Alluminio e lega di zinco nelle coperture metalliche: come scegliere quella giusta

Chiedi a una dozzina di persone del settore dell'edilizia metallica cosa significa "lega di alluminio e zinco" e otterrai risposte diverse. Alcuni descriveranno i fogli di alluminio-magnesio-manganese, altri parleranno di zinco-titanio e alcuni sottolineeranno che lo zinco è esso stesso uno dei principali elementi di lega in alcuni gradi di alluminio. Tutte queste risposte sono corrette a modo loro, ed è esattamente il motivo per cui i due materiali vengono confusi insieme nei disegni, nelle specifiche e nelle conversazioni sul budget.

Abbiamo passato anni a laminare, formare e installare coperture e pannelli per pareti in metallo, e la stessa domanda continua a tornare da architetti, appaltatori e distributori: alluminio o zinco? La risposta onesta è che nessuno dei due è migliore in generale. Si comportano diversamente, costano diversamente e si adattano a edifici diversi.

Due metalli, due famiglie di materiali molto diverse

L'alluminio puro è morbido e non viene quasi mai utilizzato su un tetto nel suo stato non legato. È combinato con magnesio, manganese, silicio, rame o zinco per conferirgli la resistenza e il comportamento di formatura di cui un prodotto da costruzione ha bisogno. La più forte di queste famiglie è il gruppo alluminio-zinco, spesso chiamato serie 7000, dove lo zinco è il principale partner di lega. Questi gradi appartengono agli aerei e alle parti ingegneristiche ad alto stress piuttosto che a un tetto: sono costosi e difficili da unire.

Lo zinco funziona al contrario. In edilizia, "lega di zinco" significa quasi sempre zinco titanio, un foglio laminato realizzato in zinco molto puro con una piccola aggiunta attentamente controllata di rame e titanio. Questa aggiunta trasforma un metallo morbido e soggetto a scorrimento viscoso in un materiale di copertura stabile e modellabile, ed è un prodotto completamente diverso dalle leghe di alluminio-zinco sopra descritte.

Quindi, quando una specifica dice "lega di alluminio e zinco", vale la pena soffermarsi a capire quale delle tre cose si intende effettivamente: una lega di alluminio per coperture, una lega di zinco per coperture o una lega di alluminio che contiene zinco.

Leghe di alluminio utilizzate per coperture e rivestimenti

Le qualità che si incontrano più spesso nelle coperture metalliche sono 3003, 3004, 3005 e, per le facciate, 5052 o 5754. La serie 3000 è una lega di alluminio-manganese con un po' di magnesio; la serie 5000 è in alluminio-magnesio. Entrambi sono scelti per una buona resistenza alla corrosione, un'eccellente formabilità e una densità di circa 2,7 g/cm³, circa un terzo di quella dell'acciaio.

Quel peso ridotto è il vantaggio principale. Una lastra da 1,0 mm pesa circa 2,7 kg al metro quadrato, quindi un tetto a campata lunga necessita di meno giunti, arcarecci più leggeri e una struttura portante più piccola. Anche l'alluminio si forma magnificamente: si curva, si assottiglia, si arriccia e si piega senza rompersi, motivo per cui cupole, tettoie e forme irregolari del tetto spesso finiscono in alluminio. Copertura in alluminio-magnesio-manganese è diventata la scelta predefinita per i grandi edifici pubblici proprio per questi motivi.

Il compromesso è la protezione. L'alluminio crea uno strato di ossido naturale, ma nell'aria costiera, industriale o acida questo non è sufficiente da solo, quindi la maggior parte dell'alluminio per le coperture arriva preverniciato in PVDF o poliestere. La qualità di quel rivestimento decide per quanto tempo il tetto continuerà a sembrare nuovo.

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Leghe di zinco utilizzate per coperture e rivestimenti di pareti

Lo zinco titanio è una proposta diversa. È pesante, circa 7,14 g/cm³, quindi una lastra da 0,8 mm pesa circa 5,7 kg per metro quadrato, più del doppio di un equivalente pannello di alluminio. Anche il suo punto di fusione è più basso, intorno ai 420 °C, il che vale la pena conoscere quando si valuta la resistenza al fuoco.

