Facciate. Fisica edile e strutture - Flumroc
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Facciate Configurazione Scelta dei materiali Struttura Fisica edile Ecologia L’avanguardia della protezione La forza naturale della roccia svizzera Sommario Facciata: molto più di una bella veste 3 Il primo elemento costruttivo di una casa 4 Aspetti di fisica edile delle facciate 6 Protezione dal calore 8 Ponti termici 10 Protezione dall’umidità 12 Protezione antincendio 14 Protezione dal rumore 16 Luce diurna: una risorsa da sfruttare 18 Protezione termica estiva 20 Ecologia22 Isolamento termico esterno intonacato 24 La facciata compatta nella costruzione massiccia 26 In caso di risanamento 27 Sistema d’intonaco a strato spesso 28 La facciata compatta nell’edilizia in legno 29 Facciata ventilata 31 Fibrocemento32 Pannelli Rockpanel 34 Il legno e i suoi derivati 36 Metalli42 Pietra naturale 46 Facciate di vetro 49 Facciate di vetro con lana di roccia a vista 50 Facciate tessili in materiale sintetico 52 Muri a facciavista 55 La facciata che produce energia 59 La tecnica di costruzione sostenibile 63 Un faro a Flums 65 Allegato67 Colophon Editore: Flumroc AG, 8890 Flums www.flumroc.ch Testo, grafica, produzione: Faktor Journalisten AG, 8005 Zurigo www.fachjournalisten.ch Traduzione italiana: Dr. Marina Graham Traduzioni GmbH, Gümligen Facciata: molto più di una bella veste La facciata caratterizza l’aspetto esteriore di un edificio. Che sia sobria o stravagante, la scelta dei materiali è di primaria importanza. Le facciate sono molto più di una bella veste: esse hanno una funzione fondamentale sotto il profilo fisico-edile. Le facciate realizzate secondo lo stato dell’arte della tecnica devono soddisfare requisiti molto severi. I materiali impiegati per l’isolamento termico, la sottostruttura e l’involucro devono essere perfettamente abbinati tra loro. Solo così si può ottenere un sistema esteticamente gradevole in grado di durare per decenni. Questo opuscolo spiega quali materiali, forme e colori scegliere per costruire facciate di qualità. Oltre ai criteri fisico-edili vengono affrontati anche gli aspetti ecologici delle costruzioni. La sostenibilità, infatti, va perseguita con il contributo di tutti. A tal scopo, questa pubblicazione si rivelerà un utile strumento di pianificazione e un vero e proprio tesoro di preziosi consigli. 3 Il primo elemento costruttivo di una casa Milioni di metri quadrati Quote di mercato Negli ultimi anni la facciata ha acquistato un’importanza enorme. In effetti, dalla crisi petrolifera dei primi anni Settanta a oggi abbiamo gradualmente assistito a un vero e proprio cambio paradigmatico. L’esaurimento delle fonti di energia e delle risorse naturali la dicono lunga: non basta potenziare l’impiantistica domestica per ovviare alla scarsa protezione termica di un edificio, a meno che non si vogliano ignorare i principi ecologici più elementari. Ecco perché la facciata ha assunto un’importanza fondamentale: è da questo elemento, infatti, vale a dire da quei pochi centimetri che rivestono l’esterno di un edificio, che si misura la qualità di un immobile. Ottimizzando questo importantissimo elemento costruttivo, l’energia necessaria per riscaldare o rinfrescare l’ambiente in cui si vive o si lavora sarà ridotta al minimo senza nulla togliere al comfort. Dalla statistica stilata dalla Wüest & Partner/Baublatt Infodienst non emergono grandi novità quanto ai materiali più utilizzati per la realizzazione di facciate. La facciata intonacata detiene da anni una quota di mercato del 60%, sebbene si registri una lieve tendenza verso il basso. Il legno, la facciata sospesa e il binomio vetro/metallo guadagnano leggermente terreno ma continuano a occupare una quota di mercato relativamente modesta. La muratura a facciavista resta stabile nell’indice di gradimento (figura 1). Estetica, fisica edile, costi La tendenza poc’anzi illustrata ha fatto aumentare a dismisura la scelta dei materiali e delle soluzioni costruttive per le facciate. Si tratta, in primo luogo, di valutare in fase di pianificazione e progettazione gli aspetti estetici, fisico-edili e finanziari delle diverse soluzioni possibili per poi scegliere con cognizione di causa. Ritardi nel risanamento? Nel 2010 l’Ufficio federale di statistica (UST) ha censito quasi 1,4 milioni di abitazioni in Svizzera, di cui 945 110 sono case unifamiliari e 419 723 condomini (ricordiamo che l’UST non tiene conto degli edifici amministrativi, industriali e commerciali). Sommandole tutte, le facciate di queste abitazioni dovrebbero totalizzare una superficie di qualche centinaio di milioni di metri quadrati. A un tasso di ristrutturazione dell’1,6 %, che l’ETH di Zurigo reputa necessario per evitare ritardi nel risanamento, ogni anno si dovrebbero rinnovare diversi milioni di metri quadrati di facciate. Quota di mercato 80% 70% Intonaco Legno 60% Muratura in pietra/ mattoni a facciavista 50% Vetro/metallo Facciata sospesa 40% 30% 20% 10% 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 Anno 4 Figura 1: quote di mercato dei materiali utilizzati per le facciate di edifici nuovi dal 2001 al 2011. Fonte: Baublatt Infodienst; Wüest & Partner Figura 2: isolati perimetrali in zona urbana. Si notano chiaramente le differenze di spessore tra le facciate degli edifici risanati e quelle degli edifici non ancora ristrutturati. 5 Aspetti di fisica edile delle facciate La facciata di un edificio rappresenta l’interfaccia che separa gli abitanti di una casa dal mondo esterno, per cui deve soddisfare requisiti estremamente severi, che talvolta possono comportare anche conflitti d’interesse. Basti pensare alla superficie vetrata di una facciata che, se da un lato deve permettere di sfruttare al meglio la luce diurna, dall’altro non deve provocare il surriscaldamento dei locali, soprattutto in vista dei futuri cambiamenti climatici. Per costruire una facciata ottimale rispetto all’ubicazione, all’utilizzo e alle peculiarità dell’edificio, è indispensabile attenersi rigorosamente ad alcuni criteri di fisica edile. I più importanti sono sintetizzati nella tabella sottostante. Fonte: TU München (Università tecnica di Monaco di Baviera) Interno Facciata Esterno Illuminazione Superficie vetrata Radiazione solare Abbagliamento Vista Schermatura solare Vetri ad alto coefficiente di rinvio Protezione contro l’abbagliamento Temperatura ambiente Isolamento termico Temperatura delle superfici interne Temperatura dell’aria esterna Finestre termoisolanti Masse di accumulo Temperatura dell’aria di alimentazione Ventilazione attraverso le finestre Qualità dell’aria Qualità dell’aria Apparecchi integrati nella facciata Inquinamento acustico Protezione acustica Sorgenti sonore Velocità dell’aria Protezione anticonvettiva Vento Figura 3: la facciata in equilibrio fra i vari requisiti 6 Figura 4: questo condominio lungo la Schaffhauserstrasse a Zurigo è un esempio di edilizia residenziale ad alta densità abitativa in un contesto urbano. 7 Protezione dal calore I direttori cantonali dell’energia vogliono case più efficienti mento delle prescrizioni in materia di isolamento termico avvicinerà i valori di legge a quelli previsti dallo standard Minergie-P, una tendenza che si sta consolidando un po’ in tutta Europa. A partire dal 2020, infatti, l’UE vuole imporre il principio dei «Nearly Zero Energy Buildings» (edifici a consumo quasi zero) a tutte le nuove costruzioni. L’energia necessaria per coprire il modesto fabbisogno residuo di calore per il riscaldamento deve provenire da fonti rinnovabili. I requisiti da soddisfare per essere a norma di legge si basano sul Modello di prescrizioni energetiche dei Cantoni del 2008, che sarà ulteriormente inasprito nel 2014. I direttori cantonali dell’energia, infatti, vogliono che a partire dal 2020 gli edifici nuovi siano il più possibile autosufficienti sul piano energetico. Questo obiettivo non può essere raggiunto senza un buon isolamento degli edifici, come dimostra una semplice stima: le case coibentate secondo gli standard basati sulle norme di legge del 1980 dovrebbero avere un tetto tre volte più grande per coprire lo stesso fabbisogno di energia per il riscaldamento. Se l’edificio fosse ben isolato termicamente, la superficie di guadagno solare necessaria sarebbe più piccola e quindi abbordabile. Corrente di aria fredda lungo le pareti che danno all’esterno La norma SIA 180 «Isolamento termico e protezione contro l’umidità degli edifici» esige che nella zona occupata di un locale sia garantito il comfort termico in tutte le stagioni. Secondo la norma SIA 180, per zona occupata s’intende l’intera superficie utile di un locale esclusa una fascia perimetrale di 0,5 m. In prossimità delle finestre, la distanza tra la zona occupata e la parete deve essere di 1,0 m. La SIA, dunque, fa riferimento alla corrente di aria fredda che si crea lungo le pareti che danno all’esterno nonché vicino alle finestre e porte finestre di un locale. Questa corrente è trascurabile nelle costruzioni con un livello di coibentazione Nearly Zero Per essere a norma di legge, le nuove costruzioni devono essere dotate di un isolamento dello spessore di 20 cm circa mentre per gli edifici trasformati o con cambiamenti di destinazione sono sufficienti 14 cm. Questi valori sono di poco inferiori agli standard Minergie. Il previsto ulteriore inaspri- Tabella 1: spessori isolanti ottimizzati per minimizzare i costi Isolamento minimo Isolamento ottimale Isolamento sovradimensionato Richiede una maggiore superficie di Richiede una minore superficie di gua- Richiede una superficie minima di gua- guadagno solare per coprire il fabbiso- dagno solare per coprire il fabbisogno dagno solare per coprire il fabbisogno gno di energia. di energia e permette di realizzare di energia ma anche una costruzione costruzioni semplici. più costosa (sospensione, ecc.). Costi minimi Costi complessivi più elevati Costi complessivi elevati Tabella 2: legge sull’energia: requisiti posti ai coefficienti U delle costruzioni Trasformazioni e cambiamenti di Costruzioni nuove Elementi costruttivi Elementi costruttivi Elementi costruttivi esposti agli agenti adiacenti a locali non esposti agli agenti adiacenti a locali non atmosferici riscaldati atmosferici riscaldati Elementi costruttivi opachi 0,17 W/(m K) 0,25 W/(m K) * 0,25 W/(m K) 0,28 W/(m2 K) ** Spessore isolante 20 cm 14 cm 14 cm 12 cm Finestre 1,3 W/(m K) 1,3 W/(m K) 1,0 W/(m K) 1,3 W/(m2 K) Finestre con caloriferi 1,0 W/(m2 K) 1,3 W/(m2 K) 1,0 W/(m2 K) 1,3 W/(m2 K) 2 2 2 2 * pareti e pavimenti: 0,28; ** pareti e pavimenti: 0,30 8 ­destinazione Elementi costruttivi 2 2 termica da buono a ottimo perché la temperatura superficiale del lato interno della parete è sufficientemente elevata. Percentuale di insoddisfatti 100 % Asimmetria radiante parete fredda 10 % parete calda 1% 0 5 10 15 20 25 Asimmetria radiante (K) 30 35 Figura 5: percentuale di insoddisfatti in funzione dell’asimmetria della temperatura radiante (K). Fonte: norma SIA 180 Spessore dello strato di isolamento termico necessario per coefficienti U variabili 50 45 40 35 λD risp. λres [W/(m K)] Lana minerale tra gli elementi della struttura portante in legno Lana minerale 0,04 Lana minerale 0,035 25 20 15 10 VIP per dWD a partire VIP per dWD a partire da 30 mm da 25 mm 0 0,30 0,25 0,15 0,10 0,20 Coefficiente U [W/(m2 K)] E la tutela dei monumenti storici? In casi particolari, ad esempio quando la costruzione da risanare è un edificio tutelato dalla Sovrintendenza ai monumenti, si devono privilegiare altre misure di risanamento, come l’isolamento del solaio o del tetto o ancora del solaio della cantina. Spesso si opta per la coibentazione della superficie interna degli elementi costruttivi esterni, che però deve essere pianificata scrupolosamente per evitare che si formi umidità nella costruzione. A tale scopo, la cosa più importante da fare è separare sul piano fisico-edile la costruzione dal locale che deve essere protetto dall’umidità. In altre parole, si tratta di posare un freno vapore e uno strato ermetico all’aria sul lato interno delle facciate. Forte riduzione dei costi marginali: i costi base per la progettazione, il montaggio, l’impermeabilizzazione e i ponteggi sono relativamente elevati e non dipendono dallo spessore isolante che si vuole far applicare. Di conseguenza, vale la pena aggiungere qualche centimetro di materiale isolante in più perché in pratica la spesa complessiva aumenta solo del costo del materiale supplementare, a meno che l’aumento dello spessore isolante non richieda una modifica della sottostruttura. In tal caso, la convenienza non c’è o è minima. 30 5 Il comfort di un locale dipende anche da un’eventuale asimmetria della temperatura radiante. Se una parete esterna emana freddo verso l’interno, in genere si crea un’asimmetria della temperatura radiante rispetto alle pareti interne calde. La figura 5 rappresenta la percentuale di insoddisfatti in funzione dell’asimmetria termica. Questa percentuale è elevata quando le differenze di temperatura sono notevoli. Meno ­critiche le asimmetrie dovute alle pareti calde. Pannelli isolanti sottovuoto (VIP) Figura 6: coefficienti U in funzione dello spessore e del tipo di materiale isolante. Un coefficiente U di 0,2 W/ (m2 K) si ottiene con uno strato continuo di isolamento spesso 16 cm. Integrato in una struttura portante di legno, lo stesso spessore isolante dà un coefficiente U di appena 0,28 W/(m2 K). Fonte: Minergie-P 9 Ponti termici Gli elementi di fissaggio che attraversano lo strato di isolamento termico creano ponti termici puntiformi o lineari con conseguente dispersione termica. Se gli elementi costruttivi esterni sono ben coibentati, la perdita di calore dovuta ai ponti termici può rappresentare una percentuale sul ­totale molto più elevata di quella dovuta alla superficie degli elementi costruttivi. Gli elementi di fissaggio influenzano la dispersione termica a tal punto da impedire l’ottenimento della conformità agli standard delle case a basso consumo energetico o allo standard Minergie-P, come mostra la figura 9: in una casa coibentata secondo i parametri della legge sull’energia i ponti termici rappresentano il 60 % circa della perdita di calore dell’elemento costruttivo imperturbato. In una casa conforme allo standard Minergie-P, la perdita puramente superficiale deve essere più che raddoppiata per quantificare la perdita totale. I calcoli si riferiscono a una facciata ventilata con due mensole di alluminio per m2 di facciata. La figura 10 rappresenta un fissaggio dalle ottime proprietà termoisolanti che è stato possibile realizzare gra- zie a una mensola termoisolante che attraversa lo strato dell’isolamento termico. La sospensione spadiforme è in plastica rinforzata con fibre di vetro. I profilati di alluminio ad elevata conducibilità termica sono disposti sul lato freddo risp. caldo e attraversano lo strato termoisolante solo marginalmente. Il numero delle mensole per unità di superficie dipende dal peso del rivestimento della facciata. Per i materiali comuni come il fibrocemento occorrono da 1,5 a 2 mensole per m2. Questo tipo di fissaggio è praticamente privo di ponti termici. Ponti termici geometrici La SIA distingue tra ponti termici geometrici e ponti termici strutturali. Secondo la norma SIA 380/1, i ponti termici geometrici con isolamento termico continuo e immutato – ad esempio gli spigoli di un edificio – possono essere tralasciati nel calcolo del fabbisogno di calore per il riscaldamento. I ponti termici strutturali, invece, devono essere ottimizzati e presi in considerazione nel calcolo. Involucro termico dell’edificio Tetto piano attico Dettaglio di raccordo con dati supplementari Trascurabile nelle costruzioni convenzionali Tetto piano tettoia Tetto piano parapetto Tetto piano bordo del tetto Raccordo parete esterna/ pavimento soffitta Finestra con cassettoni copritapparella Finestra Piastra del balcone Solaio tra i piani Dettaglio zoccolatura della cantina riscaldata Dettaglio della zoccolatura della cantina non riscaldata Raccordo parete nell’interrato Raccordo parete al solaio della cantina Raccordo parete al solaio della cantina tra locale riscaldato e locale non riscaldato Figura 7: osservando lo schema dei punti deboli di un edificio, si può notare che la maggior parte dei numerosi ponti termici si trovano sulla facciata. Fonte: Element 29/EnFK 10 Ponti