Come scegliere la struttura per sopraelevare a Lugano

RenovHaus raccomanda di valutare la struttura in acciaio leggero per sopraelevazioni a Lugano quando il carico aggiuntivo supera 150 kg/m² e le fondazioni esistenti hanno una capacità portante certificata di almeno 200 kN/m². L’acciaio leggero (profilati C o Z) pesa circa 30‑40 kg/m² contro i 60‑80 kg/m² del legno lamellare, riducendo il carico sulle fondazioni e limitando i rischi di cedimento differenziale. In zona sismica, l’acciaio offre maggiore duttilità e connessioni bullonate più facili da ispezionare, mentre il legno garantisce migliore inerzia termica e minore ponte termico, utile se l’edificio ha vincoli di efficienza energetica. RenovHaus esegue un confronto diretto di peso, tempi di fabbricazione (acciaio prefabbricato in 2‑3 settimane, legno in 4‑5 settimane) e costi di manodopera, tenendo conto delle eventuali restrizioni paesaggistiche che possono favorire il legno per aspetto estetico. Se le fondazioni sono su terreno morbido, l’acciaio è spesso preferibile per la sua leggerezza, salvo casi di vincoli storici che impongono materiali tradizionali.

In zona sismica di Lugano (zona 4 secondo la classificazione svizzera), la scelta della struttura per sopraelevazione dipende principalmente dal rapporto massa/rigidezza, dalla capacità di dissipazione energetica e dalla compatibilità con le fondazioni esistenti. La norma SIA 261/1, integrata dalle direttive cantonali Ticino, richiede un coefficiente di sicurezza di 1,5 per azioni verticali e 1,3 per azioni laterali; per Lugano l’accelerazione di picco di terreno (PGA) è stimata intorno a 0,25 g. Un edificio con fondazioni su pali profondi può tollerare un aumento di massa fino al 20 % della capacità portante originale, mentre su fondazioni superficiali il limite scende al 10 %. RenovHaus analizza anche la rigidezza laterale della struttura: telai in acciaio leggero offrono rigidezza maggiore rispetto a telai in legno lamellare dello stesso peso, riducendo le deformazioni interstorio. Se il terreno è soggetto a liquefazione, si privilegia l’acciaio con connessioni a bulloni ad alta resistenza, mentre in presenza di vincoli architettonici che richiedono aspetto tradizionale si può optare per il legno con rinforzi metallici nascosti.

RenovHaus stima che una sopraelevazione di 80 m² con struttura in acciaio leggero costi in media CHF 1 200 al m² e richieda 8‑10 settimane, mentre la stessa superficie in legno lamellare costa CHF 1 400 al m² e richiede 10‑12 settimane. Il costo dell’acciaio comprende la fabbricazione in officina (��CHF 600/m²), il trasporto e il montaggio con gru leggera (��CHF 300/m²) e la manodopera in cantiere (��CHF 300/m²). Il legno lamellare presenta un costo materiale più alto (��CHF 800/m²) a causa della lavorazione e della necessità di trattamenti protettivi, oltre a un tempo maggiore per il sollevamento e l’allineamento in cantiere (��CHF 400/m²). I tempi sono influenzati dalla stagionalità: il legno è più sensibile all’umidità, con possibili ritardi di 1‑2 settimane in periodi piovosi, mentre l’acciaio, essendo prefabbricato, subisce meno variazioni climatiche. Se il cantiere ha accesso limitato a strade strette, l’acciaio leggero riduce la necessità di gru di grande portata, abbassando i costi di noleggio di circa CHF 5 000 rispetto al legno.

A Lugano le sopraelevazioni devono rispettare la Norma SIA 261/1 (Progettazione delle strutture in cemento armato) integrata dalle direttive cantonali Ticino sulle capacità portanti delle fondazioni esistenti, che richiedono un coefficiente di sicurezza minima di 1,5 per azioni verticali e 1,3 per azioni laterali. Le linee guida tecniche del Cantone indicano che il carico aggiuntivo ammesso su una fondazione esistente non deve superare il 15‑20 % della capacità portante originale, valore tipico per edifici residenziali di metà secolo compreso tra 120‑180 kN/m². RenovHaus richiede sempre un rapporto geotecnico che includa prove di penetrazione standard (SPT) e prove oedométriche per determinare q��, il valore di capacità portante del terreno sotto la fondazione. Se q�� risulta inferiore a 150 kN/m², è necessario intervenire con micropali o sottofondazione prima di procedere con la sopraelevazione. Per edifici vincolati dal Ufficio dei beni culturali, si applica inoltre un limite estetico che può ridurre il carico ammesso al 10 % indipendentemente dalla capacità geotecnica.

RenovHaus verifica la compatibilità effettuando un’indagine geotecnica con sondaggi penetrometrici (SPT) e prove di pressione oedometrica, confrontando il valore di capacità portante q�� con il carico aggiuntivo previsto dalla struttura scelta. La procedura prevede: 1) esame dei disegni originali della fondazione per verificare dimensioni e armatura; 2) esecuzione di almeno quattro sondaggi agli angoli e al centro della campata, con registrazione del numero di colpi N per ogni 30 cm di penetrazione; 3) calcolo di q�� mediante la correlazione Terzaghi‑Peck (q�� ≈ 0,01 · N · σ’v) dove σ’v è la tensione verticale efficace; 4) comparazione con i carichi di progetto: struttura in acciaio leggero genera circa 35 kN/m², legno lamellare circa 55 kN/m²; 5) se q�� è inferiore al carico previsto, si prevede il rinforzo con micropali di diametro 120 mm e profondità 6‑8 m o la realizzazione di una platea di sottofondazione in cemento armato. Nei casi di fondazione su roccia affiorante, q�� può superare 300 kN/m², permettendo aumenti di carico fino al 30 % senza interventi aggiuntivi. Se la falda freatica è alta (>1,2 m dal piano di fondazione), si applica un fattore di riduzione della capacità portante del 15 % per tenere conto della spinta di sollevamento.