Chiusure verticali

CORSO DI LAUREA IN SCIENZE DELL’ ARCHITETTURA
CHIUSURE VERTICALI
Murature
-
Requisiti generali
-
Altri requisiti
-
Resistenza uniforme nella muratura
-
Carico uniformemente distribuito
Murature di tamponamento per edifici a scheletro di cemento
armato e d’acciaio
-
Generalità
-
Murature di tamponamento con laterizi
-
Murature di tamponamento con blocchi di calcestruzzo
-
Murature di tamponamento con materiali vari
-
Tamponature:
-
senza intercapedine
-
con intercapedine
Serramenti
Ponti termici
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Disposizione di mattoni e blocchi nel caso di parete monostrato.
CHIUSURE VERTICALI
Sono elementi di fabbrica che hanno lo scopo di delimitare lo spazio ininterno, da quello esterno e garantire il comfort ambientale.
Sono elementi di fabbrica che reggono e trasmetto-
Possono essere:
-
pareti portanti
-
tamponature
-
serramenti esterni
Pareti portanti di laterizi
no i carichi alle fondazioni. Nelle costruzioni con
ossatura muraria, la resistenza è in funzione delle
caratteristiche dei preformati e delle malte.
In base alla loro disposizione possono scaturire:
Si deve ricordare che le murature, che dividono l' ambiente interno
dall' esterno, devono adempiere alle funzioni di:
coibenza, afonicità, resistenza all’ azione del vento, imperme-
-
pareti portanti a scatola chiusa
-
a setti paralleli
-
a setti irregolari
abilità e durevolezza.
2
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Esempi di murature.
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Soluzioni d’ angolo e di incrocio tra murature
in
elementi
di
laterizio.
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Soluzioni d’ angolo e di incrocio tra murature
in elementi di laterizio.
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Muri di tamponamento di laterizio
Come le murature portanti, anche quelle di
tamponamento di laterocemento, hanno la
funzione di delimitare
l' ambiente interno
proteggiendolo dagli agenti atmosferici,
limitando le dispersioni di calore, isolandolo dai rumori.
Caratteristiche:
- maggiore leggerezza, rispetto al laterizio
pieno o di pietra;
-
potere isolante termico e acustico;
- durevolezza;
Soluzioni d’ angolo e di incrocio tra murature in
- basso costo.
blocchi.
Le pareti di tamponamento in un edificio con
scheletro portante, possono essere finestrate come nelle murature tradizionali di
pietra e/o di mattoni pieni, con gli stessi rapporti proporzionali fra pieni e vuoti.
Possono essere anche completamente trasparenti, in funzione delle esigenze funzionali
e compositive dell’edificio.
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Trattandosi di elementi di fabbrica sostenuti dallo scheletro portante, consentono maggiori possibilità compositive.
Il loro requisito principale rimane la
“leggerezza”, perché incide economicamente sul dimensionamento dello scheletro portante.
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Esempi
Per quanto non manchino interes-
di
murature
santi esempi di murature di tampo-
miste in ele-
namento nel passato (le antiche co-
menti prefor-
struzioni a
mati di lateri-
scheletro
di
legno
nell’Alsazia,
nell’Olanda,
nell’Inghilterra,
in
molti
zio.
paesi
dell’Europa sett. nelle costruzioni
coloniali
nel
l’introduzione
Nord
delle
America),
murature
di
tamponamento nell’uso costruttivo
moderno, risale alla fine del XIX
secolo, con i lavori di August
Perret, legata al diffondersi delle
2°- Pannelli di tamponamento pre-
strutture a scheletro indipendente
fabbricati e successivamente montati
in acciaio e c. a..
per la chiusura delle maglie strutturali.
Secondo lo scheletro portante e del
Questi pannelli hanno di solito uno spes-
sistema costruttivo più o meno indu-
sore contenuto, che facilita il loro mon-
strializzato, possono aversi due tipi
taggio sugli appositi “ancoraggi” predi-
di murature di tamponamento:
sposti nello scheletro portante. Sono realizzati con procedimenti più o meno in-
!°-Muri di tamponamento propria-
dustrializzati e il loro impiego può pre-
mente detti, che realizzano la tam-
starsi indifferentemente sia in edifici di
ponatura contenuta nella trama
cemento armato di tipo semiartigianale,
spaziale dello scheletro portante
sia nelle moderne costruzioni in acciaio.