termici notevoli possono formarsi in prossimità delle finestre e degli elementi costruttivi ad esse correlati, come l’intradosso, l’architrave con il cassettone dell’avvolgibile e il davanzale. In genere, per quanto riguarda le costruzioni nuove, questi elementi della facciata possono essere ottimizzati in fase di progettazione e realizzati in modo tale da ridurre al massimo i ponti termici. Per quanto riguarda gli edifici da risanare, invece, spesso i ponti termici rappresentati dall’intradosso e dall’architrave non possono essere eliminati del tutto perché sarebbe impossibile applicarvi un isolamento sufficientemente spesso. Installazioni Anche gli elementi costruttivi che attraversano la facciata, come ad esempio i correntini in prossimità delle gronde o le installazioni tecniche come le manovelle per azionare le tapparelle, possono creare dei ponti termici e, ancora più spesso, dei ponti di convezione. Per minimizzarli, in fase di progettazione si prevede nella costruzione uno strato in più per le installazioni, di solito sul lato interno rispetto all’isolamento termico e alla struttura primaria. Gli attraversamenti non possono essere evitati del tutto, ma se non altro possono essere limitati. Sempre più spesso, ad esempio, le tradizionali tapparelle a manovella lasciano il posto ai modelli azionati a motore. Figura 8: una termografia mette in evidenza i punti ­deboli di un edificio. Spesso i cassettoni copritapparella e gli intradossi delle finestre rappresentano ponti termici notevoli. Figura 10: sezione verticale di un elemento costruttivo esterno con fissaggio a bassa dispersione (mensola termoisolante in ­plastica). Fonte: Minergie-P Spessore dello strato di isolamento termico [cm] 25 Elementi costruttivi nell’ambito di Minergie-P: perdita di energia superiore a un fattore 2,2 20 6 15 5 4 10 Elementi costruttivi nell’ambito della legge sull’energia: perdita di energia superiore a un fattore 1,6 5 con 2 mensole di alluminio per m2 di parete senza ponte termico 0 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 coefficiente U di una parete [W/(m2 K)] 3 2 1 1 Intonaco interno 2 Parete portante, ad es. di mattoni 3 Strato di isolamento termico in lana minerale 4 Ventilazione 5 Rivestimento della facciata 6 Mensola termoisolante (in plastica rinforzata con fibre di vetro) Figura 9: coefficienti U di strati di isolamento termico con ponti termici (linea rossa) e senza ponti termici (linea gialla). In presenza di ponti termici importanti non è possibile realizzare ­costruzioni con un isolamento termico elevato. Fonte: rapporto finale Empa n. 158 740 11 Protezione dall’umidità L’acqua e i fabbricati Condensa Di solito l’acqua provoca danni negli edifici a prescindere dall’uso quotidiano che ne fanno gli inquilini. All’interno di una casa l’acqua è presente sotto cinque forme diverse, quattro delle quali hanno un impatto diretto sulla facciata: ]] pioggia ]] umidità relativa nei locali ]] condensa sulle superfici degli elementi costruttivi ­interni ]] vapore acqueo o condensa all’interno della costruzione ]] acqua di falda negli interrati Le pareti esterne prive di protezione possono essere attaccate della muffa per un semplice motivo: in un’abitazione o in un luogo di lavoro mediamente confortevole, vale a dire con un’umidità relativa del 50 % e una temperatura ambiente di 20 °C, c’è il rischio che in prossimità delle pareti si formi della condensa. Questo rischio è dovuto al fatto che, mentre la temperatura ambiente è di 20 °C, fuori il termometro segna -10 °C, per cui la temperatura superficiale interna si attesta sui 12,6 °C e quindi lungo la parete esterna l’umidità relativa interna è dell’80 % (figura 11). Soltanto isolando la parete esterna si possono prevenire danni agli elementi costruttivi. Esterno 12 °C 13 °C Spigolo Parete Interno -10 °C 20 °C Figura 11: gli spigoli dell’edificio si comportano come delle alette di raffreddamento e quindi sono considerati dei ponti termici geometrici. Se l’isolamento è insufficiente, quando la temperatura esterna è bassa, la temperatura della superficie interna della parete esterna priva di protezione può scendere al di sotto del punto di rugiada e sulle superfici degli elementi costruttivi rischia di formarsi della condensa. Figura 12: diverse tipologie di costruzioni con relativa zona di condensazione. In genere, la condensa si forma per lo più sul lato freddo di un elemento costruttivo isolante. Se una parete omogenea viene costruita senza isolamento termico separato, essa funge da elemento isolante e quindi presenta delle zone di condensazione tipiche. Le facciate ventilate sono meno soggette al rischio di condensazione perché sono progettate in modo tale da eliminare il vapore acqueo grazie allo strato d’aria adiacente . Pareti omogenee con strato Isolamento termico centrale di rivestimento esterno 12 Per evitare danni alla costruzione, occorre soddisfare sostanzialmente due condizioni: la costruzione deve essere ermetica all’aria e deve essere munita di un isolamento termico sufficiente. A tale proposito, la norma SIA 180 spiega che d’inverno del vapore acqueo può condensarsi nelle parti fredde degli elementi costruttivi permeabili ed essere trasportato dall’aria che penetra nei locali dai punti non stagni dell’edificio. La quantità di condensa non deve arrecare alcun danno al fabbricato. Questo rischio è plausibile come dimostra un esempio di calcolo: 1 m3 d’aria a 20 °C e con il 50 % di umidità relativa, raffreddandosi fino a raggiungere una temperatura di 0 °C, rilascia più di 3 g di condensa. In una mansarda, un solo m2 di soffitto perlinato privo di uno strato ermetico all’aria può produrre ben 300 g di condensa al giorno Di norma, lo strato ermetico all’aria necessario per impermeabilizzare efficacemente una costruzione dovrebbe essere applicato sul lato caldo dell’isolamento termico. Spesso al freno vapore o alla barriera vapore viene abbinata una pellicola anticonvezione. Isolamento termico esterno Isolamento termico interno Figura 13: condominio sulla Freihofweg ad Aarau. 13 Protezione antincendio Principi generali La protezione antincendio negli edifici ha principalmente lo scopo di circoscrivere le fiamme e di creare vie di fuga sicure. I compartimenti tagliafuoco delimitano singoli locali o gruppi di locali con pareti e solai caratterizzati da una resistenza al fuoco di almeno 90 minuti. La protezione antincendio delle facciate ha una particolarità: di solito gli elementi costruttivi delle pareti esterne ricoprono più compartimenti tagliafuoco. Normalmente negli edifici abitativi o amministrativi a più piani i compartimenti tagliafuoco corrispondono ai singoli piani o appartamenti ma sono uniti tra loro dalla facciata comune. Per applicare coerentemente il principio della separazione tra i compartimenti tagliafuoco, le facciate realizzate in materiale combustibile devono essere separate secondo i criteri dell’ingegneria di sicurezza antincendio. Questi criteri si applicano in modo particolare alle facciate fatte di legno o di derivati del legno. In altri termini, le facciate di legno degli edifici a più piani sono suddivise in compartimenti tagliafuoco mediante interventi strutturali ad hoc. In linea di principio, gli stessi criteri si applicano anche ai materiali termoisolanti integrati nelle pareti esterne. Naturalmente, ciò non vale invece per le costruzioni coibentate con lana minerale, purché anche lo strato protettivo contro le intemperie sia a prova d’incendio. La ventilazione aumenta il rischio d’incendio a carico dei materiali termoisolanti. Tale rischio può essere ulteriormente accentuato dalla vicinanza dei materiali termoisolanti con altri materiali edilizi combustibili, come ad esempio i derivati del legno. In ogni caso, i materiali isolanti che non bruciano, come la lana di roccia, riducono drasticamente il carico d’incendio di una costruzione indipendentemente dagli altri materiali impiegati. Edilizia in legno a più piani Poiché le disposizioni relative alla protezione antincendio nell’edilizia dipendono in gran parte dalle dimensioni, dalla forma e dai materiali di una casa, gli interventi neces- 14 sari devono essere progettati e realizzati caso per caso in funzione del singolo immobile. L’Associazione degli istituti cantonali di assicurazione antincendio (AICAA) con sede a Berna, le autorità comunali preposte al rilascio delle licenze edilizie e i locali addetti alla protezione antincendio possono fornire informazioni utili a riguardo. Per quanto concerne le costruzioni in legno con più di quattro piani, occorre presentare un piano antincendio rilasciato da un ingegnere accreditato specializzato in edilizia in legno. I materiali da costruzione sono classificati in base al loro comportamento al fuoco, determinato essenzialmente dal loro grado di combustibilità e dal loro grado di opacità. La combustibilità, a sua volta, dipende dall’infiammabilità e dalla velocità di combustione di un materiale da costruzione. La classificazione avviene ad opera di istituti indipendenti sulla base di metodi di prova unificati. Per la classificazione, l’Associazione degli istituti cantonali di assicurazione antincendio (AICAA) e il sistema europeo utilizzano indici di incombustibilità diversi. Secondo la terminologia svizzera, i materiali «incombustibili» e «quasi incombustibili» sono contraddistinti da un indice di combustibilità pari rispetttivamente a 6 e 6q. I prodotti Flumroc privi di rivestimento appartengono a questa classe. Per ridurre la combustibilità dei loro materiali da costruzione, i produttori vi mescolano degli additivi antincendio che, se da un lato, ritardano la propagazione delle fiamme, dall’altro, sono estremamente tossici. La tossicità di alcuni di questi materiali è tale che l’UE sta valutando di vietarne totalmente l’uso. La roccia non brucia; altrettanto dicasi della lana di roccia. Questo materiale isolante è indeformabile fino a 1000 °C. A temperature così elevate, la maggior parte degli altri materiali isolanti fonde. I materiali da costruzione combustibili aumentano enormemente il carico d’incendio di una casa. La lana di roccia, invece, assicura un’ottima protezione non solo contro il calore e l’umidità ma ha anche contro gli incendi. Figura 14: questo imponente condominio di legno a La Tour nel Vallese non è conforme alle norme di protezione antincendio attualmente in vigore. 15 Protezione dal rumore Un buon fonoisolamento è molto importante per il comfort di una casa o di un luogo di lavoro e dipende anche e soprattutto dalle facciate di una costruzione. Non si tratta, però, solo di ottimizzare la parte piana di una facciata, ma anche di eliminare i ponti acustici o di ridurne gli effetti. Normalmente su una facciata tradizionale i ponti acustici non mancano di certo. Infatti, analogamente a quanto accade con i ponti termici, anche i suoni si propagano facilmente attraverso i raccordi rigidi che si trovano sulla facciata: elementi di fissaggio, sottostrutture, aperture per gli impianti e cassettoni copritapparella. Nei luoghi particolarmente rumorosi, quindi, è bene ottimizzare l’isolamento fonico sia della facciata che del tetto. Il suono è un’onda meccanica che perde gradualmente intensità a mano a mano che aumenta la distanza che separa la sorgente dal ricettore. Per isolare strutturalmente una facciata sotto il profilo acustico si deve intervenire principalmente a due livelli: in primo luogo, occorre minimizzare i ponti acustici e, in secondo luogo, si devono utilizzare materiali a elevata capacità dissipativa interna, come prodotti termoisolanti ed elementi costruttivi fonoassorbenti. Normalmente anche questi ultimi sono fabbricati con materiali termoisolanti. Tre fenomeni importanti denza e la risonanza di coppia. Secondo la legge di massa, il potere fonoisolante dell’elemento costruttivo è direttamente proporzionale alla sua massa. Pertanto, realizzare la facciata con elementi costruttivi pesanti aiuta a proteggere l’edificio dai rumori provenienti dall’esterno. L’effetto coincidenza si manifesta negli elementi costruttivi dove l’onda sonora incidente coincide con l’onda sonora riflessa. Questo effetto può essere attenuato inserendo uno strato supplementare tra le onde sonore incidenti e riflesse. La risonanza di coppia, infine, si verifica negli elementi costruttivi adiacenti collegati tra loro mediante elementi di raccordo o strati d’aria e può essere ridotta utilizzando materiali a elevata capacità dissipativa interna come, ad esempio, i materiali termoisolanti. Limiti severi La tabella 3 mostra i requisiti posti alla protezione contro il rumore proveniente dall’esterno conformemente alla norma SIA 181 «La protezione dal rumore nelle costruzioni edilizie». I requisiti minimi valgono in generale, mentre i requisiti più severi si applicano se concordati per contratto o nel caso degli appartamenti di proprietà e delle case unifamiliari. Lo scarto di appena 3 dB nella differenza standardizzata dei livelli sonori non deve ingannare: in base alla scala logaritmica, la protezione realizzata attenendosi ai requisiti più severi è di gran lunga più efficace. La propagazione del suono è influenzata in particolare da tre fenomeni fisici: la legge di massa, l’effetto di coinciTabella 3: protezione contro il rumore proveniente dall’esterno: requisiti in conformità della norma SIA 181 Livelli sonori disturbanti provenienti dall’esterno Carico fonico Posizione del luogo ricevente Da lieve a moderato Da notevole a forte Lontano da vettori del traffico, Vicino a vettori del traffico o ad aziende assenza di aziende moleste moleste Periodo di valutazione Giorno Notte Giorno Notte Livello di valutazione 60 dB 52 dB 60 dB 52 dB Sensibilità al rumore Valori dei requisiti posti alla protezione contro il rumore proveniente dall’esterno (differenza standardizzata dei livelli sonori) ridotta 25 dB/22 dB Lr –35 dB/–38 dB Lr –27 dB/–30 dB media 30 dB/27 dB Lr –30 dB/–33 dB Lr –22 dB/–25 dB elevata 35 dB/32 dB Lr –25 dB/–28 dB Lr –17 dB/–20 dB Nota: i valori in grassetto si riferiscono ai requisiti minimi. Fonte: norma SIA 181 16 Tipologie di costruzioni di pareti esterne Isolamento del suono per via aerea R’w + Ctr (dB) 35 40 45 50 55 60 Mattone di 17,5 cm Isolamento termico esterno intonacato con materiale isolante fibroso (lana minerale) Cemento armato di 18 cm o ­mattone di 20 cm Calmo Isolamento termico esterno intonacato con materiale isolante fibroso (lana minerale) Mattone di 17,5 cm Isolamento termico esterno con ­materiale isolante fibroso (lana minerale) e con rivestimento ventilato della facciata Cemento armato di 18 cm o ­mattone di 20 cm Calmo Isolamento termico esterno con ­materiale isolante fibroso (lana minerale) e con rivestimento ventilato della facciata Parete in muratura biguscio con isolamento termico centrale in materiale fibroso (lana minerale) Parete in muratura semplice, termoisolante Costruzioni leggere a intelaiatura di legno (isolamento termico tra i telai) con rivestimento di legno interno ed esterno e con rivestimento ventilato della facciata Figura 15: pareti esterne tradizionali con valori di fonoisolamento raggiungibili. Fonte: Element 30 17 Luce diurna: una risorsa da sfruttare La facciata nasconde una contraddizione: essa, infatti, ha la funzione di isolare il più efficacemente possibile le abitazioni e i luoghi di lavoro dal clima esterno, ma nello stesso tempo deve anche fungere da elemento di unione tra l’interno e l’esterno per garantire la visibilità verso l’esterno e l’aerazione dei locali. Ormai questa contraddizione può dirsi superata grazie alle finestre ad alto potere termoisolante. Queste ultime devono essere dotate di telai sottili per permettere una maggiore penetrazione della luce diurna nei locali. Il telaio sottile presenta dei vantaggi anche sotto il profilo energetico perché il vetro assicura una minore dispersione termica rispetto al telaio e in più consente un maggiore apporto solare. Quando i locali interni sono oscurati dagli edifici vicini, come avviene soprattutto in centro città o nei quartieri ad alta densità abitativa, in una stanza è possibile individuare un punto in cui il cielo è ancora visibile dall’altezza di un tavolo. Questo punto si chiama «position of no skyli- ne». Nella zona compresa tra questo punto e la finestra c’è una quantità sufficiente di luce solare, mentre oltre questo punto non c’è abbastanza luce naturale per lavorare. Per valutare se un locale è sufficientemente illuminato dalla luce del giorno, si applica la cosiddetta regola dei 30 °. Questa regola permette di capire che l’altezza Position of no skyline 0,85 m Figura 16: calcolo della «position of no skyline» in un ambiente di lavoro. Fonte: Licht im Haus, a cura di ­Stefan Gasser e Daniel Tschudy Zone funzionali Zona luce diurna Questa zona garantisce la naturale illuminazione dell’interno del locale; per favorire la diffusione della luce, si deve limitare al massimo la presenza di ostacoli davanti alla finestra; se si vuole creare una corrente d’aria trasversale che raffreschi gli ambienti di notte, l’anta dovrebbe essere apribile perché questa 30° h posizione garantisce una termica migliore. Zona campo visivo 2h Questa zona garantisce il contatto visivo con l’esterno per cui è bene alternare superfici trasparenti a superfici opache; si consiglia di ricorrere a un elemento oscurante esterno per filtrare la luce naturale ed evitare il fastidio della radiazione solare diretta; il comfort può essere ulteriormente aumentato con delle schermature interne. 