Nel panorama dell’ingegneria strutturale contemporanea, la progettazione di un Data Center rappresenta una delle sfide più complesse e vincolanti. Non si tratta di un semplice contenitore industriale, ma di una macchina edilizia ad altissima densità prestazionale in cui ogni scelta costruttiva deve rispondere rigorosamente ai tre pilastri dello sviluppo tecnologico: continuità operativa (uptime), efficienza spaziale e velocità di immissione sul mercato (speed to market).

Per ragionare sull’idoneità dei diversi sistemi costruttivi, è necessario analizzare la genesi delle sollecitazioni strutturali partendo dalle esigenze architettoniche ed impiantistiche che caratterizzano le strutture di gestione dati di classe critica (Tier III e IV).

Le determinanti di progetto nei Data Center

1. Il regime dei carichi accidentali e permanenti

Mentre l’edilizia terziaria tradizionale si attesta su carichi di esercizio compresi tra 2,0 e 4,0 kN/m², le sale server (Data Hall) ed i locali di supporto tecnologico richiedono capacità portanti eccezionali. Il posizionamento di rack server ad alta densità, gruppi di continuità statici o dinamici (UPS), trasformatori di media tensione e cabine batterie impongono carichi permanenti portati e variabili di progetto compresi tra 15,0 e 25,0 kN/m², con punte isolate ancora superiori nelle zone di movimentazione macchinari.

2. Geometria degli spazi e svincolo dalle interferenze

Dal punto di vista distributivo, la massima efficienza dei flussi d’aria – basata su corridoi caldi e freddi compartimentati (Hot/Cold Aisle Containment) – richiede piante ad estrema flessibilità. La presenza di pilastri intermedi all’interno delle sale costituisce un vincolo rigido che ostacola l’ottimizzazione del layout delle apparecchiature e la stesura delle canalizzazioni. Servono luce libera di ampie dimensioni (tipicamente maglie irregolari da 8 a 12,00 e fino a 15,00 m) ed altezze interpiano elevate (5,00–6,00 m) per consentire l’alloggiamento di pavimenti sopraelevati ad alto plenum (fino a 120 cm) e canalizzazioni aeree per il raffreddamento e l’infrastruttura elettrica.

3. Rigidezza, massa e stabilità ai nodi

La presenza di impianti dinamici (chiller, gruppi elettrogeni di emergenza) unitamente alle prescrizioni di protezione sismica per l’inviolabilità dell’hardware esige una struttura caratterizzata da elevata inerzia, assenza di cedimenti differenziali e soprattutto capacità di dissipazione energetica e contenimento delle vibrazioni.

I limiti dei sistemi tradizionali e della prefabbricazione pesante standard

La risposta a tali requisiti mette a dura prova le soluzioni costruttive tradizionali:

• Il calcestruzzo gettato in opera garantisce la continuità nodale e la massa necessaria, ma presenta tempistiche di maturazione ed esecuzione incompatibili con le esigenze di time to market del settore ed una gestione dei casseri complessa alle alte quote.
• Le strutture metalliche pure offrono grande velocità di montaggio, ma richiedono costosi ed imponenti interventi di protezione passiva dal fuoco (per soddisfare le severe compartimentazioni REI 120/180 richieste tra le sale) ed offrono scarsi valori di inerzia termica e smorzamento delle vibrazioni.
• La prefabbricazione classica a secco (pilastro-trave a nodo cerniera) soffre l’ingombro statico delle sezioni per luci elevate ad alti carichi e, non realizzando un nodo iperstatico rigido, demanda l’assorbimento delle azioni orizzontali a costosi ed ingombranti sistemi di controvento separati o setti in c.a. e comunque a sezioni di pilastri incompatibili in pianta ed a mensole iperingombranti.

La soluzione con il giusto equilibrio fra esigenze opposte: il sistema a nodo umido strutturale

In questo contesto, il sistema costruttivo con nodo umido strutturale rappresenta il punto di sintesi prestazionale ideale, combinando i vantaggi della prefabbricazione industriale off-site con la risposta monolitica del getto in opera.

Incastro nodale ed iperstaticità garantita

A differenza della prefabbricazione ad appoggio semplice, la trave tralicciata posizionata sul pilastro viene integrata mediante il getto di completamento all’interno del nodo. Il nodo umido rispristina la continuità dell’armatura superiore e inferiore, trasformando lo schema statico da trave appoggiata a trave incastrata o continua. Questo consente una drastica riduzione del momento flettente in mezzeria a parità di carico ( o contro ), permettendo di contenere le altezze di ingombro strutturale a vantaggio del volume utile per l’impiantistica.

Portate elevate a spessore contenuto e geometrie estreme

L’azione combinata del traliccio in acciaio ad aderenza migliorata in fase provvisoria e della sezione mista reagente a getto di completamento avvenuto consente di assorbire senza difficoltà i carichi da 20 kN/m² su luci di 12–15 metri. La possibilità di un intradosso piatto o a sporgenza minima, infine, elimina l’interferenza con i condotti di condizionamento di grande diametro.

Risposta sismica, smorzamento e resistenza al fuoco

Il completamento a nodo umido conferisce all’edificio un comportamento a telaio iperstatico ad alta duttilità, fondamentale per la risposta sismica. Il getto di completamento ingloba completamente la struttura reticolare e le armature, garantendo una protezione dal fuoco nativa (REI 120) garantita dalla massa del calcestruzzo e dal copriferro nominale di calcolo, senza necessità di trattamenti protettivi superficiali soggetti a degrado nel tempo, pur in presenza di un piatto in acciaio a vista che garantisce l’assenza di sottosporgenze rispetto al solaio.

Industrializzazione e velocità di cantiere (Off-Site Integration)

Il sistema a nodo umido viene prefabbricato in stabilimento con tolleranze millimetriche ed autoportanza in fase di montaggio. L’assenza o la drastica riduzione delle banchinature di sostegno a piè d’opera accelera le fasi operative: mentre la struttura viene montata a secco e gettata per piani successivi, i livelli inferiori sono immediatamente agibili e puliti per l’ingresso delle imprese impiantistiche, riducendo il cronoprogramma generale del 35–40% rispetto alle tecniche tradizionali.

La scelta del sistema a nodo umido non è dunque un compromesso, ma una scelta di ingegneria rigorosa: la risposta strutturale più efficiente per trasformare la complessità di un Data Center in un’infrastruttura immediatamente operativa.

Costruire le infrastrutture della trasformazione digitale

La crescita dei data center sta portando il settore delle costruzioni a confrontarsi con edifici sempre più complessi, nei quali struttura, impianti e tecnologie devono essere progettati e realizzati in stretta relazione.

In questo contesto, la scelta del sistema costruttivo assume un ruolo sempre più importante. La capacità di integrare requisiti strutturali, qualità esecutiva e organizzazione del processo realizzativo diventa parte integrante della risposta progettuale.

Il progetto CyrusOne di Segrate rappresenta un’applicazione concreta del sistema PREM in questo ambito, confermando il ruolo dei sistemi costruttivi industrializzati a nodo umido nella realizzazione di infrastrutture ad alto contenuto tecnologico.