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Possono essere costruiti fuori opera
con
materiali
pesanti
(calcestruzzo, laterizi, blocchi pieni o forati) oppure costruiti fuori
opera
con
materiali
leggeri
(calcestruzzi leggeri, areati, alveolari, di pomice, di argilla espansa
etc.). Le giunzioni vengono eseguite ad incastro o a battente e sigillati con mastici elastici.
Materiali
I laterizi, sono i primi ad essere
adoperati per costruire pareti di
tamponamento perché
leggeri,
coibenti, afonici, durevoli ed economici, Una tipica muratura di
tamponamento, in edifici con sche-
Esempi di mu-
letro portante in c.a. eseguiti con
rature miste in
metodi
la
elementi prefor-
cassetta”. (vedi
mati di laterizio.
semiartigianali,
“muratura a
è
per es. Il CIS a Cagliari).
una testa o di coltello), delimitante un’intercapedine interna perfettamente
stagna, e coibente.
Non raro è pure il caso delle murature in blocchi di calcestruzzo.
Le murature in laterizio, (escluse le murature a cassetta), perché sono poco
E’ così chiamata una muratura costituita da una doppia parete di
8
mattoni comuni opportunamente collegati trasversalmente, pieni o forati (ad
coibenti e costose, hanno esortato a ricercare nuovi materiali che a parità di
peso specifico, coibenza, afonicità e durevolezza, fossero però meno onerosi.
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Particolare di muratura a cassetta. Le contropareti sono usate come completamento di pareti
in elementi di laterizio normale o alleggerito in
pasta del tipo pieno o semipieno oppure di pareti realizzate con diversa tecnologia. I due
strati possono essere resi solidali fra di loro con
un legante o con ancoraggi per punti.
A destra la barriera al vapore ( posizionata sempre sul lato caldo del coibente) è necessaria
quando all’interno della muratura può formarsi
della condensa.
Tra essi vale la pena citare i calcestruzzi di pietra pomice.
Con tali tipi di calcestruzzi vengono prodotti dei “blocchi” di forma speciale, studiati
espressamente per assicurare un efficace collegamento degli elementi, una buona impermeabilità e una costruzione della parete rapida ed economica.
Oppure possono essere eseguite delle “lastre piane” più o meno spesse, interamente
forate o cellulari, per contenere il peso ed esaltare la coibenza termica.
Tali pannelli sono usati per creare pareti in cui sia ricavata una camera d' aria.
È doveroso notare però che in queste murature, che, simili muri “a cassetta”, presentano un vano interno di notevoli dimensioni, la coibenza termica risulta esigua a causa
dei moti convettivi dell’ aria contenuta nell' intercapedine.
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Per aumentare il potere coibente è ne-
Le ricerche sono state diverse; ma una
cessario che la camera d' aria sia di tre o
buona parte dei nuovi prodotti è rappre-
quattro cm.
sentata
Necessità di natura economica, è la cau-
“calcestruzzi cellulari”, ottenuti artifi-
sa e il motivo di un' ulteriore ricerca tesa
cialmente ed aventi sparse nella massa
e reperire nuovi materiali che possa-
una miriade di minutissime bollicine
da
sostanze
Particolare di muratura a cassetta.
porose,
no sostituire i laterizi forati e i norma- d’aria. La loro fabbricazione avviene di
li calcestruzzi di cemento.
regola mescolando la malta fluida di
Non dovendo le murature di tampona-
cemento con delle sostanze che, rea-
mento adempiere ad alcuna funzione sta-
gendo chimicamente col cemento,
tica, si è cercato di utilizzare i sotto-
sviluppano dei gas che rimangono
prodotti dell’industria
imprigionati nella massa cementizia,
frazionandola minutamente.