30° h Zona parapetto Questa zona protegge gli inquilini da squardi indiscreti e non ha un ruolo importante nello sfruttamento della luce diurna, per cui può essere realizzata con elementi costruttivi opachi; questo spazio si presta all’installazione di unità di 2h ventilazione decentrate (interne) o di superfici di guadagno solare (esterne). Tabella 4: le zone funzionali di una facciata. Fonte: Lehrstuhl für Bau­ klimatik und Haustechnik, Technische Universität München (cattedra di climatologia edilizia e impiantistica domestica, Università tecnica di ­Monaco di Baviera). 18 Figura 17: applicazione della regola dei 30 ° per stimare la quantità di luce naturale in un locale. Fonte: Licht im Haus, a cura di Stefan Gasser e Daniel Tschudy del parapetto non ha praticamente alcun ruolo nell’illuminazione di un locale. Ciò che conta, invece, sono la posizione e la forma dell’architrave ed eventuali aggetti. Secondo la regola dei 30 °, la luce naturale penetra nel locale a una profondità uguale all’incirca al doppio dell’altezza libera tra il pavimento e l’architrave. Figura 18: la luce del giorno è un criterio di comfort. 19 Protezione termica estiva La protezione termica estiva e lo sfruttamento della luce diurna sono due aspetti solo apparentemente in contrasto tra loro. Infatti, i locali con una profondità pari al doppio dell’altezza libera compresa tra il pavimento e l’architrave, e pertanto sufficientemente illuminati dalla luce diurna, possono essere protetti senza problemi dal surriscaldamento estivo. L’importante è adottare i cinque accorgimenti seguenti: ]] prevedere una moderata percentuale di superficie vetrata nella parete esterna (facciate con aperture per le finestre; finestre di elevata qualità); ]] la superficie vetrata deve trovarsi in alto (ad esempio all’altezza dell’architrave); oppure prevedere dei ­lucernari; ]] all’esterno installare schermature solari altamente efficaci; ]] garantire la regolazione della schermatura solare; le tende azionate a motore devono poter essere regolate in facciata a seconda delle esigenze; ]] le masse di accumulo riducono i picchi di temperatura; le facciate dotate di ampie vetrate sono a rischio di surriscaldamento. L’aumento delle temperature medie previsto dagli scienziati accentuerà questo problema. Di conseguenza, la tradizionale facciata dotata di aperture per le finestre, con una quota vetro inferiore al 50 %, abbinata a finestre ben posizionate è un’ottima soluzione sia a livello di comfort che di riduzione del fabbisogno energetico. Una finestra è ben posizionata quando gli elementi costruttiCoefficiente di trasmissione energetica totale g vi trasparenti vengono collocati per quanto possibile nella parte più alta del piano, vale a dire a livello dell’architrave della finestra. In questo modo, si riesce a sfruttare la luce diurna anche nei punti più interni del locale ovvero quelli più lontani dalla facciata. Se la percentuale vetrata della facciata supera il 40 %, si deve ridurre la trasmissione energetica totale degli elementi costruttivi. In genere, una soluzione è rappresentata dall’installazione di tende da sole esterne (figura 21) che sono di gran lunga più efficaci delle tende da sole interne (figura 20). Le schermature solari fisse sono efficaci, anche se non sono molto apprezzate. Infatti, nelle mezze stagioni e durante il periodo di accensione dell’impianto di riscaldamento, l’apporto termico solare compensa gran parte della dispersione termica. Installare una schermatura fissa ha senso solo se la facciata è pienamente esposta a sud. Tale schermatura può essere progettata in modo tale che nel periodo di accensione dell’impianto di riscaldamento i raggi del sole colpiscano direttamente la facciata. Quando si dispone di un elemento schermante fisso occorre prevedere anche una protezione solare mobile per evitare che i locali si surriscaldino, ad esempio in un’assolata giornata di ottobre. Per concludere, sulle facciate degli edifici abitativi la percentuale vetrata non dovrebbe superare il 60 %-70 %, mentre nei locali ad angolo una percentuale del 50 % è considerata già elevata. 0,5 13% 17% 0,4 6% 27% 46% 0,3 Nord 0,2 Nord-est, nord-ovest 0,1 Est, sud-est, sud, sud-ovest, ovest 0,0 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Percentuale di superficie vetrata della facciata fg Figura 19: la trasmissione energetica totale necessaria dipende dalla ­percentuale di superficie vetrata di una facciata. Fonte: norma SIA 382/1 20 14% 27% 54% 13% con veneziana interna 16% 5% 48% 86% 14% con veneziana esterna Figura 20: confronto tra la protezione offerta dalle veneziane interne e quella offerta dalle veneziane esterne. Nel primo caso l’apporto solare è del 54 %, mentre nel secondo è di appena il 14 % della radiazione solare. Nel caso in cui venga irradiato 1 kW di energia solare per m2 di facciata, come accade in piena estate, questa differenza equivale a 400 W per m2. Figura 21: protezione dalla radiazione solare su una facciata orientata a sud Tabella 5: percentuale massima di superficie vetrata per locali con finestre senza schermatura solare fissa Comando manuale Comando automatico con sensore solare Modulo schermatura solare Minergie e modulo finestre Minergie Massa d’accumulo (capacità termica) alta media alta media alta media Una sola facciata con finestre 70 % 60 % 90 % 70 % 100 % 80 % 50 % 40 % 70 % 60 % 70 % 70 % Locale ad angolo con finestre su due facciate Nota: requisiti per la protezione termica estiva negli edifici abitativi conformemente allo standard Minergie. Si tenga presente che gli edifici abitativi convenzionali hanno una massa d’accumulo termico mediamente efficace. 21 Ecologia Quando si progetta una facciata si deve cercare di ridurre al minimo il consumo di risorse e di energia, i rifiuti non riciclabili e le emissioni nocive. La scelta dei materiali influisce direttamente sulla qualità ecologica di un involucro edilizio, così come la sua configurazione architettonica o la scelta della sottostruttura. Utilizzare le risorse con parsimonia è il principio su cui si fonda la bioedilizia. Le sottostrutture di legno vantano un bilancio energetico favorevole e sono fatte con una materia prima rinnovabile. Se la scelta cade su legname extraeuropeo, si dovrebbero utilizzare esclusivamente prodotti certificati. L’ecocompatibilità di una facciata, tuttavia, non dipende solo dal suo bilancio energetico; in effetti, sul piano delle risorse, si devono anche preferire i materiali a ciclo chiuso. Realizzare la zoccolatura della facciata con del calcestruzzo riciclato, ad esempio, permette di risparmiare le locali riserve di ghiaia. È soprattutto riciclando gli elementi costruttivi di metallo che si migliora sensibilmente il bilancio ecologico di una facciata. Basti pensare che realizzare una sottostruttura di alluminio riciclato richiede appena il 10 % dell’energia necessaria per costruire una sottostruttura di alluminio nuovo. Ma si può fare ancora di più: riutilizzare direttamente interi componenti che ci si può procurare grazie alle borse di elementi costruttivi (www. bauteilnetz.ch). L’energia grigia non è altro che la quantità di energia necessaria per costruire e smantellare un edificio, compresa quella utilizzata per fabbricare tutti gli elementi costruttivi Tabella 6: ecologia delle facciate: 7 punti importanti Risparmio di risorse Energia grigia Materiali disponibili in quantità e facili da reperire Quantità di energia necessaria per fabbricare e reperire materiali Impatto ambientale diretto Emissioni provocate da materiali e sistemi (sostanze nocive) Durata utile Possibilità di manutenzione, misure strutturali, costruzione a regola d’arte Facilità di manutenzione Accessibilità, possibilità di aggiungere e sostituire elementi Possibilità di smantellare Separabilità dei materiali compositi, riutilizzabilità Funzionalità Qualità fisico-edile, orientamento verso l’utilizzo 22 che lo compongono. In un edificio efficiente sotto il profilo energetico c’è una corrispondenza tra l’energia grigia e l’energia di funzionamento consumata durante il suo utilizzo. Tutti e due i tipi di energia possono essere ottimizzati già in fase di progettazione. Ad esempio, una costruzione compatta permette di ridurre al minimo non solo il fabbisogno di energia di funzionamento ma anche la quantità di materiali necessari per la costruzione e la relativa energia grigia. Spesso il volume è determinante per la scelta dei materiali: i sistemi leggeri di coibentazione esterna come i rivestimenti ventilati in legno o fibrocemento con isolamento in fibra minerale generalmente hanno un fabbisogno energetico inferiore rispetto a una costruzione in muratura piena. L’energia incorporata di una sottostruttura di legno è di gran lunga inferiore a quella di una costruzione di alluminio. Si deve evitare di inquinare direttamente l’ambiente con i rivestimenti delle facciate sia per motivi ecologici sia per motivi legati alla salute. Il label Minergie-Eco impone pertanto l’impiego di appositi filtri per i rivestimenti metallici di grandi dimensioni. Sotto l’effetto degli agenti atmosferici, le lamiere d’acciaio zincato, di rame e di zinco-titanio, così come i materiali da costruzione contenenti piombo, possono sprigionare metalli pesanti e inquinare il terreno e le falde acquifere. Per quanto riguarda i rivestimenti di legno, le protezioni strutturali sono da preferire ai trattamenti con biocidi o protettivi chimici. La qualità ecologica di una facciata dipende in gran parte dalla sua durata utile. È fondamentale, quindi, che l’involucro esterno, la zoccolatura della facciata e le finestre siano resistenti alle intemperie. Gli elementi protettivi strutturali come le tettoie prolungano la durata utile di una facciata, specie se il rivestimento è di legno non trattato. Anche la protezione contro l’umidità ha la sua importanza. Rivestimenti permeabili al vapore acqueo e correttamente dimensionati sul piano fisico-edile prevengono la formazione di umidità nella costruzione impedendone il danneggiamento. Per avere risultati duraturi, vale la pena utilizzare materiali di qualità e progettare tutto nei minimi dettagli. Un edificio si mantiene in buono stato a lungo se tutti gli elementi che ne compongono la facciata sono faci- li da mantenere. Dato che la costruzione grezza ha una durata maggiore rispetto all’involucro edilizio, è consigliabile pianificare in anticipo la sostituzione di quest’ultimo. L’importante è fare in modo che tutti i componenti siano facilmente accessibili e smontabili. In particolare, l’impiego di schiume di montaggio o di riempimento rende molto più complicata la sostituzione degli elementi costruttivi. La possibilità di smantellare una facciata rientra nella logica del ciclo chiuso. Gli elementi costruttivi dovrebbero poter essere smontati senza subire danni ed essere così pronti per essere riutilizzati. In ogni caso, la riciclabilità dei componenti deve essere garantita qualora la loro durata utile venga superata. A tale scopo, è bene dare la preferenza ai materiali separabili e omogenei già in fase di progettazione. L’involucro edilizio deve funzionare. La facciata incide molto sul bilancio energetico di un edificio ripercuotendosi immediatamente sul suo ecobilancio. Essa deve essere concepita in modo tale da ridurre il fabbisogno di calore per il riscaldamento con un adeguato isolamento termico, ottimizzare l’apporto solare passivo e impedire il surriscaldamento dell’edficio con misure di protezione termica estiva. Valutazione quantitativa Il catalogo elettronico degli elementi costruttivi è uno strumento neutrale che permette di calcolare i coefficienti U e tutta una serie di parametri ecologici quali l’energia grigia, i punti d’impatto ambientale e l’effetto serra. Il tool, disponibile anche in versione web, sostituisce la documentazione SIA D 0123 «Hochbaukonstruktionen nach ökologischen Gesichtspunkten» (costruzioni edilizie secondo criteri ecologici). Flumroc propone un nuovo catalogo di prodotti con cui i progettisti possono calcolare le dimensioni delle pareti esterne isolate, dei tetti, dei solai e dei pavimenti senza acquistare la licenza Pro o Expert del catalogo degli elementi costruttivi. Modificando dinamicamente i materiali e lo spessore degli strati è possibile trovare la soluzione ottimale per ogni elemento costruttivo. Il programma visualizza i risultati della ricerca sotto forma di grafici e tabelle suddivisi per materiali e fasi del ciclo di vita. www.bauteilkatalog.ch Figura 22: con il catalogo degli elementi costruttivi online, Flumroc mette gratuitamente a disposizione dei progettisti tutte le informazioni tecniche riguardanti i suoi sistemi isolanti. 23 Isolamento termico esterno intonacato Le facciate compatte sono strutturalmente più semplici e quindi più economiche rispetto alle costruzioni ventilate. Il loro ottimo rapporto costi-benefici ne fa le facciate più diffuse in Svizzera. Le si realizza seguendo la struttura primaria e quindi sono l’ideale in caso di risanamento perché consentono di mantenere inalterate le caratteristiche architettoniche dell’involucro edilizio. Mancando una sottostruttura, non si creano nemmeno ponti termici. Per quanto riguarda la tonalità di colore e la struttura superficiale, le facciate compatte non pongono limiti alla scelta dell’intonaco di finitura e della pittura. Vengono realizzate fissando i pannelli isolanti direttamente sulla muratura e intonacandoli poi sul lato esterno e per questo motivo sono chiamate anche «isolamento esterno intonacato» o sistemi compositi di isolamento termico (WDVS). Protezione della facciata Oltre al surriscaldamento e alle escursioni termiche, anche l’umidità rappresenta una minaccia per la superficie delle facciate compatte. Infatti, dove si forma la rugiada possono comparire alghe, funghi e licheni. Nelle facciate isolate esternamente lo strato più superficiale è separato termicamente dal resto della parete e ha una modesta capacità di accumulazione termica. Nelle notti limpide questo strato può raffreddarsi e favorire la comparsa di condensa, terreno fertile per alghe e funghi. Per evitare questo fenomeno, è sufficiente proteggere la facciata dalle intemperie con una tettoia o con una mano di pittura specifica per ridurre la dissipazione termica. Vantaggi Scelta del colore In linea di principio, le facciate compatte possono essere rifinite con gli intonaci e le pitture del colore che si preferisce. Tuttavia, a questo riguardo esistono restrizioni tecniche ben precise. Infatti, una facciata assorbe più o meno calore a seconda del colore dell’intonaco. I colori scuri, ad esempio, la fanno surriscaldare danneggiandone la struttura. Perciò, conformemente alla norma SIA 243, il rivestimento di una facciata compatta deve avere come minimo un fattore di riflessione diffusa del 30 % (v. riquadro). Valori inferiori possono creare tensioni termiche eccessive nel materiale e causare la formazione di crepe. Le temperature elevate fanno ritirare gli isolamenti termici in materiale sintetico rendendone irregolare la superficie e compromettendone il potere isolante. La lana minerale, invece, ha per sua natura un’elevata stabilità termica e quindi richiede una maggiore libertà di scelta per quanto concerne il colore. Fattore di riflessione diffusa Il fattore di riflessione diffusa indica la luminosità ­percepita di un colore rispetto a una superficie bianca a parità di condizioni di illuminazione. Questo fattore varia da 0 (punto di nero) a 100 (punto di bianco) e pertanto una tonalità con fattore 15 è molto scura. I fattori di riflessione diffusa possono variare da fornitore a fornitore a seconda del metodo di misurazione adottato. Facciata ventilata Facciata compatta ]] Migliore evacuazione dell’umidità ]] Più economica di una facciata ventilata ]] Ampia libertà di scelta quanto alla forma e ai ]] Consente di realizzare costruzioni snelle materiali (legno, pietra, metallo, fibrocemento) ]] Non richiede soluzioni dettagliate complicate e di conseguenza più costose Svantaggi 24 ]] Più costosa di una facciata compatta ]] Meno resistente alle sollecitazioni meccaniche ]] Più complicata e costosa in caso di risanamento ]] Minore durata Figura 23: la facciata compatta è molto diffusa e può essere realizzata in numerose varianti. 