Ciò che lo zinco restituisce è il tempo. Lasciato agli agenti atmosferici, sviluppa una patina grigio chiaro che si scurisce in un morbido grigio-blu, e quella patina non è solo estetica: è uno strato protettivo di carbonato che si riforma su graffi e bordi tagliati. In atmosfere moderate e marine, i tetti in zinco ben dettagliati sono serviti da ottant'anni e più con pochissima attenzione. Copertura in zinco titanio spesso viene specificato proprio perché il proprietario non vuole mai più pensare al tetto.

Entrambi i metalli utilizzano la stessa famiglia di profili, quindi la decisione sul materiale solitamente viene prima della decisione sul profilo. I pannelli Flat Lock in particolare si adattano bene allo zinco, perché il giunto piegato si adatta al modo in cui il metallo preferisce essere lavorato.

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Confronto tra alluminio e lega di zinco

La tabella seguente illustra i numeri che raggiungiamo più spesso quando un cliente pesa i due materiali. Considerateli come indicativi piuttosto che assoluti, perché la condizione della lega, lo spessore della lamiera e le tolleranze del fornitore modificano leggermente i valori.

Dove ogni materiale guadagna il suo posto

Scegli la lega di alluminio quando

• Il peso è importante, come nel caso di campate lunghe o di una struttura esistente con capacità di carico limitata.
• La geometria è complessa, perché curve, rastremazioni e dettagli piegati sono molto più facili in alluminio.
• Un colore verniciato specifico fa parte dell'intento progettuale.

Scegli la lega di zinco titanio quando

• L'edificio dovrebbe resistere per un secolo senza che il tetto venga ridipinto.
• Si desidera una superficie non verniciata che invecchiando acquisisca una patina naturale.
• L'esposizione è marina o urbana e i dettagli possono essere eseguiti correttamente.

Cinque punti pratici da risolvere prima di ordinare

1. Controlla prima la struttura. Lo zinco pesa circa il doppio dell'alluminio per un pannello comparabile, quindi gli arcarecci, le clip e i fissaggi devono essere dimensionati per questo.
2. Pianificare il movimento. Entrambi i metalli si muovono più dell'acciaio, quindi consentono clip scorrevoli, cuciture generose e dettagli di espansione ad ogni giunzione.
3. Tenere separati i metalli incompatibili. Rame, piombo e acciaio inossidabile nudo non devono rimanere a contatto permanentemente umido con alluminio o zinco.
4. Abbina la finitura all'esposizione. L’alluminio costiero necessita di un rivestimento ad alte prestazioni, mentre lo zinco necessita di un drenaggio libero e di spazi vuoti d’aria puliti.
5. Decidere chi dettaglia le giunzioni. La maggior parte dei cedimenti dei tetti metallici iniziano in corrispondenza di penetrazioni, valli e gronde, non nel mezzo del pannello.

Dove i due materiali incontrano i tetti storici

I progetti tradizionali e storici sono un caso interessante, perché l’aspetto del tetto è fissato dalla storia mentre il materiale sottostante no. Templi, pagoda e tetti in stile antico sono ora regolarmente costruiti in metallo anziché in argilla o legno: il profilo riproduce la tegola originale, mentre il metallo fornisce l'impermeabilità e la durata che l'originale non ha mai avuto. L'alluminio viene solitamente scelto quando il peso e il costo determinano la decisione, e lo zinco pre-patinato quando il cliente desidera che il tetto invecchi con grazia assumendo un grigio tenue.

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L’alluminio e la lega di zinco non sono concorrenti in senso stretto. Uno è leggero, modellabile ed economico; l'altro è pesante, lento ad alterarsi e straordinariamente longevo. La domanda utile non è mai "quale metallo è migliore", ma "quale metallo si adatta a questo edificio, a questa visibilità e a questo budget per i prossimi cinquant'anni".

Se stai risolvendo questa domanda adesso, saremo lieti di aiutarti. Il nostro team di Taicang forma da anni pannelli per coperture e pareti metalliche, sia in alluminio che in zinco, e siamo abituati a ricevere domande imbarazzanti su peso, espansione e dettagli. Inviaci un disegno o una specifica e ti diremo onestamente cosa utilizzeremmo e perché.