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Con questi materiali sono fabbricati dei blocchi e delle lastre con le quali sono costruite
pareti leggere ed altrettanto economiche.
- Altri prodotti, invece, utilizzano i cascami della lavorazione del legno: trucioli,
paglia, segatura, etc., utilizzando la leggerezza e l’ isolamento termico. .
La lavorazione di questi materiali lignei richiede preventivi trattamenti al fine di renderli non putrescibili ed incombustibili, poi,
ridotti in pasta e mescolati con boiacca di cemento magnesiaco ed altre sostanze.
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Particolare di muratura a cassetta.
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Questi prodotti successivamente vengono compressi in speciali forme a pressione elevata. Trasformati in lastre di vario spessore, vengono impiegati per la costruzione di pannelli prefabbricati, con una tecnica di lavorazione simile a quella
dei legnami in genere.
Possono, infatti, essere segati, chiodati e incollati con
mastici cementizi con estrema facilità.
Anche il “sughero”, ridotto in granuli e trattato con opportuni leganti a base di catrame, sottoposto a forti
pressioni entro speciali stampi, può essere trasformato
in blocchi o lastre, molto utili per determinate applicazioni.
Particolare di muratura a cassetta.
Oltre ai materiali descritti, utilizzabili tutti più o meno bene
per la costruzione di murature di tamponamento di edifici a
scheletro indipendente, ve ne sono tanti altri, sia nel campo dei cementi cellulari che in quello di origine vegetale
pure largamente noti e diffusi in Italia e all’estero.
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Abaco delle soluzioni più comuni
Le tamponature non assolvono funzioni statiche, ma solo assicurare il comfort dell' utente.
Per adempiere a tale funzione sono state elaborate numerose soluzioni, e le più comuni sono:
Murature senza intercapedine.
Caratteristica principale offerta da questa soluzione è il suo isolamento termico, che
aumenta, in genere, con
lo spessore del muro. È necessario notare che la costruzione in
muratura per il suo tipo di struttura non è omogenea.
Per l’elevata conduttività termica della malta, sarebbe più
conveniente la muratura in sola pietra di quella in laterizi.
Per ridurre questo inconveniente, si usano malte con basse
conduttività. Occorre distinguere tra:
Particolare di muratura multistrato
con due fodere uguali da 12 cm e
coibente interposto.
- Parete intonacata nei due lati: vengono utilizzati materia-
prattutto in casi di risana-
li con basso peso specifico e malta prevalentemente di calce.
mento di vecchie costru-
Un espediente utile per migliorare il potere coibente di tali
zioni vincolate per la conser-
murature è l' uso di una finitura composta di un intonaco di
vazione
fondo, con funzione di isolante termico, a base di inerti
hanno un
leggeri come il polistirolo espanso, e di un intonaco su-
estetico.
periore idrorepellente.
Gli ambienti si riscaldano più
- Parete con rivestimento termico esterno: intonacata con
dei
prospetti
che
valore storico/
in fretta, perché le pareti ral-
rete porta intonaco.
lentano la trasmissione del
Se l’intonaco è isolante, viene realizzato un primo strato spes-
calore e non disperdono e-
Correzione del ponte termico in occasio-
so con inerti isolanti e successivamente uno strato sottile di
nergia termica al termine del
ne del nodo tra muratura a cassetta e
finitura.
riscaldamento.
solaio
- Parete con rivestimento interno: viene utilizzato so13
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A sinistra:
Esempio di cappotto esterno composto da:
1
Supporto
2
strato adesivo
3
Pannello isolante
4
Fissaggio meccanico
5
adesivo
6
Rete porta intonaco
7
intonaco di spessore
2 cm circa che può
essere già colorato.