25 La facciata compatta nella costruzione massiccia In genere, tutti gli elementi che compongono una facciata compatta sono reperibili presso lo stesso fornitore e devono essere perfettamente abbinati tra loro perché la durata di una facciata dipende in gran parte dall’interazione tra i materiali utilizzati. Il sistema facciata è costituito per lo più da sette strati: muratura, collante, isolamento termico, tessuto di rinforzo, intonaco di fondo, intonaco di finitura ed eventualmente mano di pittura. Ecco come si realizza: uno o più strati di pannelli isolanti vengono fissati al muro con del collante; per rendere più saldo l’ancoraggio, oltre alla colla è possibile utilizzare anche dei supporti di plastica. I pannelli termoisolanti devono essere montati senza lasciare spazi vuoti; se se ne creano, vanno tamponati con lo stesso materiale. Poi si posa il tessuto di rinforzo sopra il quale si applica l’intonaco di fondo. Per evitare danni, lo strato esterno della facciata compatta deve essere permeabile al vapore e lasciare fuoriuscire l’umidità proveniente dalla costruzione. Isolamento termico Per isolare le facciate compatte con fondo massiccio, vengono utilizzati prevalentemente pannelli isolanti di lana minerale o polistirolo che, oltre a essere incollati sulla muratura, possono essere ulteriormente assicurati con degli appositi supporti isolanti. Prima di applicare l’intonaco di fondo, ci si deve accertare che lo strato termoisolante sia perfettamente liscio, asciutto e stabile nonché assolutamente privo di polvere. Le facciate compatte possono essere isolate anche con mattoni porosi e intonaci isolanti che, tuttavia, hanno proprietà coibenti di gran lunga inferiori a quelle dei pannelli isolanti. Intonaco esterno L’intonaco esterno è lo strato più superficiale di un edificio, vale a dire quello che ne caratterizza in gran parte l’estetica ma anche quello più esposto agli agenti atmosferici. Pertanto, oltre a soddisfare determinate esigenze architettoniche, deve anche essere sufficientemente resistente alle sollecitazioni di pioggia, gelo vento e variazioni di temperatura. È per questo motivo che dalla qualità e dall’applicazione dell’intonaco esterno dipende la durata non solo della facciata ma addirittura dell‘intero fabbricato. In particolare, per evitare che si formino crepe, è importante che 26 i diversi strati che compongono la facciata siano tra loro compatibili. Ecco perché, in genere, i prodotti utilizzati per realizzarla provengono tutti dallo stesso fornitore, il quale deve preoccuparsi, ad esempio, che tutti i componenti abbiano un adeguato coefficiente di dilatazione termica. La struttura dell’intonaco varia da fornitore a fornitore. Spesso viene utilizzata una combinazione di intonaco di fondo e intonaco di finitura minerale, cui talvolta viene aggiunto un terzo strato che funge da ponte di aderenza minerale tra i pannelli isolanti e l’intonaco di fondo. Quest’ultimo ha il compito di assorbire temporaneamente l’acqua penetrata attraverso l’intonaco di finitura e di rilasciarla gradualmente all’esterno. Spesso viene applicato con un’armatura in fibra di vetro fissata sui pannelli isolanti. Gli intonaci armati migliorano la resistenza della facciata alla pioggia e agli sbalzi termici importanti. A livello della zoccolatura viene utilizzato uno speciale intonaco di fondo. L’intonaco di finitura rappresenta il fronte più avanzato della difesa contro le intemperie e può essere realizzato in un’infinità di modi diversi a seconda dei coloranti, del tipo di pittura e del metodo di applicazione scelti. Una variante possibile è, ad esempio, l’intonaco graffiato ruvido. Figura 24: sezione verticale di un isolamento termico esterno intonacato. Intonaco interno Mattone B17.5/24 Malta collante Intonaco esterno Pannello isolante ­Flumroc COMPACT PRO In caso di risanamento L’ottimizzazione energetica degli involucri edilizi sta andando a gonfie vele grazie alle sovvenzioni concesse dalla Confederazione con il suo Programma Edifici. Per raggiungere gli obiettivi prefissati dalla politica energetica, è necessario rinnovare numerosissime costruzioni in muratura. I muri non isolati sono facili da risanare, purché si segua la procedura corretta. Il vantaggio è che il muro portante e l’intonaco restano al loro posto; basta applicarvi sopra l‘isolamento termico e tamponare il tutto con uno strato d‘intonaco (vedere figura 26). Prima di procedere a un risanamento, gli elementi costruttivi esistenti devono essere esaminati da specialisti che, dopo un’accurata perizia, definiscono gli interventi di riparazione da eseguire in base alle condizioni dell’involucro edilizio. Affinché la nuova facciata sia stabile, ermetica e duratura, è necessario seguire tre step: Preparazione: anzitutto la superficie della facciata deve essere accuratamente pulita per rimuovere eventuali alghe, licheni e sporcizia. Questa operazione serve anche a migliorare la presa del collante con cui si andranno a fissare i pannelli isolanti. Se l’intonaco esterno è ben conservato, è sufficiente pulirlo, ma se è anche danneggiato, va riparato. Figura 25: risanamento di una facciata compatta passo dopo passo. Fissaggio dell’isolamento: dopo aver preparato la superficie, si passa all’applicazione dell’isolamento termico che viene fissato con del collante. Diversamente da quanto avviene per le facciate di edifici nuovi, negli edifici da risanare i pannelli isolanti devono essere fissati anche meccanicamente. A tale scopo, vengono adoperati dei tasselli di plastica che, attraversando lo strato di intonaco esistente, vanno piantati nella struttura portante a una profondità di 4 cm circa. Raccordi: i raccordi delle finestre e dei cassettoni copritapparella meritano un’attenzione particolare. Quando si risana una facciata è consigliabile sostituire le vecchie finestre con infissi dotati di vetri atermici. Solo così è possibile ottimizzare l’involucro edilizio sul piano energetico. Se invece le vecchie finestre vengono mantenute, è necessario eliminare i ponti termici a livello dei raccordi. A tale scopo, è necessario applicare dappertutto uno spessore isolante minimo. Figura 26: quando si risana una facciata, la muratura e l’intonaco esistenti vengono mantenuti, come mostra la sezione verticale. Muratura composita esistente 320 mm Malta ­collante e fissaggio meccanico Pulitura della facciata esistente Rimozione dei frammenti d’intonaco staccati Levigatura della superficie Incollaggio dei nuovi pannelli isolanti Fissaggio meccanico dell’isolamento Pannello isolante Flumroc ­COMPACT PRO Intonaco esterno Applicazione dell’intonaco esterno 27 Sistema d’intonaco a strato spesso Gli isolamenti termici non possono essere intonacati come si fa con i muri tradizionali. In questo caso, infatti, generalmente si applicano strati d’intonaco sottili per non compromettere la stabilità della facciata. Questo limite, però, può essere superato optando per sistemi d’intonaco come ROBUSTO, che prevede l’aggiunta di un’armatura di rete metallica. Grazie a questo rinforzo è possibile posare spessori isolanti superiori a 20 cm aumentando la resistenza della facciata agli urti. Oltre a migliorare la stabilità, il maggiore spessore dell’intonaco fa aumentare anche la massa termica di quest’ultimo. Di conseguenza, la superficie della facciata si raffredda più lentamente attenuando il fenomeno della condensa, principale responsabile della comparsa di alghe e licheni. Mentre i sistemi intonacati più sottili suonano a vuoto, le facciate compatte con uno spesso strato di intonaco producono lo stesso suono di un muro massiccio. La struttura armata, più consistente, migliora la presa dell’intonaco di fondo offrendo una più ampia libertà di scelta quanto alla configurazione estetica della facciata che, ad esempio, oltre a essere rifinita con intonaco o pittura, può essere rivestita di pesanti lastre di ceramica, granito o klinker oppure può essere tamponata con dell’intonaco graffiato massiccio. Rete d’acciaio per una maggiore stabilità L’elemento chiave dei sistemi di facciata a strato spesso sono le reti d’armatura d’acciaio bonificato. Queste reti vengono fissate direttamente sul lato esterno dei pannelli isolanti in lana di roccia mediante speciali tasselli. Clip supplementari in plastica fungono da distanziatori tra l’isolamento termico e l’armatura metallica. Quest’ultima viene ricoperta con 15 mm circa di intonaco di fondo che funge da base per l’intonaco esterno. Poi va applicato uno strato di 4 mm circa di matrice con tessuto di armatura convenzionale come base per la rifinitura che si desidera applicare sulla facciata. Figura 27: l’intonaco graffiato rifinisce la facciata compatta isolata della residenza per anziani di Wettsteinpark a Basilea. 28 La facciata compatta nell’edilizia in legno Gli isolamenti termici esterni intonacati non vengono utilizzati solo per le facciate di costruzioni massicce, ma sempre più spesso vengono combinati con strutture portanti di legno. La costruzione leggera a intelaiatura di legno è la più adoperata per le facciate compatte e ha il grande vantaggio di potersi avvalere abbondantemente di elementi prefabbricati. Le pareti vengono munite di isolamento termico, e talvolta addirittura di finestre, già nello stabilimento produttivo e quindi, una volta in cantiere, non resta che assemblarle. Ciò consente di erigere la costruzione grezza in meno tempo e a un costo inferiore. La costruzione a intelaiatura di legno consiste in una struttura portante fatta di travi di legno e pannelli. Per evitare i Caratteristiche della costruzione a intelaiatura di legno Vantaggi Svantaggi ]] Elevato livello di prefabbricazione ]] Massa termica ridotta (tempi di montaggio ridotti) ]] Costruzione a secco (­niente ­tempi d’attesa) ]] Basso costo (­variazioni termiche) ]] Protezione dai rumori (necessità di misure fonocoibenti nei condomini) ]] Protezione antincendio ]] Costruzione snella e bene isolata (­necessità di misure antincendio ]] Compatibilità ecologica negli edifici con più di tre piani) (­materia ­prima rinnovabile) ponti termici, gli spazi tra le parti portanti − i telai di legno − vengono completamente tamponati sul lato esterno con pannelli isolanti supplementari. Per gli edifici costruiti con questo metodo, tre partner hanno messo a punto, in collaborazione con Greotherm, un sistema di facciata compatta chiamata M-HFix. Imprese operanti nei settori dell’isolamento termico, del fissaggio e dell’intonaco hanno unito il loro konw-how per creare un unico prodotto. Il frutto di questa collaborazione è una costruzione che può essere montata rapidamente, a secco e con un sistema di fissaggio semplice. I tempi di montaggio si riducono ulteriormente se il materiale isolante viene fissato già nello stabilimento produttivo. Come materiale isolante può essere utilizzata la lana di roccia, le cui fibre non imputridiscono e sono resistenti alla muffa e ai parassiti; inoltre, non si gonfiano né si deformano per effetto dell’umidità o delle variazioni termiche. Grazie alla loro capacità di accumulazione termica e al loro buon coefficiente di diffusione, i pannelli in lana di roccia sono delle ottime basi per l’applicazione di intonaco sulle costruzioni di legno. Questo sistema di facciata ha anche un vantaggio di tipo ecologico: la riciclabilità dei suoi componenti. Figura 28: sezione verticale e orizzontale di facciata compatta in costruzione leggera. Ev. rivestimento interno Ev. spazio di installazione Pannello OSB 3 18 mm Pannello isolante Flumroc SOLO o pannello isolante Flumroc 1 Pannello DWD 16 mm Collante o graffe d’acciaio legato, ad es. Haubold Pannello isolante Flumroc COMPACT PRO Intonaco esterno Ev. rivestimento interno Ev. spazio di installazione Pannello OSB 3 18 Pannello isolante Flumroc SOLO o pannello isolante Flumroc 1 Pannello DWD 16 mm Collante o graffe d’acciaio legato, ad es. Haubold Pannello isolante Flumroc COMPACT PRO Intonaco esterno 29 Figura 29: i sistemi di facciata compatta vengono utilizzati anche nella costruzione a intelaiatura di legno. 30 Facciata ventilata Struttura e costruzione Le facciate ventilate hanno il vantaggio di possedere ottime proprietà fisico-edili dovute essenzialmente alla struttura stratificata tipica di queste costruzioni. Semplificando, si può dire che una facciata ventilata è composta da quattro strati: la struttura primaria (di legno, calcestruzzo o elementi in pietra), l’isolamento termico, un’intercapedine in cui circola aria e infine il rivestimento. Per quanto concerne i materiali e il tipo di ancoraggio statico del rivestimento, le possibilità di scelta sono praticamente illimitate. La multistraticità della facciata ventilata ne fa una costruzione particolarmente apprezzata dagli architetti, in quanto ogni singolo strato può essere scelto e ottimizzato in base a esigenze specifiche. La facciata è il risultato delle peculiarità dell’ubicazione, delle intenzioni del committente e della soluzione architettonica scelta. I diversi strati possono essere combinati tra loro in un’infinità di modi diversi. Funzionalità e scelta dei materiali La struttura portante è la struttura primaria dell’edificio. I materiali più utilizzati per realizzarla sono i seguenti: ]] muri di mattoni, pietra calcarea, pietre naturali, blocchi in calcestruzzo cellulare e blocchi Durisol ]] calcestruzzo ]] legno e suoi derivati; sono sempre più diffuse le pareti in legno massiccio In genere, per l’ancoraggio si utilizzano bulloni e tasselli, con cui la sottostruttura viene fissata sulla struttura portante. Il dimensionamento degli ancoraggi è stabilito dalla norma SIA 260. Normalmente di questo aspetto si occupa il fornitore del sistema. Un criterio di qualità importante a questo riguardo è rappresentato dalla resistenza alla corrosione degli elementi di ancoraggio. La sottostruttura è spesso realizzata in legno o metallo oppure in entrambi i materiali: talvolta, ad esempio, travi di legno verticali vengono avvitate su guide di metallo orizzontali fissate alla struttura portante per mezzo di mensole. Ognuno degli strati che compongono una facciata ventilata svolge funzioni diverse. Ciò consente di ottimizzare ogni singolo strato nonché la costruzione nel suo insieme. Tenuto conto della vasta scelta di materiali e varianti strutturali possibili, la costruzione ventilata si adegua perfettamente alle condizioni quadro giuridiche e fisico-edili alle quali bisogna attenersi. Questa ottimizzazione dipende per lo più dalla competenza del fornitore di sistemi, che deve offrire al committente o all’architetto tutto ciò che occorre per realizzare una facciata dalla A alla Z. L’ancoraggio e la sottostruttura rivestono un’importanza enorme per la statica delle facciate ventilate. I costruttori di facciate distinguono tra struttura portante, sottostruttura e ancoraggio. 