Laminato zinco titanio: guida completa all’utilizzo in progetti edilizi

Lo zinco è stato utilizzato in architettura già dai tempi dei Romani, ma in qualità di lega ossidabile formata da rame (Cu) e zinco (Zn): l’ottone. La produzione industriale dello Zinco infatti, fu possibile soltanto intorno alla metà del XVIII secolo. Questo è un materiale dall’eccezionale qualità estetica e dalle caratteristiche di resistenza e affidabilità elevate: esistono oggi edifici ancora utilizzati, dotati di coperture in zinco realizzate più di un secolo fa.

In risposta alle crescenti esigenze nella gamma di parametri fisici e meccanici, la tecnologia di settore ha sviluppato una nuova generazione di zinco-titanio. Il nome titanio trae origine dai giganti dell’antica mitologia greca. Il materiale fu scoperto nel 1790 da Rev. W. Gregor, che riuscì a isolare l’ossido dalla sabbia magnetica nera della Cornovaglia, nel sud dell’Inghilterra.

Nel 1946, iniziò la produzione industriale su larga scala del titanio sotto forma di spugna, ottenuta attraverso un processo chimico di riduzione del tetracloruro di titanio con magnesio sviluppato dal lussemburghese W.J. Kroll.  Nel giro di pochi anni, divenne un materiale ampiamente utilizzato nell’industria aerospaziale, chimica, elettrica e di altri settori, nonché in applicazioni architettoniche, di ingegneria civile e di impiego generale.

Attualmente, la composizione del laminato di zinco-titanio utilizzato oggi in architettura è una lega di zinco (99,8%), rame (0,7-0,9%) e titanio (0,08-0,12%).

Il famoso architetto Frank O. Gehry ha usato lo zinco-titanio come materiale di rivestimento del Museo Guggenheim di Bilbao nel 1991, in quello che, ad oggi, è definito uno dei più celebri edifici del XX secolo. Gehry ha aperto le porte all’utilizzo di un materiale ancora poco esplorato in architettura, capendone per primo il fascino e la forte componente espressiva.

L’architetto ha scelto di utilizzare lo zinco-titanio come rivestimento del museo, nelle facciate dell’edificio rivolte verso il fiume, applicando dei fogli metallici duttili e resistenti, nonostante l’esiguo spessore di 0.3 mm. La qualità che rende speciale lo zinco-titanio è la capacità di riflettere il contesto, il fiume e il cielo nuvoloso della città, rendendo l’edificio un’architettura dinamica e in continuo mutamento.

In seguito dell’opera di Bilbao, Gehry ha proseguito la sua esperienza di ricerca ed applicazione dello zinco-titanio, anche in altri progetti anch’essi divenuti celebri, tra i quali la Walt Disney Concert Hall, il Ray and Maria Stata Center situato presso l’università MIT (Massachusetts Institute of Technology) e il Lou Ruvo Center di Frank Gehry a Las Vegas.

Dopo Gehry, altri architetti hanno intravisto le enormi potenzialità di questo materiale di rivestimento, tra i più noti esempi si segnalano: Kiasma ad Helsinki, di Steven Holl ed il  Museo Ebraico a Berlino di  Daniel Libeskind.

Photo credits: http://www.archidiap.com/opera/museo-ebraico/

Grazie alla sua facilità di lavorazione e plasticità, lo zinco-titanio può essere utilizzato in progetti architettonici complessi, di nuova costruzione e/o di recupero edilizio, per coperture o facciate, dove sono richieste prestazioni di alta resistenza e durabilità, nonché di impatto visivo.

L’aspettativa di vita di una copertura rivestita in zinco-titanio è compresa tra 80 e 100 anni, mentre una facciata può avere una durata di oltre 150 anni. Poiché lo zinco è un materiale naturale, la lega di titanio si deteriora in funzione all’ambiente in cui è collocato.

Può essere applicato senza problemi anche nelle località di mare, ci sono infatti esempi di coperture in zinco, realizzate da oltre 100 anni, che non presentano particolari problemi di manutenzione, ma soltanto variazioni di colore.  

Come materiale da costruzione, lo zinco-titanio è disponibile in lastre con formato standard di 1000×2000 mm e spessore variabile (0,60 – 0,65 – 0,70 – 0,80 – 1,00 mm). Generalmente, il materiale più sottile viene utilizzato per rivestimenti, coperture e opere di lattoneria, mentre il materiale più spesso per pannelli di facciata di grande formato.