A destra:
Esempio di cappotto interno
e soluzioni per la protezione
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-Isolamento con facciata esterna aerata:
Una protezione durevole contro gli agenti atmosferici si ottiene rivestendo con pannelli di
vario genere, le pareti che risultano aerate tra rivestimento ed involucro. Normalmente, lo
spessore d’aria è minimo di 25-30 mm.-
Parete con muratura faccia a vista: per motivi di sicurezza e protezione dalla pioggia,
la muratura deve avere almeno due file di elementi unite da uno strato continuo di malta
(2 cm)
-
Isolamento termico applicato al lato interno: Durante l’inserimento dell’isolamento
termico sul lato interno, posso-
Muratura priva di intercapedine.
no sorgere alcuni problemi:
-
tra la muratura e il mate-
Murature con intercapedine
riale termico può svilupparsi
Per la protezione dall’umidità, è
una quantità elevata
particolarmente adatta la realizza-
di con-
densa;
zione della muratura con intercape-
-
durante la posa del solaio
dine d’aria, ossia uno spazio vuoto
e delle pareti interne adiacenti
fra i due involucri, e l’impiego di
possono crearsi ponti termici.
materiali isolanti. Secondo le nor-
L’isolamento
interno
me, la distanza tra gli elementi
non garantisce ottimi risultati.
dell’involucro non deve essere mag-
termico
Sul lato inferiore del solaio deve
essere applicato uno strato iso-
Stratigrafia di una chiusura verticale isolata
all' esterno; Uno strato di materiale coiben-
lante con uno spessore minimo
te, uniforme e continuo viene posato a con-
di 20 mm.
tatto con la parete esterna e rifinito con tradizionali materiali da rivestimento.
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giore di 120 mm e inferiore ai 30 mm. Se lo spazio centra-
Stratigrafia di una chiusura
verticale
isolata
all'
le viene completamente riempito con materiale isolante,
esterno.
questo deve essere resistente all’acqua e idrorepellente.
Il sistema viene realizzato
con componenti prefabbricati, costituiti da uno
strato isolante e una finitura esterna di materiale
metallico o di minerale o
di materiale organico. Od
anche con altri materiali
da rivestimento o intonaco sottile posto in opera
su isolante.
Evoluzione delle pareti.
Tale evoluzione ha interessato l'involucro degli edifici, andando a
definire una divisione dell’insieme di prestazioni che le murature
tradizionali assolvevano nel loro corpo. Le funzioni portanti e di
tamponamento, le prime affidate alla maglia puntiforme dei pilastri
e le seconde a tamponamenti termoisolanti e fonoassorbenti di maggior leggerezza, oggi sono separate nella maggior parte delle realizzazioni, sulla base di un criterio di specializzazione degli elementi
tecnici che investe l’intero complesso tecnologico dell'edificio e ne
cambia le logiche stesse di concezione progettuale.
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N.B.: soluzione
non
corretta
per
non
continuità
del coibente
Protezione di punti singolari
nel caso di ricorso a isolaA sinistra:
mento a cappotto esterno.
Profilo di partenza alla base in lega leggera perforata per il contenimento dello
strato isolante.
Il profilo di partenza va posizionato sotto
la
prima
soletta
interessata
dall’isolamento; nel caso di partenza a
terra si lascia 1 cm circa dal piano di
calpestio, previo isolamento tra chiusura orizzontale e verticale.
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Le norme Uni
Questa impostazione è stata ripresa anche dalle norme UNI (UNI
0051) che ordinano l'organismo architettonico in 8 classi di unità
tecnologiche (struttura portante, chiusura - in cui è ricompreso anche, alla voce partizioni verticali, l'involucro" -, partizione interna,
partizione esterna, impianto di fornitura servizi, impianto di sicurezza, attrezzatura interna, attrezzatura esterna), indicando (UNI
8290) nelle chiusure "l'insieme delle unità tecnologiche e degli elementi tecnici del sistema edilizio aventi funzione di separare e di
conformare gli spazi interni del sistema rispetto l'esterno".