31 Fibrocemento I pannelli in fibrocemento sono materiali da costruzione di cui gli architetti non riescono più a fare a meno; possono essere utilizzati sia per rivestire facciate sia per coprire tetti e realizzare rifiniture interne; durano molto a lungo perché sono particolarmente resistenti agli agenti atmosferici come l’umidità, le variazioni di temperatura, la grandine e le radiazioni solari; inoltre, non bruciano (sono classificati con indice di incombustibilità 6 o 6q), per cui spesso vengono utilizzati quando si devono soddisfare requisiti di protezione antincendio particolarmente severi. I pannelli in fibrocemento sono fatti di cemento (40 % circa), fibre di rinforzo di origine sintetica e fibre di processo in cellulosa. Nella composizione del fibrocemento rientrano anche i coloranti e alcune sostanze che servono a modificare la struttura della superficie. I pannelli in fibrocemento contengono anche acqua (12 % circa) e aria (30 %). L’aria inclusa nei pannelli forma dei microscopici fori che, in caso di gelo, fungono da camere di espansione per l’acqua impedendo il danneggiamento della struttura. Varietà di forme e colori In commercio esistono diverse tipologie di pannelli in fibrocemento per facciate: lisci, ondulati o forati. La gamma dei colori comprende diverse centinaia di tonalità coprenti o trasparenti. Esistono anche pannelli in fibrocemento che imitano fedelmente l’aspetto di altri materiali come il legno o l’ardesia naturale. I formati vanno dalle assicelle di 6 cm di larghezza alle lastre lunghe più di 3 metri. I pannelli in fibrocemento si prestano a realizzare coperture negli stili architettonici più disparati: dalla casa rustica con assicelle di piccolo formato ai moderni complessi amministrativi rivestiti di grossi pannelli vivacemente colorati. Sempre più spesso si vedono edifici rivestiti di fibrocemento sia sulla facciata che sul tetto. Figura 30: pannelli in fibrocemento di diverso colore mettono in risalto gli aggetti perfettamente isolati d ­questo edificio. 32 Ideale per le facciate ventilate Il montaggio deve essere preciso I pannelli di fibrocemento sono fissati alla struttura portante per mezzo di una sottostruttura. Quest’ultima può essere di legno, di metallo leggero o di una combinazione di entrambi i materiali. È fatta di travetti di sostegno orizzontali e travetti portanti verticali. I travetti orizzontali vengono montati direttamente sullo strato isolante oppure vengono integrati al suo interno. Sono tenuti da viti di ancoraggio che attraversano lo strato isolante e affondano nella muratura. I punti di giunzione tra un pannello di fibrocemento e l’altro (a meno che i pannelli siano sovrapposti) e tra i pannelli e i travetti portanti in legno devono essere ­sigillati con del nastro di tenuta per giunti EPDM. Altrimenti la pioggia può penetrare dalle viti di fissaggio con cui i pannelli sono fissati ai travetti portanti facendo i­mputridire la sottostruttura e riducendo l’efficacia del materiale isolante a causa dell’umidità. La qualità delle viti e del nastro di tenuta per giunti è quindi determinante per la durata e la funzionalità di una facciata in fibrocemento. I pannelli della facciata sono fissati per lo più con viti a testa tonda sui travetti verticali, avvitati a loro volta sui travetti orizzontali. I travetti di legno possono anche essere sostituiti con profilati di metallo che, avendo una maggiore forza di ritenuta rispetto alle sottostrutture di legno, vengono utilizzati soprattutto per le facciate molto grandi o per montare pannelli in fibrocemento di grande formato e quindi piuttosto pesanti. I moduli e i pannelli devono essere montati in assenza di sollecitazioni meccaniche e di tensioni. Inoltre, è importante che le teste delle viti di fissaggio siano messe a filo dei pannelli di fibrocemento. In caso contrario, quando si verifica uno sbalzo termico importante, eventuali tensioni possono creare fessurazioni nei pannelli in fibrocemento. Tabella 7: dimensionamento del vano di ventilazione Intonaco interno Mattone B 17.5/24 Pannello isolante ­Flumroc DUO (Fonte: Eternit) Altezza dell’edificio Dimensione minima del vano di ventilazione Fino a 6 m 20 mm Fino a 22 m 30 mm Più di 22 m 40 mm Vano di ventilazione Rivestimento Pannello isolante ­Flumroc MONO Figura 31: le mensole a parete su spessori di materiale sintetico riducono i ponti termici. 33 Pannelli Rockpanel I pannelli Rockpanel sono pannelli di rivestimento per facciate che si ottengono dal basalto. La roccia viene prima fusa a una temperatura di 1200 gradi centigradi e poi trasformata in lastre. Con un metro cubo di basalto si producono 400 metri quadrati circa di pannelli. I pannelli Rockpanel sono completamente riciclabili e già quelli attualmente in commercio sono fatti per il 25 % di materiale riciclato. I pannelli per facciate Rockpanel durano a lungo e sono resistenti agli agenti atmosferici. Il materiale di cui sono fatti è stato sottoposto a scrupolosi test per saggiarne la reazione al fuoco ed è classificato come «difficilmente infiammabile» (categoria B-s2, d0) secondo UNI EN 13501-1. Colori codificati I pannelli Rockpanel sono disponibili in più di 100 colori codificati secondo il sistema RAL. Il che consente di abbinarli perfettamente ad altri elementi costruttivi. Inoltre, sono disponibili in diverse varianti: oltre a quelli con superficie liscia o ruvida, vi sono quelli che imitano l’aspetto di altri materiali come il legno o il metallo. Poiché i pannelli Rockpanel sono flessibili e relativamente leggeri, durante il montaggio possono essere leggermente curvati permettendo di realizzare rivestimenti o schermature per attici arrotondati senza il bisogno di eseguire lavorazioni speciali. I pannelli per facciate Rockpanel sono disponibili in diversi formati che vanno dal listello alla lastra di grandi dimensioni. Sono fatti di un materiale facile da lavorare e adattabile a qualsiasi edificio, che può essere tagliato e forato con dei semplici utensili manuali. Infine, questi pannelli possono essere posati senza giunti, per cui realizzare facciate a prova di pioggia non è assolutamente un problema. Facili da fissare I pannelli Rockpanel possono essere fissati con viti, rivetti o sistemi speciali ma possono anche essere incollati. Questi pannelli vengono utilizzati per rivestire prevalentemente facciate ventilate ma anche sistemi non ventilati. Figura 32: pannelli Rockpanel tipo legno: un’imitazione perfetta. 34 La varietà dei fissaggi possibili li rende adatti a diversi tipi di sottostruttura, che siano listonature di legno oppure profilati di metallo o plastica. Poiché possono essere curvati, le lievi tensioni che si creano durante il montaggio non rappresentano un problema. La loro flessibilità conferisce alle facciate anche una notevole resistenza alle escursioni termiche importanti. Intonaco interno Mattone B 17.5/24 Pannello isolante ­Flumroc DUO D 20 Basalto: un materiale da costruzione tipico Il basalto è una roccia di origine vulcanica composta essenzialmente da silicati di ferro, magnesio e altri Vano di ventilazione metalli. Di colore variabile dal grigio scuro al nero, il Supporto per intonaco basalto è la roccia più diffusa in tutto il pianeta. Da secoli il basalto viene utilizzato per realizzare le più Intonaco esterno disparate costruzioni massicce, rivestimenti per pavimenti, lastre di pietra, monumenti e mosaici. Per fabbricare pannelli per facciate e materiale isolante in lana di roccia, il basalto viene fatto fondere, ridotto in fibre e intrecciato. Se ne ricava un materiale da costruzione resistente, duraturo e dalle ottime proprietà fonoisolanti e antincendio. Figura 33: rivestimento ventilato: il montaggio viene eseguito con viti distanziali e profili ad angolo. 35 Il legno e i suoi derivati Grezzo o trattato, il legno è un materiale da rivestimento di lunghe tradizioni. Ce ne offrono numerosi esempi le semplici case di campagna di una volta ma anche i sontuosi edifici storici che abbelliscono le città. Anche oggi il legno è un materiale molto usato per la costruzione di facciate, e non solo nelle zone rurali. Lo dimostrano diversi progetti attuali, come l’immobile costruito nel 2012 a Winterthur, progettato dalla cooperativa Gesewo per accogliere diverse generazioni, o la scuola Büttenen realizzata a Lucerna nel 2009. Quanto al fatto che il legno andrebbe trattato, qui le opinioni si dividono perché se è vero che i rivestimenti di legno e derivati del legno non ingrigiscono se verniciati, è altrettanto vero che le facciate di legno al naturale sono molto belle. In ogni caso, che il legno non trattato invecchi mantenendo inalterato il suo fascino è dimostrato anche dalle innumerevoli facciate annerite dal sole tipiche delle regioni alpine. Infine, le facciate di legno non sono solo belle da vedere ma durano anche nel tempo, a condizione che i materiali siano adoperati o pretrattati correttamente. Un materiale versatile Il legno e i suoi derivati possono essere utilizzati per rivestire le case in molti modi diversi e creando gli effetti architettonici più disparati. In genere, si distingue tra i rivestimenti in legno massiccio piallato (tavole semplici o sagomate) e gli elementi per facciate fatti con i derivati del legno (pannelli). E poi esistono altri prodotti caratterizzati da una lavorazione particolare (come le scandole) o da un trattamento speciale (come l’impregnazione a pressione). Tabella 8: tavolati Chiusi ]] In genere si tratta di tavole sagomate assemblate con incastro a maschio e femmina oppure sovrapposte (per almeno 15 mm) Aperti ]] Si tratta per lo più di listelli o di tavole romboidali o lamellari ]] Dato che l’acqua può raggiungere la parte posteriore del tavolato (sotto forma di pioggia o di condensa), occorre prestare particolare attenzione alla sottostruttura. 36 Tavolati Per i rivestimenti realizzati con tavole a lembi sovrapposti o assemblate con incastro a maschio e femmina o ancora fatti di semplici tavole (orizzontali o verticali) oggi si utilizzano spessori di 20-26 mm. Di solito la larghezza varia da 70 a 140 mm. Si sconsiglia di utilizzare larghezze superiori a 160 mm per via dei possibili movimenti di dilatazione e ritiro (figura 35). I tavolati possono avere una configurazione chiusa o aperta (tabella 8). Rivestimento con pannelli Le grandi facciate possono anche essere realizzate con pannelli di legno o di derivati del legno. Oltre all’effetto estetico che se ne può ottenere, questa tecnica vanta anche una grande rapidità di montaggio. La tabella 9 offre una panoramica dei vari tipi di pannelli e della loro idoneità a essere utilizzati come rivestimento esterno. Interventi edilizi Un rivestimento di legno è soggetto agli agenti atmosferici più disparati (sole, pioggia, vento, sbalzi termici). L’intensità di questi ultimi dipende dalla posizione dell’edificio, dalla sua esposizione e dalle misure di protezione adottate. Tutto ciò che attenua gli effetti degli agenti atmosferici e che impedisce all’umidità di penetrare nella facciata di legno concorre a prolungarne la durata. Per questo motivo, la configurazione dei dettagli strutturali è di fondamentale importanza per la qualità di una facciata di legno. I principali criteri ai quali attenersi sono i seguenti: ]] evitare le superfici orizzontali ]] proteggere la parte frontale del legno ]] evitare i ristagni d’acqua ]] creare dei gocciolatoi ]] prevedere giunti larghi più di 10 mm per agevolare l’asciugatura degli elementi costruttivi ]] permettere i movimenti di dilatazione e ritiro adottando adeguati sistemi di fissaggio ]] utilizzare elementi di raccordo inossidabili ]] garantire una ventilazione efficace ]] applicare il rivestimento di legno a partire da un’altezza a prova di schizzi d’acqua (almeno 300 mm da terra) Figura 34: la facciata di legno di questa casa a Meilen è protetta anche da una tettoia. Tabella 9: idoneità dei pannelli di legno o derivati del legno come rivestimento esterno (fonte: Lignum) Tipo di pannello Idoneità Pannelli di legno massiccio Monostrato No Almeno 3 strati impermeabilizzati Sì, con riserva (protezione dei bordi) Pannelli di legno compensato Pannelli in compensato non impermeabilizzati No Pannelli in compensato incollati Sì, con riserva (protezione dei bordi e della superficie, impiego di qualità speciali) Pannelli truciolari Incollati con resina sintetica No Legati con cemento Sì OSB No Pannelli in fibra, MDF Sì, con riserva (incollaggio speciale, protezione dei bordi e della superficie) 37 Tipi di legno I vari tipi di legno rispondono in modo diverso alle differenti sollecitazioni, tranne che per la semplice degradazione della superficie (scolorimento ed erosione) cui sono soggette indistintamente tutte le essenze. Perciò, se si tratta di esigenze estetiche, non vale la pena preferire legnami presumibilmente «resistenti alle intemperiei» (il più delle volte costosi) al legno ormai collaudato delle nostre conifere. Tuttavia, le essenze di legno si distinguono per le loro proprietà igroscopiche e per la loro resistenza all’attacco fungino. Per le facciate molto esposte alle intemperie e all’umidità si prestano le essenze con le caratteristiche seguenti: ]] durabilità naturale ]] igroscopicità ]] stabilità dimensionale (lievi movimenti di dilatazione e ritiro) Tabella 10: proprietà delle essenze di conifere e latifoglie (fonte: Lignum) Tipo di legno Durabilità Igroscopicità ­naturale Stabilità ­dimensionale Essenze di conifere Douglasie Da moderatamente (abete di Douglas) a poco durevole Minima Media Abete rosso Larice Poco durevole Scarsa Media Da moderatamente Scarsa Media Scarsa Media Da media Media a poco durevole Pino silvestre Da moderatamente a poco durevole Abete Poco durevole (abete bianco) Western Redcedar a elevata Durevole (cedro rosso del Da scarsa Elevata a media Pacifico) Essenze di latifoglie Castagno Durevole Scarsa Media Quercia Durevole Scarsa Da media a scarsa Robinia Da molto durevole (falsa acacia) a durevole 38 Molto scarsa Media Figura 35: sezioni verticali di diversi tipi di tavolato: tavolati sagomati chiusi, assemblati con incastro a maschio e femmina (in alto); tavolati contigui a giunto aperto e chiuso (al centro); perline a scandola chiuse e aperte (in basso). (Fonte: nota tecnica Montaggio di facciate in legno, VSH e Associazione svizzera costruttori in legno/Holzbau Schweiz) Tabella 11: trattamento superficiale delle facciate in legno (fonte: Lignum) Le facciate di legno si dividono in quattro categorie: Non trattate ]] Senza impregnante, fondo o altre vernici. ]] Gli agenti atmosferici alterano il colore e la struttura superficiale (dopo uno o due anni, sulle parti della facciata esposte regolarmente alle intemperie si forma una patina uniforme di colore grigio argento). ]] Le parti molto esposte agli agenti atmosferici possono annerire. ]] Le parti protette (da tettoie, balconi, aggetti, cornici di finestre) si degradano più lentamente (restano scure). ]] Le alteriazioni superficiali (fessurazione, erosione della superficie) non compromettono la ­resistenza. ]] Se ben costruite, possono durare diverse decine di anni. Con trattamento non filmogeno ]] Trattamento superficiale avente lo scopo di conferire un aspetto uniforme alla facciata di legno (protezione contro la luce, l’umidità, i funghi e le alghe che alterano il colore della superficie, «protettivo anti-ingrigimento», impregnazione a pressione). ]] Spesso combinato anche ad altri prodotti. ]] Protezione contro l’umidità: è possibile e necessario riapplicare il prodotto. Con ­trattamento ]] La struttura del legno rimane visibile. colorato ]] La modesta quantità di pigmenti contenuti nel trattamento impedisce l’alterazione del colore ­trasparente solo in minima parte. ]] I colori naturali bruni o scuri sono da preferire ai colori chiari, gialli e bianchi. ]] Per le tonalità colorate, verificare la resistenza alla luce. Con trattamento ]] Le vernici colorate coprenti escludono qualsiasi alterazione di colore del legno. colorato coprente ]] Mano di fondo sufficientemente isolante contro la fuoriuscita delle sostanze contenute nel legno (ingiallimento). ]] I punti tagliati o danneggiati durante il montaggio devono assolutamente essere trattati con due mani di vernice. ]] Una mano finale idrorepellente consente di prolungare la durata del trattamento. ]] Il sistema deve poter essere riverniciato. I requisiti che le tavole per facciate devono possedere sono definiti nella pubblicazione edita da Lignum e disponibile solo in tedesco e francese intitolata «Qualitätskriterien für Holz und Holzwerkstoffe im Bau und Ausbau, Handelsgebräuche für die Schweiz» (criteri di qualità per il legno e i derivati del legno nella costruzione e nella ristrutturazione, regole commerciali per la Svizzera), edizione 2010. Quando le facciate sono di legno, un’attenzione particolare va prestata alla protezione antincendio (vedere pagina 14). Inoltre, la scelta del trattamento superficiale gioca un ruolo importante per quanto concerne l’applicazione dei criteri ecologici, attestata da vari ecolabel. Per mantenere in buono stato gli strati di rivestimento della facciata, anche in funzione dell’intensità degli agenti atmosferici cui le facciate sono esposte, esistono delle tabelle di valori empirici che indicano gli intervalli di manutenzione ai quali attenersi. A tale proposito si rimanda alla nota tecnica n. 3-6-07/D dell’Associazione svizzera dei laboratori di piallatura (VSH) e dell’Associazione svizzera costruttori in legno (Holzbau Schweiz). In casi particolari è necessario eseguire test specifici. 