Il laminato di zinco-titanio è un materiale dalla ottima malleabilità e dalla straordinaria facilità di lavorazione. Queste qualità consentono la sua applicazione su differenti tipologie di superfici, a partire da semplici coperture piane o a falda, fino ad involucri più complessi e dalle forme curvilinee.

Doppia aggraffatura, aggraffatura angolare, doghe e scandole sono alcune delle modalità di applicazione dei laminati metallici in architettura, tra cui lo zinco-titanio, ognuna delle quali genera texture differenti capaci di conferire unicità all’edificio.

Il progettista è quindi libero dar forma ai volumi architettonici, utilizzando un unico materiale, o scegliere di valorizzare elementi e dettagli attraverso i rivestimenti di facciata in zinco-titanio, facendo uso delle diverse tecniche di giunzione.

Il laminato zinco titanio ha una colorazione grigia scura naturale, simile all’acciaio inossidabile; ha il colore proprio della lega di metallo, determinato dalla patina di carbonato di zinco che fornisce al materiale un caratteristico ed unico colore, il grigio caldo, senza il bisogno di utilizzare gradazioni ottenute sinteticamente. La qualità neutra della colorazione dello zinco-titanio conferisce agli edifici un aspetto elegante e minimale, così da essere in grado di poterlo inserire in edifici contemporanei, ma allo stesso tempo dialoga bene con i materiali legati alla tradizione, inserendosi armoniosamente anche nei centri storici. 

Nella nostra esperienza, è un materiale unico nel suo genere, in grado di dare il meglio di sé in ogni contesto. Che sia una giornata di sole, o nuvolosa, che il sole sia incidente sulla superficie della facciata, o che la stessa sia in ombra, cambia la percezione che l’osservatore ha del colore, rendendo l’architettura variabile alle condizioni di contorno.

Nel mercato dei produttori, recentemente l’azienda VMZINC è riuscita ad ottenere una colorazione diversa da quella naturale, con la gamma PIGMENTO, prodotta da un substrato di QUARTZ-ZINC, al quale sono stati aggiunti dei pigmenti naturali. Il prodotto, oltre all’eccezionale ed originale qualità estetica dei colori cangianti ottenuti (rosso terra, verde lichene, blu cenere e marrone corteccia), ha la caratteristica di resistere alla corrosione senza eguali. 

Photo credits: https://www.arketipomagazine.it/vmzinc-pigmento/

Il laminato di zinco titanio, esposto all’aria, ha la caratteristica di formare un particolare film sottile di ossido che, attraverso l’azione dell’acqua e dell’anidride carbonica, si trasforma in carbonato di zinco basico. A differenza dello zinco ordinario, caratterizzato da un colore blu-grigio, lo zinco-titanio ha una patina più spessa, che previene con maggior efficacia il degrado della superficie e la sua corrosione.

In generale, la durata di una superficie metallica è direttamente connessa allo spessore della lamina. Nel caso dello zinco ordinario, una copertura composta da fogli dello spessore di 0,8 mm, collocati in un contesto urbano, può resistere fino a 40 anni, mentre in condizioni di minor stress, la durata della stessa lamina può arrivare fino a 60 anni, senza riscontrare problemi di usura.

La lega di titanio, con un miglioramento considerevole, ha invece una durata prevista fino a 100 anni.

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I diversi componenti architettonici realizzati con metalli differenti non possono entrare in contatto tra loro, poiché potrebbe innescarsi un processo chimico di corrosione da contatto ed altri effetti spiacevoli.  

Nel caso di coperture in rame, l’acqua piovana che defluisce dal tetto può innescare fenomeni di corrosione elettrochimica sulla superficie del laminato di zinco-titanio, causando la formazione di macchie di umidità e di ruggine difficilmente rimovibili.

Un’attenta progettazione e l’utilizzo di materiali di qualità sono alcuni dei requisiti fondamentali per la costruzione di edifici durevoli e sostenibili.

La durabilità del laminato in zinco-titanio, che negli anni ci consente di osservare il costante e naturale cambiamento di aspetto in atto nell’edificio, dipende anche dalla formazione della patina, un film di ossido protettivo autorigenerante e resistente alla corrosione.  Nonostante all’inizio del suo ciclo di vita lo zinco- titanio ha bilancio energetico negativo, a causa dell’elevato costo di produzione, può essere considerato come materiale energeticamente sostenibile, grazie alla sua capacità di durare per secoli e alla manutenzione quasi del tutto inesistente che esso richiede.

Infatti è anche completamente riciclabile e compatibile con le leggi inerenti l’impatto ambientale.