Quest’ultima definizione non può essere considerata esaustiva e
non rende l’idea della complessità funzionale di questo specifico
subsistema, ridotto al ruolo di semplice confine spaziale interno/
esterno. Sul tema risultano essere più precisi i dettati delle norme
UNI 8369 e UNI 7959 che indicano le 'chiusure verticali" quale
"classe di elementi tecnici con funzioni principali di regolare il pasEsempio di parete ventilata con orditura il legno e paramento esterno in lamine
impianti di climatizzazione (riscaldamento, raffreddamen-
lapidee o lignee.
to, ventilazione) e controllando i fenomeni di condensa
possibili".
saggio di energia tra gli spazi interni e gli spazi esterni dell'organismo edilizio" e la cui scelta deve essere mirata " (...) a mantenere la
temperatura della superficie interna il più possibile vicina a quella
dell'ambiente interno nella varie situazioni di clima esterno e di clima interno previste, limitando al minimo l'apporto energetico degli
18
Principalmente nella interazione - esterno/assetto distributivo interno -, nel loro reciproco relazionarsi, si vengono a
determinare le condizioni ambientali degli spazi abitativi e
quindi la loro maggiore o minore rispondenza alle esigenze
dell'utenza.
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Da ciò deriva che l'involucro degli organismi edilizi, luogo di separazione e di
contatto fra l’interno e l’esterno, assume una funzione fondamentale nel conseguimento della qualità abitativa.
La sua definizione progettuale non può essere disgiunta dalla contemporanea
valutazione degli aspetti tipologico spaziali. Un'impostazione progettuale contrapposta rispetto a quella di anni, anche recenti, in cui un atteggiamento indifferente nei confronti del problema della limitatezza delle risorse, ha indotto
i progettisti ad affidare a una dotazione impiantistica di sempre maggiore
complessità, e di conseguenza di crescente operosità di gestione, il mantenimento delle condizioni di comfort nell'abitazione. Con tale criterio si è attribuiA destra:
to ai sistemi di facciata un'unica valenza espres-
Esempio di parete ventila-
sivo-formale.
ta con doppia orditura lignea.
A sinistra:
prestazioni: resistenza meccanica, coibenza ter-
esploso assonometrico di
mica, isolamento acustico ai rumori aerei, per-
parete ventilata composta
meabilità all'aria, tenuta all'acqua, resistenza al
da
Supporto (1), Staffe
metalliche di ancoraggio
vento, resistenza agli urti, durabilità, controllo
(2), Pannello isolante (3),
delle tolleranze, resistenza al fuoco. In conse-
Fissaggio meccanico del
guenza di ciò le facciate continue di prima gene-
pannello coibente(4), Stra-
razione hanno ben presto lasciato il posto a solu-
to di ventilazione median-
zioni più articolate, in grado di assolvere il nuovo
te profili metallici verticali
aria libera (5), Paramento
19
Al contrario, essi devono garantire le seguenti
ruolo di elemento essenziale della risposta passi-
esterno staccato dal pan-
va dell'edificio alle condizioni ambientali esterne,
nello isolante(6).
che a esse veniva richiesto.
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Le pareti ventilate
sta e ai conseguenti possibili fenomeni
Le pareti ventilate sono nate in seguito alla
di degrado indotti dal dilavamento su-
ricerca di un costante miglioramento delle
perficiale, dal soleggiamento diretto,
prestazioni delle "chiusure verticali".
nonché dall'azione di neve, gelo e di e-
Esse rappresentano un sistema parete che,
rosione eolica. Il ricorso a elementi di-
per la stessa successione degli strati che lo
scontinui di discrete dimensioni (lastre,
compongono esalta la risposta dell'organi-
pannelli con mattoni faccia a vista mon-
smo edilizio alle variazioni climatiche ed at-
tati all'interno di una struttura in accia-
mosferiche.
io, ... ) risponde poi a esigenze di razio-
Dall'esterno verso l'interno sono riconosci-
nalizzazione delle operazioni di traspor-
bili diversi strati funzionali che definiscono
to e di montaggio in cantiere (riduzione
le diverse funzioni cui assolve una facciata
dei punti di ancoraggio), con l'elimina-
ventilata:
zione in particolare delle fasi "umide" e
-
la loro sostituzione con tecniche di as-
Strato di protezione e rivestimento ad
semblaggio a secco.