39 Sottostruttura e fissaggio Certificati e marchi di qualità Di norma, i tavolati per facciate vengono montati su costruzioni di listelli semplici o doppie. Queste sottostrutture devono svolgere le funzioni seguenti: ]] trasmettere il carico dovuto all’azione del vento alla struttura portante ]] garantire un collegamento permanente tra il rivestimento e la struttura portante ]] trasmettere il peso proprio del rivestimento della facciata alla struttura portante sottostante ]] fungere da base di ancoraggio per gli elementi di fissaggio dei rivestimenti ]] garantire la circolazione dell’aria lungo tutta la facciata ovvero da bordo a bordo ]] assicurare l’evacuazione o l’evaporazione dell’umidità penetrata ad es. con la pioggia. L’Associazione svizzera dei laboratori di piallatura (VSH) rilascia un certificato per i tavolati industriali rivestiti utilizzati principalmente per le facciate in legno. Per saperne di più, è bene dare un’occhiata al sito www.vsh.ch. In collaborazione con l’Empa e con le associazioni interessate, la Lignum ha creato un label di qualità per le facciate in legno. Si tratta di un marchio registrato protetto che viene utilizzato da diverse aziende produttrici sotto la sorveglianza della Lignum. I prodotti piallati vengono etichettati con questo marchio solo se il substrato (legno), il sistema di rivestimento e l’applicazione soddisfano determinati criteri di qualità. Maggiori informazioni in proposito al sito www.lignum.ch. Le singole parti di legno devono essere fissate durevolmente. Per farlo si utilizzano principalmente chiodi e viti d’acciaio almeno del tipo A2. Gli elementi di collegamento devono essere sufficientemente e durevolmente protetti dalla corrosione per evitare che sulla facciata compaiano le tipiche strisce di ruggine dovute alla corrosione delle parti di metallo. Gli elementi di fissaggio possono essere visibili o nascosti. Maggiori informazioni sul montaggio delle facciate in legno sono contenute nella nota tecnica n. 4-2-07/D dell’Associazione svizzera dei laboratori di piallatura (VSH) e dell’Associazione svizzera costruttori in legno (Holzbau Schweiz) (www.vsh.ch und www.holzbau-schweiz.ch). Ev. rivestimento interno Ev. spazio di installazione Pannello OSB 3 15 mm Pannello isolante Flumroc 1 o Pannello isolante Flumroc SOLO Chiusura ermetica al vento Vano di ventilazione Perline a scandola Ev. interno Evtl. Innenverkleidung Evtl.rivestimento Innenverkleidung Ev. di installazione Evtl. Installationsraum Evtl.spazio Installationsraum Pannello OSB 15 3 15 mm OSB 3-Platte 15 mm OSB 3-Platte mm isolante Flumroc 1o Flumroc-Dämmplatte 1 oder Pannello Flumroc-Dämmplatte 1 oder isolante Flumroc SOLO Flumroc-Dämmplatte SOLO Pannello Flumroc-Dämmplatte SOLO Winddichtung Hinterlüftungsraum Stülpschalung Figura 36: sezione verticale (a sinistra) e orizzontale di parete esterna con perline a scandola ventilate. 40 Chiusura ermetica al vento Winddichtung Vano di ventilazione Hinterlüftungsraum Perline a scandola Stülpschalung Figura 37: listelli grezzi di abete bianco a sezione conica ­caratterizzano la facciata di questo condominio ad Aarau. 41 Metalli Le facciate di metallo si notano a prima vista tra tanti esempi di architettura tradizionale. Oltre che in acciaio, alluminio e zinco, possono essere realizzate anche in rame, bronzo, ottone e, più raramente, in piombo. Il rame e soprattutto il piombo, tuttavia, comportano dei rischi perché, se dissolti nell’acqua sotto forma di sali, possono essere tossici per l’organismo. I metalli vengono utlizzati per lo più sotto forma di leghe perché queste ultime hanno proprietà fisiche migliori rispetto ai metalli puri. I metalli possono essere usati per rivestire le facciate in infiniti modi diversi. I metalli resistenti alla corrosione, come ad esempio l’acciaio legato, si mantengono lucenti; altri, invece, formano una bella patina che li protegge dal processo corrosivo. Se si vuole evitare che le facciate di metallo si ossidino, basta rivestirle di uno strato protettivo, come ad esempio una vernice o una sostanza sintetica (pellicola, rivestimento in polvere). Spesso il metallo viene utilizzato anche sotto forma di materiali compositi come gli elementi sandwich ovvero due lamiere incollate tra loro per mezzo di un’anima in materiale sintetico o in materiale isolante minerale. Gli elementi sandwich vantano proprietà statiche e fonoisolanti migliori rispetto al metallo puro. Le lamiere stirate offrono innumerevoli possibilità di ­espressione architettonica. Si ottengono praticando dei tagli sfalsati sulle lamiere e poi stirandole. In questo modo si ricavano pannelli o lamiere di metallo a griglia dotati di un’elevata rigidità ma dall’aspetto sottile e leggero, che consentono di realizzare anche facciate arrotondate. Poiché le lamiere stirate non proteggono dalla pioggia, di solito tra il materiale isolante e il rivestimento metallico viene posta una pellicola di materiale sintetico permeabile al vapore. Prefabbricati o fatti a mano I rivestimenti in metallo per facciate possono avere diverse forme: nastri, lastre, profili trapezoidali, ondulati o a zigzag, cassette, pannelli, scandole, lamiere perforate e stirate. Questi rivestimenti possono essere fissati direttamente alla sottostruttura. Le facciate metalliche possono essere realizzate anche con elementi prefabbricati. Le facciate di metallo lavorate artigianalmente hanno una lunga tradizione, come testimoniano gli edifici storici realizzati secondo questa antica tecnica. Le facciate fabbricate dai lattonieri sono fatte di elementi uniti tra loro con la tecnica dell’aggraffatura. La costruzione è la stessa dei tetti metallici. L’intera superficie della facciata è chiusa e impermeabile alla pioggia. Le facciate metalliche costruite con la tecnica dell’aggraffatura non sono autoportanti e quindi necessitano di elementi di rinforzo supplementari per una migliore stabilità. Tabella 12: i metalli più usati per rivestire le facciate Materiale Proprietà Zinco Per rivestire le facciate viene utilizzata la lega zinco-titanio (con una parte di zinco superiore al 99,9 %). Questa si ricopre di una patina che varia dal grigio al blu e che impedisce alla lamiera di corrodersi ulteriormente. Acciaio Il normale acciaio da costruzione richiede un trattamento anticorrosivo mediante zincatura o rivestimento con materiale sintetico. In alternativa si può utilizzare l’acciaio legato che è inossidabile ma anche più costoso. Alluminio Questo metallo leggero è molto utilizzato per rivestire le facciate. Resiste alle intemperie, dura a lungo ma può deformarsi in caso di forti grandinate. Rame e leghe di rame Il rame è un metallo malleabile ed è presente soprattutto negli edifici storici. Il processo corrosivo è interrotto dalla formazione di una patina protettiva. Il rame presenta dei rischi sotto il profilo ecologico. 42 Figura 38: in prospettiva, queste due facciate realizzate con materiali diversi sembrano scorrere l’una ­dietro l‘altra come delle quinte. 43 Minimizzare i ponti termici I rivestimenti di metallo devono essere fissati all’edificio per mezzo di una sottostruttura che può essere fatta di listelli portanti di legno o di profilati di acciaio o alluminio. Inoltre, in un rivestimento relativamente impermeabile al vapore come il metallo, è molto importante prevedere l‘evacuazione del vapore acqueo che si diffonde verso l’esterno attraverso le pareti. I ponti termici a livello della sottostruttura e degli elementi di ancoraggio sono praticamente inevitabili. Per limitare le perdite di calore dovute alla perforazione del materiale isolante, è necessario ottimizzare la disposizione e la forma dei profilati portanti dal punto di vista del loro comportamento in quanto ponti termici; inoltre, occorre ridurre il numero delle mensole al minimo indispensabile compatibilmente con le esigenze statico-costruttive. Questo aspetto non va assolutamente sottovalutato perché le facciate metalliche possono, per loro natura, trasformarsi in grandi conduttori o scambiatori termici con conseguenze tutt’altro che auspicabili. Rispetto ad altri materiali di rivestimento, molti metalli e leghe di metalli presentano una dilatazione termica notevole. La sottostruttura, quindi, deve essere fatta in modo tale che i movimenti dei pannelli di rivestimento vengano assorbiti senza arrecare danni alla facciata. A tale scopo, occorre prevedere giunti sufficientemente dimensionati e raccordi scorrevoli. Come per tutte le facciate ventilate, nonostante le zone tampone necessarie per assorbire la dilatazione termica, anche in questo caso è indispensabile prevedere una protezione contro gli insetti. Le lamiere stirate o perforate in prossimità delle chiusure e delle guarnizioni elastiche dei giunti impediscono ai parassiti di annidarsi nel vano di ventilazione. Cassettone di lamiera 500/600 mm Pannello isolante Flumroc DUO C Rivestimento esterno di lamiera Cassettone di lamiera 500/600 mm Pannello isolante Flumroc DUO C Rivestimento esterno di lamiera Figura 39: isolamento monostrato in cassettoni di lamiera. 44 Figura 40: le lamiere stirate conferiscono leggerezza alle facciate di grandi dimensioni. 45 Pietra naturale Vi è una vasta scelta di pietre naturali con le quali è possibile costruire facciate. I silicati nonché le pietre calcaree e arenarie dure e compatte si prestano benissimo a questo scopo perché sono molto resistenti agli agenti atmosferici e alle sollecitazioni meccaniche. Alcune rocce metamorfiche, come ad esempio il marmo, possono indebolirsi e deformarsi sotto l’effetto degli agenti atmosferici. Ognuna di queste pietre richiede, pertanto, una costruzione di fissaggio adatta alle proprie caratteristiche. Le pietre naturali si trovano in una varietà pressoché illimitata di colori, motivi e strutture. Come se non bastasse, la superficie delle lastre di pietra può essere lavorata in moltissimi modi diversi: infatti, può essere molata, lucidata, intagliata, raschiata, sabbiata o semplicemente sfaldata e lasciata al naturale, tanto per fare qualche esempio. Le facciate in pietra naturale possono essere trattate con dell’impregnante per aumentarne la resistenza alle intemperie. Tre tipi di costruzione Le pietre naturali hanno proprietà molto diverse tra loro, per cui il calcolo statico della facciata deve tenere conto delle caratteristiche specifiche di ciascun materiale. Questi gli aspetti da prendere assolutamente in considerazione: ]] Quanto è resistente la pietra al gelo e alle intemperie? ]] Quanto è sensibile all’inquinamento ambientale (ad es. piogge acide)? ]] Che tipo di patina forma? ]] Sarà ancora disponibile in futuro (in vista di eventuali riparazioni, manutenzione)? Le facciate in pietra naturale possono essere costruite in tre modi diversi: come rivestimento esterno massiccio, ancorato e autoportante; come rivestimento legato con cemento dotato di ancoraggio; e infine come facciata ventilata sospesa. Poiché le facciate in pietra legate con cemento non possono essere isolate, oggi se si sceglie la pietra, si deve optare per una facciata ventilata o un rivestimento esterno massiccio ovvero in muratura biguscio. Tabella 13: tipi di pietra per la costruzione di facciate Tipo di pietre Esempi e proprietà Rocce magmatiche Ad es. granito, basalto, tufo vulcanico Le rocce magmatiche si formano in seguito alla cristallizzazione delle rocce fuse (magma). La maggior parte delle migmatiti sono pietre dure di cui si fa largo uso in edilizia. Rocce sedimentarie Ad es. pietre calcaree e arenarie Le pietre calcaree vantano una buona robustezza e resistenza al gelo, mentre le pietre arenarie sono spesso sensibili ai fattori ambientali. Rocce metamorfiche Ad es. marmo, ardesia, gneiss Le rocce metamorfiche si formano a partire dalle rocce magmatiche o dalle rocce sedimentarie (di qui il loro nome) in seguito a forti variazioni di temperatura e pressione. Le rocce metamorfiche hanno svariate proprietà; molte di esse si prestano alla costruzione di facciate. 46 Figura 41: la pietra naturale riveste la facciata bene isolata di questo edificio amministrativo. 47 Fissaggio metallico Isolamento minerale: la soluzione ideale I rivestimenti di pietra naturale vengono fissati al muro con sistemi di ancoraggio in acciaio legato o in alluminio. In genere, si ricorre a intelaiature (sottostrutture) e tiranti. Come sottostruttura possono essere utilizzate, ad esempio, delle guide d’acciaio forate sulle quali le lastre di pietra vengono fermate con apposite spine. Questo tipo di sospensione consente di spostare facilmente le lastre e di regolarle bene per ottimizzare l’aspetto della facciata. Le intelaiature si prestano anche alla realizzazione di facciate di ampia superficie come quelle degli edifici a molti piani. La quantità di calore che si disperde attraverso la facciata è direttamente proporzionale al numero e alla sezione dei tiranti adoperati. Ma tenuto conto del peso della pietra naturale, il numero degli ancoraggi non può essere ridotto più di tanto, come si può fare invece con le facciate strutturalmente più leggere. Quando si tratta di fissare lastre di rivestimento molto pesanti come quelle in pietra, la sicurezza non è certamente un aspetto da sottovalutare. Il sistema degli ancoraggi cementizi o degli ancoraggi per mensole, che fanno presa direttamente nel muro e nelle lastre di pietra della facciata, è più semplice e dunque meno costoso delle sottostrutture di metallo, che invece vengono costruite con grande dispendio di materiale. In ogni caso, sia per la sottostruttura che per i tiranti si deve adoperare esclusivamente acciaio inossidabile. Intonaco interno Calcestruzzo 200 mm Pannello isolante Flumroc DUO Vano di ventilazione Rivestimento in pietra naturale Pannello isolante Flumroc MONO Figura 42: poiché sono molto pesanti, le lastre di pietra naturale devono essere fissate con robusti sistemi di ancoraggio in metallo. 48 La dilatazione termica impedisce di stuccare le facciate di pietra con materiali duri. L’ideale è utilizzare dello stucco compatible con la pietra. Nei punti esposti a precipitazioni normali si possono eseguire anche giunti aperti; ma sulle facciate esposte alla pioggia battente, ai giunti aperti si dovrebbe aggiungere un componente idrorepellente. I materiali isolanti minerali sono particolarmente adatti a questo scopo: infatti, hanno ottime proprietà a livello di resistenza al vento e comportamento all’umidità e si abbinano perfettamente alla pietra naturale già sul piano materiale. Facciate di vetro Il vetro è un ottimo materiale col quale si possono realizzare facciate dalle forme più disparate. Opaco, traslucido o trasparente, il vetro permette di creare effetti che con altri materiali è assolutamente impensabile ottenere. Le facciate di vetro sono molto usate nei fabbricati commerciali e industriali ma ormai si incontrano sempre più spesso anche nell’edilizia abitativa proprio per la grande libertà di configurazione che questo materiale offre. Avendo un elevato peso proprio, il vetro ha bisogno di una solida sottostruttura alla quale ancorarsi. Questa funzione può essere svolta, ad esempio, dai bordi esterni dei telai delle finestre. In genere, le sottostrutture delle facciate sono fatte di metallo e, in tal caso, i ponti termici creati dagli elementi di ancoraggio devono essere interrotti da elementi separatori Thermostop. Le superfici vetrate molto ampie possono essere ulteriormente stabilizzate contro la pressione esercitata dal vento mediante l’applicazione di profili sul lato posteriore. Figura 43: le facciate mediatiche fungono da mega monitor per la ­visualizzazione di immagini. Materiali isolanti indeformabili Le facciate di vetro devono essere dotate di un vano di ventilazione per permettere la dispersione del calore accumulatosi a causa dell’irradiazione solare. Dato che talvolta la parete esterna nascosta dietro alla facciata di vetro può riscaldarsi anche notevolmente, i materiali isolanti minerali si addicono perfettamente a questo scopo, perché sono stabili sia sotto il profilo della forma che delle dimensioni anche a temperature molto elevate. Per resistere anche alla grandine e ad altri fattori ambientali, una facciata di vetro deve essere realizzata con vetri di sicurezza che, oltre a garantire lunga vita alla facciata, sono anche conformi agli standard imposti dalle norme di sicurezza: in effetti, questo tipo di vetro è più flessibile e più resistente alle variazioni di temperatura e se, nonostante tutto, dovesse rompersi, si sgretolerebbe in tanti piccoli frammenti non taglienti con cui non c’è il rischio di tagliarsi. Telaio della finestra (supporto) Vetri di sicurezza smaltati colorati Pannello isolante Flumroc DECO Tende Pannelli compositi di alluminio Figura 44: frontale del solaio con architrave e davanzale della finestra di una facciata in vetro. 