sul film interno. In cambio si ottengono due cose che il vetro non fa: trasmette gli ultravioletti, quindi sotto ci crescono le piante, e in caso d'incendio si ritira aprendo un varco che lascia uscire il fumo.
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Il dettaglio del gestola cornice che serra il bordo
Montaggio della struttura reticolare e delle cornici perimetrali in alluminio, con verifica della geometria e della continuità del profilo.
Qui il carico che comanda è quello che tira su, non quello che schiaccia. Guarda gli ancoraggi, non le travi.taccuino di cantiere — sintesi redazionale
Il rovesciamento strutturale
In una copertura tradizionale il caso di carico che governa è il peso: struttura, manto, neve, tutto spinge verso il basso, e gli ancoraggi lavorano a compressione. Con un involucro da un chilo e mezzo al metro quadrato quel peso praticamente scompare, e a governare resta il vento, che su una superficie curva genera depressione e tira verso l'alto. È un rovesciamento completo: gli ancoraggi lavorano a estrazione, i collegamenti vanno verificati in trazione, e la fase più delicata diventa il montaggio, quando la struttura non ha ancora i carichi che la stabilizzeranno.
I casi di carico e i coefficienti di pressione su superfici curve e leggere vanno ricavati dalla normativa sulle azioni del vento e, per geometrie non standard, da prove in galleria: qui si spiega perché il segno del carico si rovescia.
Quello che il vetro non fa
Il vetro comune blocca quasi tutta la radiazione ultravioletta, ed è la ragione per cui in una serra tradizionale certe piante non completano il ciclo. L'ETFE la lascia passare, e questo apre un uso che nessun altro involucro trasparente permette: coprire giardini botanici e biosfere con un clima interno controllato mantenendo la radiazione naturale. La stessa proprietà, però, va letta al rovescio dove sotto ci sono persone e materiali: gli ultravioletti degradano i tessuti, sbiadiscono le finiture e arrivano sulla pelle come all'aperto.
La trasmissione spettrale dipende dal film specifico, dal suo spessore e dalla stampa: va letta sulla scheda tecnica del sistema. Dove sotto la copertura ci sono persone per lunghi periodi, la scelta va valutata insieme a chi progetta l'illuminazione e il comfort.
Molto, ed è la contestazione più frequente su queste coperture. Un film teso di pochi centesimi di millimetro è una membrana acustica: la goccia lo eccita e il cuscino irradia il suono verso il basso. Il fenomeno si attenua — più strati, stampe che aumentano la massa superficiale, geometrie non piane — ma non si annulla, ed è corretto dirlo prima. In un atrio o in uno stadio non è un problema; in una sala dove si parla o si ascolta musica, l'ETFE non è la copertura giusta e nessun accorgimento lo renderà tale.
Il film è estremamente stabile ai raggi ultravioletti — è la ragione per cui viene usato all'aperto — e le installazioni più antiche superano largamente i vent'anni senza perdita significativa di trasparenza. Quello che si sostituisce prima è il resto: le unità di gonfiaggio, i loro filtri, le guarnizioni della cornice, la sensoristica. Come per i vetri dinamici, il rischio reale non è il materiale che invecchia, è l'impianto che nessuno mantiene perché al momento della consegna non era stato spiegato che esisteva.
Tecnicamente sì, in pratica è una scelta da valutare con attenzione. Il film è sottile: resiste bene alla grandine e agli urti diffusi, ma un taglio deliberato lo apre, e un cuscino tagliato si sgonfia. La riparazione è facile e rapida, ma va fatta. Per questo nei progetti esposti al pubblico l'ETFE si tiene in quota o dietro una protezione, e le porzioni raggiungibili si risolvono con altri materiali — policarbonato alveolare, per esempio, che ha una resilienza meccanica molto superiore a costo simile.
È il caso di carico che va gestito con l'impianto, non solo con la geometria. Sotto neve la pressione interna si alza per aumentare la rigidezza del cuscino e impedire che si formi una conca in cui la neve si accumula: se la conca si forma, il carico si concentra e si autoalimenta. Nei climi nevosi si aggiungono due cose: una geometria abbastanza curva perché la neve scivoli, e in certi casi un riscaldamento dell'aria di gonfiaggio, che scalda il film dall'interno e favorisce lo scioglimento. Sono scelte che vanno fatte in progetto, perché richiedono potenza installata e non si aggiungono dopo.