elementi discontinui: rappresenta lo strato
più esterno della parete ed assolve princi-
La facciata ventilata è quel sistema carat-
palmente alle funzioni di protezione dagli
terizzato dalla presenza di una intercape-
agenti atmosferici, oltre ad avere un ruolo
dine tra il rivestimento esterno e la parete,
determinante nella caratterizzazione estetica dei manufatti. Le scelte progettuali sui
che interrompe la continuità della parete e
tale che sia possibile attivare un effetto
camino, naturale e/o artificialmente con-
materiali da impiegare (laterizi, rivestimenti
trollato, al fine di migliorare le prestazioni
lapidei, ceramici, metallici, ... ) sono dettate
termo energetiche del “sistema parete”.
da valutazioni sul grado di durabilità, in re-
La
lazione alla particolare applicazione previ20
MURATURA
ventilazione
all’interno
dell’intercapedine è determinata dalle condizioni atmosferiche stagionali o giornalie-
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-
Strato di collegamento: è costituto da un sistema di elementi aventi la
funzione di assicurare la connessione stabile fra lo strato di rivestimento
esterno, che dal punto di vista statico risulta "portato", e la struttura portante del fabbricato. Di solito è composto da elementi di ancoraggio puntuale (zanche, tasselli, bussole, molle di accoppiamento, clips.... in vista o a
scomparsa) in acciaio inossidabile, allo scopo di evitare il rischio del degrado per corrosione, eventualmente fissati a sottostrutture in profili metallici
(a loro volta agganciate alla parete mediante staffe e tasselli ad espansione
in acciaio inox nel caso si operi su supporti compatti, tipo cemento armato o
mattoni o a iniezione - per supporti alveolari quali mattoni forati, blocchi di
argilla espansa e simili). La connessione lastra/elemento di ancoraggio
può avvenire poi mediante scanalature sui bordi della lastra, oppure fresature sul retro, quando non - come ricordato - per mezzo di clips direttamente in vista. E’ sempre buona regola garantire la possibilità di dilatazione relativa fra i diversi componenti del sistema, lasciando minimi giochi
(per esempio fra le clips e le parti superiori delle lastre), così come predisporre un cordone di sigillante siliconico o poliuretanico monocomponente
sull'interfaccia lastra-profilo, con la doppia funzione di eliminare ogni possiIn fig. Esempio di parete ventilata studiata da Renzo piano per la sede del CIS—Cagliari.
Tra i materiali impiegati per le pareti ventilate vi sono l’alluminio,il legno, i materiali lapidei
naturali, rinforzati o agglomerati, i materiali ceramici, l’intonaco idraulico di forte spessore su
armature di lamiera stirata e protetto da intonaco plastico, le doghe di calcestruzzo.
I pannelli che costituiscono il rivestimento hanno ridotta auto portanza e pressoché assente
rigidezza ai carichi orizzontali e pertanto devono essere di altezza ridotta ad uno o due interpiani.
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bile vibrazione delle lastre e di mantenerle in posizione anche in
caso di rottura.
Nel caso si utilizzi una sottostruttura in profili metallici verticali,
questi hanno mediamente una lunghezza che va da un marcapiano
all'altro e sono sostenuti da un numero di staffe strettamente correlato ai carichi dinamici del vento cui la facciata sarà chiamata a
rispondere.
-
Strato di ventilazione: contribuisce al controllo delle caratte-
ristiche igrotermiche della parete per mezzo di ricambi d'aria naturali. Per effetto della differenza di temperatura tra esterno e interno, si innesca infatti un moto convetivo dell'aria (effetto camino)
nell'intercapedine, dal basso verso l'alto, che permette di mantene-
Soluzione studiata da Renzo Piano
re il sottostante strato isolante sempre asciutto, eliminando even-
per
tuali effetti di penetrazioni idriche accidentali. Nella stagione fred-
L’intelaiatura dei pannelli non deve
da, inoltre, tale moto convettivo consente di smaltire la produzione
risentire delle eventuali sollecitazioni
l’
ampliamento
dell’
IRCAM.