49 Facciate di vetro con lana di roccia a vista Poiché l’isolamento che si trova dietro a una facciata di vetro resta visibile, il materiale isolante deve soddisfare requisiti molto severi. I pannelli isolanti colorati conferiscono alle facciate di vetro un’originalità a dir poco unica e permettono di ottenere svariati effetti: i vetri opachi cambiano colore a seconda dell’incidenza della luce e i sottostanti pannelli isolanti colorati si intravedono appena. I vetri trasparenti, invece, permettono di realizzare sia intensi giochi cromatici sia una presentazione più neutrale del vetro attraverso una colorazione meno vistosa dei pannelli isolanti. Una volta montati, i pannelli vengono affidati alle cure di un esperto imbianchino che, dopo aver dato una mano di fondo, li tinteggia del colore desiderato. La costruzione a doppio strato dei pannelli DECO – con lato interno elastico e lato esterno più duro con struttura a fibre ondulate – facilita il lavoro in cantiere. La lana di roccia soddisfa anche le severissime prescrizioni in materia di protezione antincendio e, in caso di emergenza, rallenta la propagazione del fuoco: un aspetto di primaria importanza per i palazzi a più piani che spesso e volentieri hanno proprio delle facciate in vetro. Dall’incontro tra la ricca tavolozza di colori utilizzabili (tutti quelli minerali e resistenti ai raggi UV) e le diverse lavorazioni del vetro nasce una scelta di facciate praticamente infinita. Anche le diverse modalità di montaggio dell’isolamento permettono di ottenere effetti ottici differenti, cui si aggiungono le varianti rese possibili dalla diversa lavorazione del materiale isolante, che può essere fornito con la superficie liscia o ruvida e che può essere montato con i giunti aperti o chiusi. Mano di fondo e tinteggiatura Il materiale isolante che sta dietro a una facciata di vetro deve essere resistente ai raggi UV e alle temperature elevate proprio come la vernice che lo riveste. I materiali isolanti minerali e le pitture minerali soddisfano entrambi questi requisiti. Il pannello isolante Flumroc DECO è stato progettato appositamente per le facciate di vetro. Tabella 14: varianti di facciate in vetro 50 Tenuta alla luce Trasparenti e Non trasparenti Non trasparenti e e opacità traslucide ma traslucide non traslucide Tipi di vetro Vetro di sicurezza Vetro di sicurezza Vetro di sicurezza possibili semplice, traspa- semplice, parzial- semplice, smal- rente mente sabbiato tato Figura 45: grattacielo con facciata di vetro e isolamento termico a vista a Steinentorberg, Basilea 51 Facciate tessili in materiale sintetico Le tensostrutture a membrana tessile conferiscono agli edifici un aspetto organico indipendentemente dalla base di ancoraggio. La membrana tessile protegge l’involucro edilizio dagli agenti atmosferici. La possibilità di combinare materiali e colori diversi consente di scegliere tra innumerevoli configurazioni possibili. Osservando la facciata nera con la scritta bianca dello showroom della Keramikland, non si sospetta minimamente che dietro all’involucro vi sia un vecchio edificio ampliato e ristrutturato. Il contrasto tra il nero dello sfondo e il bianco della scritta sottolineano la corporate identity dell’azienda di mobili e accessori per il bagno di alta gamma. In effetti, il nuovo edificio espositivo della Keramikland, situato nella zona industriale di Cham, non è una costruzione nuova ma è frutto del risanamento di un vecchio edificio industriale a due piani al quale è stato aggiunto un attico. Oggi la costruzione ospita uffici, una caffetteria e un’area espositiva di 2500 m2 circa. Un aspetto armonioso L’edificio è stato ristrutturato all’insegna del motto «salvare il salvabile». E così si è riusciti a riutilizzare alcune parti della sottostruttura della vecchia facciata di lamiera, un mix multicolore di legno, metallo e laterizi. Il vecchio isolamento in lana minerale era ancora intatto, per cui è stato mantenuto e rinforzato con dell’altra lana minerale portandone lo spes- sore a 20 cm. Ai piani superiori sono stati utilizzati pannelli isolanti conformi ai severi requisiti imposti dalle norme di protezione antincendio. Le parti opache dell’involucro edilizio sono state rivestite con una membrana permeabile al vapore acqueo. Anche le parti in prossimità delle finestre della facciata risanata sono state parzialmente rifatte. Tra i vari materiali utilizzati per l’involucro edilizio vi è anche una membrana tessile sospesa. Esternamente 1000 m2 circa di facciata tessile sottolineano la forma cubica dell’edificio interrotta solo da un‘apertura centrale in corrispondenza dell‘ingresso. Un telaio tende la membrana La sottostruttura della facciata tessile sospesa si trova esclusivamente all’esterno, cosa che ha lasciato agli architetti la massima libertà nella configurazione dell’involucro edilizio. La membrana in PVC è tesa su un telaio che corre lungo i bordi della costruzione (figura 47) lasciando scoperto alla base dell’edificio lo zoccolo in calcestruzzo preesistente. Il telaio è fatto di profilati estrusi di alluminio appositamente sviluppati per questa applicazione. Essi permettono di tendere il tessuto, esternamente più spesso, bloccandolo in una scanalatura con una forza fino a 150 kg per metro lineare. La tensione delle guaine saldate ad alta frequenza può essere regolata in un secondo momento mediante apposite viti. In questo modo, la facciata tessile resta ben tesa anche in caso di vento. I profilati di alluminio sono fissati su delle mensole d’acciaio ancorate a una base di tirantatura. Elementi avvolti da membrane tessili Le facciate tessili possono essere realizzate sotto forma Sistema di tensione di tensostrutture di grandi dimensioni oppure con il si- Mensola stema a cassette. Quest’ultimo consiste nel creare una facciata autoportante combinando elementi di metallo Carta antivento Pannello isolante Flumroc 1 avvolti da una membrana tessile. La forma e le dimensioni di questi elementi variano a seconda del risultato estetico che si vuole ottenere. La facciata a cassette può essere fissata con modalità diverse a seconda del tipo di Tessuto FTP 35 sottostruttura disponibile. Figura 46: la sezione verticale mostra un sistema di tensione regolabile che fissa la membrana tessile ai bordi. 52 Figura 47: questo è lo stabilimento produttivo della BikeTec AG dove vengono assemblate le famose bici elettriche. 53 Una barriera contro le intemperie con visibilità all’esterno La membrana tessile non è altro che un tessuto reticolare in poliestere rivestito di PVC. Il PVC ha due vantaggi: può essere saldato ed è resistente ai raggi UV. La fine struttura reticolare del tessuto permette di guardare fuori anche se le finestre ne sono totalmente ricoperte. Nell’edificio espositivo della Keramikland la facciata tessile funge anche da schermatura solare, sebbene una protezione contro l’abbagliamento sia ugualmente necessaria in determinate ore della giornata, a seconda della posizione del sole. La membrana ferma persino la grandine e attenua la pioggia battente. La facciata tessile sospesa, dunque, funge anche da protezione meccanica per la sottostruttura. Con un indice di combustibilità pari a 6q.3, il materiale di cui è fatta è classificato come quasi incombustibile e pertanto soddisfa i requisiti dell’assicurazione fabbricati e della protezione antincendio. nuovo centro logistico della Croce Rossa Internazionale, una sorta di enorme tenda bianca che sorge non lontano dall’aeroporto di Ginevra. Gli architetti che lo hanno progettato hanno optato per una facciata tessile per ricordare le immancabili tende della Croce Rossa che campeggiano nelle zone di guerra e che questo deposito aiuterà a rifornire di beni di prima necessità. Il centro logistico è sostenuto da una struttura d’acciaio e cemento armato. L’involucro termico è realizzato con elementi sandwich. La membrana tessile sovrasta la facciata di calcestruzzo e, sostenuta da una struttura di metallo realizzata su misura, forma una superficie fatta di triangoli e quadrati posti irregolarmente gli uni accanto agli altri. L‘involucro ventilato bianco riveste il tutto quasi fino al suolo, interrotto soltanto dalle aperture previste per le porte e le finestre. La facciata tessile funge non solo da involucro impermeabile ma anche da schermatura solare, tettoia e parapetto. Un centro logistico emblematico Le facciate tessili offrono grande libertà espressiva non solo per la ristrutturazione di vecchi edifici ma anche per la realizzazione di nuove costruzioni. Ne è un esempio il Tabella 15: tipi di facciate tessili Materiale Nome Tessuto reticolare in Tessuto reticolare in fibra Membrana stampata di Telo di poliestere rivestito ­poliestere rivestito di PVC di vetro rivestito di Teflon poliestere rivestita di PVC di PVC (griglia tessile) (griglia tessile) Stamisol FT 381 FT P 35 Diversi Précontraint 1002 S (­quasi ­tutti ­poliestere e PVC) Protezione 5.3 (difficilmente ­infiammabile, 6q.3 (quasi incombustibile, Da combustibile a Da combustibile a antincendio debole densità di fumo) debole densità di fumo) ­difficilmente infiammabile ­difficilmente infiammabile Proprietà ]] Saldabile ad alta frequenza ]] Saldabile con dispositivi di ]] Saldabile ad alta frequenza ]] Saldabile ad alta frequenza ]] Disponibile in bianco e ]] Disponibile in diversi colori ]] Disponibile in 27 colori (standard) ]] Resistente agli UV saldatura a barre calde ]] Nero o argentato quadricromia (standard), ]] Resistente agli UV stampata ]] Relativamente resistente agli UV Applicazione ]] Facciate ]] Protezione visiva ]] Facciate ]] Protezione visiva (standard) ]] Non trasparente verso l’esterno ]] Resistente agli UV ]] Banner pubblicitari (integra- ]] Tende bili in facciate tessili) ]] Padiglioni ]] Facciate 54 Muri a facciavista I mattoni sono un materiale da costruzione vecchio come il mondo. Già più di diecimila anni fa i nostri antenati costruivano le case con mattoni di argilla essiccati al sole. Solo in seguito iniziarono a cuocerli e a fabbricare i laterizi così come li conosciamo oggi. Le costruzioni di mattoni, specie quelle realizzate con la tecnica della muratura a facciavista, sono sinonimo di solidità e testimoniano la lunga tradizione culturale e storico-architettonica del mattone. Ne possiamo ammirare numerosi esempi un po’ ovunque; uno di questi è il palazzo che ospita il Parlamento del Principato del Lichtenstein, costruito nel 2008. La storia dell’architettura moderna trabocca di costruzioni di questo tipo progettate da architetti come Walter Gropius, Mies van der Rohe o Frank Lloyd Wright. I moderni metodi di fabbricazione robotizzati, messi a punto da Fabio Gramazio e Matthias Kohler all‘ETH di Zurigo in collaborazione con la Keller AG Ziegeleien, permettono di ottenere effetti estetici totalmente innovativi pur partendo da un materiale di lunghe tradizioni: ne è un esempio il progetto di immobile residenziale che sorgerà sulla Eierbrechtstrasse a Zurigo. La costruzione biguscio va per la ­maggiore Oggi i muri a facciavista vengono costruiti per lo più a biguscio; consistono in un muro esterno di mattoni a facciavista e un muro interno con funzione portante separati da un’intercapedine in cui trova posto l’isolamento termico. Esistono poi delle costruzioni composite monolitiche con muro termoisolante, una specie di evoluzione dei muri con legatura a una o a due teste che caratterizzavano le facciate classiche. La costruzione biguscio prevede la realizzazione di giunti di dilatazione. Questi ultimi, per lo più verticali, possono essere utilizzati anche come elementi di design. In genere, le singole porzioni di parete sono lunghe dagli 8 ai 12 metri. Questi i fattori che influenzano la disposizione dei giunti di dilatazione: ]] lunghezza e altezza delle pareti ]] posizione e dimensioni delle aperture nelle pareti ]] carico alternato del guscio esterno (portante e non ­portante) ]] raccordo degli elementi costruttivi longitudinali alla costruzione interna ]] colore della superficie della facciata Giunti di dilatazione orizzontali e verticali Di solito i giunti di dilatazione orizzontali e verticali misurano 10 mm. Per quanto riguarda i mattoni pieni rustici, tuttavia, si raccomanda di prevedere giunti di 12-13 mm per compensare eventuali deformazioni. L’importante è che i giunti siano ermetici e a paro. All’occorrenza, possono essere sottoposti a trattamenti speciali per scopi puramente estetici (figura 51). Ancoraggi Il guscio esterno deve essere collegato alla struttura portante per garantire la stabilità e la sicurezza della costruzione. Gli ancoraggi devono poter assorbire le sollecitazioni di trazione e compressione esercitate perpendicolarmente al muro e i movimenti su tutti i lati impressi dalle variazioni di temperatura parallelamente al muro. Inoltre, l’ancoraggio deve trasferire sulla struttura interna il carico esercitato dal vento sul guscio esterno; il che avviene per mezzo di speciali ancoraggi per muri biguscio e armature per giunti orizzontali. Facciata in klinker Il klinker è un laterizio ottenuto con un procedimento di cottura a temperature molto elevate. Essendo molto compatto, assorbe poca umidità e, in più, è molto resistente al gelo. Il klinker, dunque, è adatto per le facciate particolarmente esposte agli agenti atmosferici. Tra l’isolamento termico e lo strato esterno di klinker si consiglia di lasciare uno spazio di tolleranza di 2 cm. La ventilazione di questo strato è assicurata da piccole fessure verticali praticate ai piedi e al coronamento del muro (figura 49). Vasta scelta di colori e superfici La struttura, il colore e la superficie del mattone a facciavista e del klinker variano in base alla lavorazione e alla materia prima utilizzata. I mattoni vengono murati secondo tecniche di legatura ben precise. I giunti possono tracciare disegni diversi a seconda della legatura scelta e possono anche essere colorati a piacere con l’aggiunta di pigmenti. 55 Figura 48: edificio amministrativo a Vaduz 56 Aussenschale in Sichtbackstein Aussenschale in Sichtbackstein Spazio di tolleranza 2 cm Spazio diPannello tolleranza 2 cm isolante Flumroc DUO 1 1 1 1 114 14 14 141 14 1 Pannello Armaturaisolante per giunti Flumroc DUO orizzontali ad es. B 12/14 Armatura per giunti orizzontali 1. Strato liscio di malta 2. Lo strato divisorio riduce la propagazione 1. Strato lisciosonore di malta delle onde strato divisorio 2. Lo longitudinali riduce la propagazione delle onde sonore longitudinali 14 ad es. B 12/14 Il coronamento del muro va protetto dall’umidità Il coronamento del muro va protetto dall’umidità 1 1. Lo strato divisorio riduce la propagazione delle onde sonore longitudinali 1. Lo strato divisorio riduce 2.Strato di malta la propagazione delle onde sonore longitudinali 2.Strato di malta Pannello isolante Flumroc DUO 25 1 A a spiovente a raso a cuscinetto liscio incavato 25 1 1 2525 11 A Ancoraggio per muri biguscio ad es. A KE ancoraggio articolato ancoraggio per elicoidale ZZ Ancoraggio muri biguscio vanno ad es. disposti Gli ancoraggi ancoraggio articolato KE in prossimità del giunto ancoraggio elicoidale ZZ di dilatazione Gli ancoraggi vanno disposti in prossimità del giunto di dilatazione Pannello isolante Flumroc DUO A 1 Giunto di dilatazione stondato Giunto di dilatazione Figura 49: sezione verticale (in alto) e orizzontale (in basso) di un muro biguscio con strato esterno in mattoni a facciavista. Figura 50: esempi di esecuzione dei giunti 57 Figura 51: condominio ed edificio amministrativo Muro pieno parete non caricata Spessore lordo della parete (mm) 50 60 75 100 parete caricata 125 150 175 Classi di resistenza al fuoco per pareti di mattoni di compartimentazione Intonacata 1) EI 30 EI 60 EI 90 EI 120 REI 120 REI 120 REI 180 Non intonacata 2) EI 30 EI 30 EI 60 REI 60 REI 90 REI 120 200 250 300 365 REI 180 REI 120 REI 240 REI 180 REI 240 REI 240 REI 240 REI 240 1) intonacata su entrambi i lati (minimo 10 mm per lato) con o senza cementazione dei giunti verticali 2) parete grezza, giunti verticali cementati Figura 52: resistenza al fuoco di un muro di mattoni: EI è adatto a pareti non caricate, REI è adatto a pareti caricate. Le classi di resistenza al fuoco si basano sulle ulteriori condizioni seguenti: i valori si applicano a un coefficiente di utilizzazione Ed/Rd < 6; per un coefficiente di utilizzazione superiore, lo spessore della parete deve essere aumentato di almeno 25 mm (Ed = valore di dimensionamento della sollecitazione al fuoco, Rd = valore di dimensionamento della resistenza della muratura portante), hw ≤ 27 tw per pareti e pilastri caricati, hw ≤ 40 tw per pareti non caricate. 58 La facciata che produce energia I moduli solari integrati nella facciata non solo producono energia ma fungono anche da involucro edilizio. Installarli costa più o meno come montare una facciata in vetro. Quando le spese di montaggio si ridimensioneranno, le facciate solari diventeranno un’alternativa da prendere seriamente in considerazione. Normalmente gli impianti solari vengono installati sul tetto, dove la radiazione solare è più abbondante e si ha una maggiore disponibilità di superfici libere, specie se il tetto è piano. Nei condomini, tuttavia, il tetto da solo non basta a rifornire di corrente elettrica l’intero edificio. Fatta eccezione per le case unifamiliari di dimensioni modeste, la superficie del tetto è estremamente piccola rispetto alla superficie utile e a quella delle facciate. Le facciate solari hanno sicuramente un rendimento minore per metro quadrato, soprattutto d’estate, ma sfruttano tutte le superfici disponibili. La facciata ha una funzione fondamentale Integrare i pannelli fotovoltaici nella facciata è possibile tanto negli ammodernamenti edilizi quanto nelle nuove costruzioni. Ne è un esempio ben riuscito l’immobile situato sulla Alleestrasse 44 a Romanshorn, il primo condominio in Svizzera ad essere diventato un edificio a surplus di energia dopo il risanamento. Per raggiungere questo standard, è necessario rivestire la facciata di moduli fotovoltaici e installare sul tetto collettori termosolari e altri Adatti anche ai grattacieli L’ideale è orientare i moduli solari a sud e imprimere loro un’inclinazione di 30 gradi. L’inclinazione e l’orientamento a sud, comunque, sono solo relativamente importanti. Alcuni test, infatti, dimostrano che un orientamento a ovest, ad esempio, comporta una riduzione dell’apporto solare di appena il 15 %; lo stesso dicasi se i moduli vengono installati sulla facciata anziché sul tetto. Ciò che conta, piuttosto, è che i moduli solari non siano oscurati da alberi o edifici vicini. Rivestire le facciate di celle solari è una soluzione ideale per le costruzioni a più piani. I grattacieli, infatti, presentano un rapporto tra superficie delle pareti esterne e tetto favorevole al montaggio sulle facciate. Per fissare i moduli solari sul tetto o sulle facciate di un edificio occorre una sottostruttura. In questo caso, ci si deve assicurare che la struttura portante dell’edificio sia in buono stato e che non debba essere risanata nel giro di qualche anno, dato che gli impianti fotovoltaici hanno una durata di almeno 25 anni. pannelli fotovoltaici per il riscaldamento e l’acqua calda. Oltre a produrre corrente elettrica, la nuova facciata consente di ridurre drasticamente il consumo di calore per il riscaldamento grazie al forte spessore dell‘isolamento termico. L’edificio è coibentato per lo più con lana di roccia: uno strato di 28 cm riveste la facciata, uno di 20 cm il solaio della cantina e uno di 30 cm il tetto. Ora il coefficiente U medio delle pareti esterne è di 0,1 W/(m2 K), mentre quello dei vetri delle finestre è di 0,5 W/(m2 K). Adatti al rivestimento di facciate I pannelli fotovoltaici formano lo strato più esterno delle facciate dell’edificio orientate a sud e a ovest. A questo scopo, gli architetti dello studio Viridén + Partner AG hanno utilizzato moduli di formato standard comunemente reperibili in commercio. Questi pannelli si adattano perfettamente al rivestimento di facciate: le celle solari sono resistenti alle intemperie e alla grandine e, combinate con un isolamento termico incombustibile, soddisfano i massimi requisiti in termini di protezione antincendio. Tuttavia, poiché le dimensioni dei moduli fotovoltaici sono prestabilite, c’è voluta una grande capacità progettuale per disporli sulla facciata in modo tale da conferire all’edificio un aspetto unitario. I moduli sono fissati con morsetti di alluminio. La facciata è del tipo ventilato e pertanto la sua struttura non differisce da quella di altre facciate ventilate. Corrente in eccesso Grazie al vano di ventilazione, le celle solari si surriscaldano meno con effetti positivi sulla resa dell’impianto, pari al massimo al 18 %. In tutto, l’impianto fotovoltaico occupa una superficie di 405 m2 e sviluppa una potenza di 81 kWpeak; così, ogni anno la casa produce all’incirca 58 500 kWh di corrente elettrica. Grazie al forte spessore dell’isolamento termico, allo sfruttamento dell’energia solare e all’impiego di elettrodomestici appartenenti alla migliore categoria di efficienza energetica, si ha addirittura un’eccedenza di 4 000 kWh circa di corrente elettrica all’anno, pari al consumo di un’economia domestica di 4 persone. Prima l’edificio consumava 25 000 l di gasolio all’anno. Oggi, grazie a una facciata innovativa e ai collettori solari sul tetto, produce energia in eccesso. 59 Figura 53: un ammodernamento ha trasformato il condominio di Romanshorn in un edificio a surplus di energia. 60 Figura 54: moduli fotovoltaici rivestono la facciata. Pannello isolante Flumroc DUO Apertura di ventilazione Telaio in alluminio verniciato a fuoco Tenda a lamelle Morsetto di fissaggio del modulo fotovoltaico Modulo fotovoltaico Struttura della facciata Sottostruttura del modulo fotovoltaico piano di ventilazione Figura 55: i moduli fotovoltaici della facciata solare sono sospesi a un profilato di alluminio. 61 Figura 56: il centro turistico sulla vetta del Piccolo Cervino è a un passo dal sole. La posizione ad alta quota garantisce un apporto di energia solare di gran lunga maggiore che non nel Mittelland. Un secondo involucro contro il clima di alta quota La facciata solare più alta d’Europa si trova sul Piccolo Cervino, sopra a Zermatt, a 3883 metri sul livello del mare (figura 56). Qui non solo si gode di una splendida vista su ben 38 cime che raggiungono i 4000 metri di altitudine, ma le condizioni meteorologiche sono estreme e il vento soffia fino a 300 km/h. I visitatori del centro turistico, però, non avvertono il rigore del clima grazie a una doppia facciata ermetica. L’edificio è stato realizzato con elementi di legno prefabbricati posati su un basamento di calcestruzzo. La costruzione di legno è dotata di un involucro edilizio compatto perfettamente isolato con uno spesso strato di lana di roccia (52 cm) e finestre a tripli vetri. Anche in condizioni meteorologiche estreme l’ermeticità dell’involucro è garantita da un secondo involucro di vetro e metallo. La facciata esterna è costituita da un sistema a montanti e traverse con fasce finestrate continue in vetro di sicurezza composito, lamiere di alluminio anodizzato e 108 pannelli solari sul lato sud. La facciata ha una struttura di tipo SSG (structural 62 sealant glazing), per cui è priva di listelli di copertura che, potendo trattenere la neve, avrebbero rischiato di oscurare i moduli fotovoltaici. Le guarnizioni a labbro in silicone, appositamente sviluppate per questa costruzione, sono poste tra i singoli elementi in vetro dell’involucro esterno perfettamente piano. L’orientamento a sud e l’inclinazione a 70 ° della facciata solare garantiscono un rendimento elevato, tanto che l’edificio vanta un bilancio energetico positivo. La sottostruttura della facciata a montanti e traverse viene sfruttata come deflettore per dissipare il calore e per alloggiare i cavi elettrici per il collegamento dei pannelli solari. Il calore proveniente dalla ventilazione dell’involucro esterno della facciata serve a preriscaldare l’aria fresca per l’edificio. La facciata sud, quindi, funge da collettore ad aria calda consentendo di ridurre il fabbisogno di energia per il riscaldamento. Contemporaneamente, in questo modo si ottiene un effetto refrigerante che migliora il rendimento delle celle solari. La tecnica di costruzione sostenibile La Flumroc consiglia ad architetti e committenti soluzioni sostenibili e rinnova il proprio edificio amministrativo seguendo le stesse modalità e adottando strutture di sostegno sottili. Lezione di buona pratica La sede centrale della Flumroc offre una ricca lezione di buona pratica ad architetti e progettisti di facciate. L’involucro dell’edificio è infatti incappottato con cinque diversi sistemi ad alta coibentazione termica. Le facciate sud-est, sud-ovest e nord-est sono ventilate. La coibentazione termica è realizzata con pannelli Flumroc DUO da 30 cm. I moduli fotovoltaici sono fissati a innovative sottostrutture in due versioni. La facciata nord-ovest presenta una struttura compatta con un isolamento termico provvisto di intonaco. La grande stabilità di forma della lana di roccia impiegata ha reso possibili questi colori scuri. Struttura: muratura in laterizi da 15 cm; coibentazione termica con pannelli Flumroc COMPACT da 32 cm; intonaco esterno da 0,7 cm o 1,5 cm. Le terrazze agibili sono isolate con lana di roccia Flumroc e una coibentazione sotto vuoto. Struttura: solaio in calcestruzzo da 34 cm; coibentazione termica con pannelli Flumroc FBD 550 da 14 cm; coibentazione sotto vuoto da 2 x 2,5 cm; coibentazione termica con pannelli Flumroc MEGA 2 con compluvio da 2 cm a 10 cm; impermeabilizzazione in due strati di membrane in bitume polimero da 1 cm; tessuto di separazione da 0,5 cm; riempimento a graniglia con compensazione di altezza da 3 cm a 5 cm; lastre in calcestruzzo da 4 cm. Tetto piano: il bordo del tetto è stato rialzato per poter montare moduli fotovoltaici con il medesimo passo sulla parte frontale del tetto; questa soluzione raffinata crea spazio per il montaggio di una coibentazione termica aggiuntiva. Struttura: solaio in calcestruzzo da 22 cm; coibentazione termica con pannelli Flumroc FBD 550 da 36 cm; coibentazione termica con pannelli Flumroc MEGA da 6 cm; impermeabilizzazione in due strati di membrane in bitume polimero da 1 cm; elemento drenante da 2 cm e substrato vegetale da 8 cm per l’inverdimento del tetto o materassino in truciolato di gomma da 1 cm e ghiaia da 6 cm per il fissaggio del sistema di montaggio dei moduli fotovoltaici. Coibentazione del solaio della cantina con pannelli Flumroc TOPA da 20 cm Sottostruttura Nelle strutture delle pareti esterne ad alta coibentazione termica le perdite in corrispondenza di ponti termici risultano percentualmente maggiori rispetto a quelle nelle pareti scarsamente coibentate. In una facciata ventilata con una sottostruttura in alluminio con thermostop il 40 % delle perdite è ascrivibile agli elementi di fissaggio. Con uno spessore isolante di 14 cm sono solo del 25 %. Il che è ancora tanto, visto che con sistemi come ad esempio GFT Thermico della Gasser Fassadentechnik o con il sistema RSD della Rogger Fasteners sono solo qualche per cento. Figura 57: la facciata ventilata con il sistema GFT Thermico che riduce quasi a zero le perdite dovute a ponti termici. I moduli fotovoltaici sono sospesi sulla struttura. 63 Figura 58: Le fasce di celle solari color antracite caratterizzano l’immagine dell’edificio amministrativo nella regione di Sargans. Tanta luce e tanta energia entrano nell’edificio attraverso le finestre e l’inverter. Entrambe agevolano il lavoro nell’edificio. 64 Un faro a Flums La Flumroc, azienda produttrice di materiali isolanti, è profondamente radicata nella regione di Sargans. Da decenni viene prodotta a Flums lana di roccia per la coibentazione termica di impianti ed edifici. Gli specialisti aziendali hanno potuto ottimizzare in varie tappe il processo produttivo, per cui oggi è possibile una produzione altamente efficiente a livello energetico, con un’elevata Comfort, salute, ecologia percentuale di energie rinnovabili ottenute dall’idroelettrico e dal fotovole funzione di modello sono taico. Un vasto impianto fotovoltaico riuniti in un pacchetto. sull’area logistica testimonia questo impegno. Con la trasformazione della propria sede centrale in edificio a surplus energetico, la Flumroc ha lanciato un altro segnale in direzione della coerente attuazione dei propri obiettivi di sostenibilità. Edilizia a prova di futuro Nelle loro direttive, i direttori cantonali dell’energia scrivono: «A partire dal 2020 i nuovi edifici dovrebbero essere il più possibile autosufficienti sul piano energetico». La Flumroc prende in parola le richieste dei Consiglieri di Stato e decide di intervenire sul proprio edificio amministrativo costruito più di 30 anni prima. Grazie al rinnovamento totale sono soddisfatti tre importanti criteri dell’edilizia sostenibile: in primo luogo, l’uso di energia grigia per gli interventi edilizi è modesto perché la struttura primaria dell’edificio è stata interamente conservata. In secondo luogo, l’edificio è a surplus energetico e, terzo, la ristrutturazione ne fa una costruzione orientata al futuro che si manterrà moderna ancora per parecchi decenni, come se fosse stata appena realizzata. Sono quattro gli obiettivi principali Gli interventi di ristrutturazione sono stati incentrati su un maggiore comfort di lavoro per il personale e su postazioni di lavoro a basso impatto ambientale. Ecco i quattro principali obiettivi: Modello: l’edificio ristrutturato è in sintonia con gli obiettivi della Strategia energetica 2050, ha un effetto moltiplicatore ed è un esempio da seguire. Piano di realizzazione: ottima coibentazione termica, produzione di energia elettrica mediante sistemi fotovoltaici e impiantistica moderna. Architettura: integrazione esteticamente accattivante delle celle fotovoltaiche nell’involucro edilizio. Comfort per gli utenti: condizioni di lavoro migliori (aerazione dei locali, luce diurna, pianta dell’edificio e dei locali), creazione di una nuova zona di ricezione dei clienti. Tutti e quattro gli obiettivi sono raggiungibili con un rinnovamento integrale dell’edificio. In altre parole: comfort, salute, ecologia e funzione di modello sono riuniti in un pacchetto. L’edificio amministrativo Flumroc interamente rinnovato offre non solo postazioni di lavoro comode e razionali, ma rappresenta anche un segnale inequivocabile nei confronti della sede di Flums ed è un faro che indica la rotta da seguire ben oltre la regione di Sargans: un futuro sostenibile all’insegna del surplus energetico. 65 Figura 59: Il palazzo per uffici completamente rinnovato è un edificio del futuro. Con esso la Flumroc dimostra come sia possibile realizzare buone soluzioni architettoniche senza penalizzare il comfort degli utenti. 66 Allegato Fonti delle illustrazioni N. 13, 18 + 37: Ernst Niklaus Architekten, Fotos: Hannes Henz N. 14: Foto: Julien Hamad-Gibert N. 30: Eternit N. 32: Rockpanel N. 34: Renggli AG N. 38: Nadig U. + H. Fassadentechnik AG N. 40, 41, 45, 48 + 51: Flumroc AG N. 43: FRERICHS GLAS GmbH N. 47: BikeTec AG N. 49 + 52: Swissbrick AG N. 53 + 54: Viridén + Partner AG N. 56: Bron Helbling Fotografie N. 58 + 59: Edificio amministrativo Flumroc AG 67 FLUMROC AG,Industriestrasse 8, Postfach, CH-8890 Flums, Tel. 081 734 11 11, Fax 081 734 12 13, [email protected] FLUMROC SA, Route du Bois 1, Case postale 94, CH-1024 Ecublens, Tél. 021 691 21 61, Fax 021 691 21 66, [email protected] 12.14 i G 400 Stampato su carta sbiancata senza cloro. www.flumroc.ch Con riserva di modifiche. Non esitate a contattarci in caso di dubbi. Gli esempi applicativi descritti non possono tenere conto di situazioni specifiche particolari e sono forniti senza alcuna responsabilità.