della struttura portante.
di vapore acqueo degli ambienti interni e, quindi, di evitare fenomeni di condensa interstiziale,
mentre in regime estivo, lo stesso meccanismo di aerazione riduce le quantità di calore dovute
all'irraggiamento solare che interesserebbero la parete in sua assenza. Di norma alla base
I sistemi di ancoraggio sono a montaggio meccanico su struttura ausiliaria,
denominata
sottostruttura,
connessa al supporto edilizio retro-
dell'intercapedine viene posta una griglia che permette il passaggio dell'aria e, nel contempo,
stante, che è in grado di superare le
impedisce l'intrusione di piccoli animali. Parimenti in sommità viene collocata una scossalina
irregolarità di fuori piombo e planari-
opportunamente sagomata per far fuoriuscire l'aria, ma evitare l'ingresso di acqua.
tà del supporto.
-
Strato coibente: la risposta ambientale delle pareti ventilate è migliorata dalla presenza di
uno strato isolante che permette di coibentare "a cappotto" l'edificio oggetto di intervento (che
22
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può essere un manufatto di nuova edificazio-
dentemente dai singoli materiali costitutivi,
ne, oppure un fabbricato esistente) con eli-
sono in fase di studio anche sistemi di parete
minazione totale dei ponti termici, ovvero
ventilata in cui lo strato di protezione e rive-
dei canali preferenziali di flussi del calore
stimento è composto da essenze rampicanti
tra l'ambiente interno e quello esterno.
caducifogle aggrappate a un'intelaiatura li-
-
gnea lievemente staccata dallo strato di sup-
Strato di supporto: ha il compito di sop-
portare i carichi, propri e accidentali del
porto.
pacchetto funzionale della facciata, compre-
La schermatura estiva delle foglie, durante
si il peso degli altri componenti del sistema
l'inverno, una volta che esse siano cadute,
"parete ventilata" e gli effetti del carico di-
consente di sfruttare i contributi solari posi-
namico del vento (pressioni e depressioni)
tivi, con variabilità di effetti e di prestazioni
sulla facciata. Ovviamente la sua natura va-
pienamente funzionali alle diverse condizioni
ria di caso in caso, a seconda del tipo di edi-
climatiche dell'anno.
ficio e del sistema costruttivo adottato.
Nodo tra Chiusure verticali ed
La sottostruttura deve garantire il posizionamento au-
Conclusioni
tonomo degli elementi (staffe, morsetti ecc.) ai quali
orizzontali
Le soluzioni a parete ventilata sono uno
saranno collegate le lastre di rivestimento; non vi è
dei tanti dispositivi per migliorare la ri-
quindi necessità di completamenti e integrazioni ad
Nodo parete - fondazione
sposta energetica dell'edificio,
umido. La sottostruttura è costituita da montanti e/o
In passato la fondazione spesso
traversi, ed è analoga a quella prevista per la posa di
sporgeva rispetto alla muratura ed
quindi
rientrano nel novero delle applicazioni care
alla architettura bioclimatica e ai cultori di
pannelli di facciata prefabbricati ). La scelta del sistema di ancoraggio dipende dalla geometria della faccia-
era realizzata principalmente in
un'edilizia ecosostenibile.
ta e dal tipo di suppporto edilizio. La sottostruttura de-
pietra naturale molto resistente.
A dimostrazione della validità universale di
ve essere calcolata in relazione alle sollecitazioni previ-
In epoca moderna, l’arretramento
un simile "pacchetto" di chiusura, indipen-
ste (vento) e alle deformazioni ammesse.
della fondazione impedisce la for-
23
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Esempio di caviglia chimica. È un sistema adatto a intervenire su edifici esistenti e comunque ogni qualvolta gli ancoraggi delle lastre non
richiedano importanti regolazioni dei punti di vincolo.
Il
sistema
non
innesca
nella
struttura
tensioni
significative.
L’ancoraggio chimico prevede il riempimento del foro eseguito sulla
muratura a conci o sul calcestruzzo, con una miscela di resine epossidiche e materiale inerte entro la quale rimane fissata una barra filettata o boccola.
Fissaggio del paramento
esterno
in
una muratura con
intercapedine.
24
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mazione, sulla sporgenza, di depositi e di
infiltrazioni d’acqua.
Qualsiasi sistema di ancoraggio previsto deve garantire un’adeguata resistenza meccanica per sopportare il peso proprio e del rivestimento. Deve resistere alla corrosione e consentire le necessarie
regolazioni in fase di montaggio; devono essere evitate incompatibilità termiche, chimiche o elettriche con i materiali costituenti gli strati sottostanti. L’ancoraggio della lastra avviene mediante zanche
metalliche e malta o staffe e profili adeguatamente ancorati al supporto che lasciano la lastra indi-
Nodo parete - solaio
Le varianti derivano dall’intenzionalità del
pendente dalla parete retrostante.
progettista di continuare la muratura davanti al solaio oppure di lasciare questo in
Le dimensioni e lo sviluppo delle aperture hanno influenza sulla parete esterna.
vista.
Le diverse correlazioni dipendono dai tipi di muratura. È importante la posizione
In tale correlazione non è possibile trascu-
della finestra nello spessore della parete ai fini compositivi e termici, per sfruttare
rare alcuni fenomeni, come deformazioni,
l’effetto schermante di uno spessore murario.
crepe e ponti termici.
Nodo parete - copertura
Quest’unione è di estrema importanza sia per la protezione della parete che per
Nodo parete - aperture
25
l’immagine dell’edificio.
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Durante la posa in opera deve essere verificata la corretta esecuzione dei giunti, il loro allineamento, la complanarità, se prevista, degli elementi che costituiscono il rivestimento.
Il sistema di rivestimento e di ancoraggio deve assicurare un buon comportamento termico, la tenuta all’acqua e non deve essere fonte di rumore a causa di
pioggia o vento.
26
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Le soluzioni sono essenzialmente due:
-
cornicione: la muratura arriva fino alla parte
terminale superiore e il tetto si trova posteriormente
o appare con il suo strato di copertura esterna;
-
falda: il tetto sporge portando il canale di gron-
da all’esterno della muratura.
Serramenti
Il serramento esterno è considerato parte integrante
delle chiusure verticali. Può assolvere le funzioni di
garantire la sicurezza, mettere in comunicazione visivamente l’interno con l’esterno, illuminare e aerare.
Possono essere individuati i seguenti elementi costitutivi:
posta nel rapporto fra telaio fisso e telaio mobile,
-
collegamenti con gli elementi murari
-
telaio fisso
-
telaio mobile
-
ferramenta di chiusura e sostegno
-
complementi (gocciolatoio, davanzale, ecc.).
nella scelta dei vetri, nell’uso delle guarnizioni, nel
rapporto fra vetro e telaio.
Esempio
di
raccordo
tra telaio strutturale,
solaio e chiusura verticale a cassetta.
Ponti termici
Un isolamento termico progettato ed eseguito bene
è alla base delle prestazioni energetiche di una
struttura edilizia. Il “ponte termico” è una disconti-
Per consentire un buon isolamento termico, acustico
e idrico del serramento grande cura deve essere ri27
nuità nel comportamento termico dell'edificio, causata dall'uso di materiali con diverse caratteristiche
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Esempio
di
raccordo tra
copertura
praticabile e
muratura
in
blocchi
di
laterizio (a),
e
raccordo
tra copertura
non praticabile e parete
Nelle pareti doppie solo una è
considerata
portante
essendo
connotata da un più elevato spes-
in
elementi
di
argilla
espansa.
sore ovvero da una minora deformabilità.
Esempio di raccordo tra solaio e
chiusura verticale in muratura portante monostrato, e raccordo tra
solaio in latero cemento e parete in
muratura
portante
composta
da
due strati.
28
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Esempio di raccordo tra
telaio strutturale, solaio
e chiusura verticale a
cassetta. Notare il raccordo dello strato coibente.
Da notare che al di sopra del solaio non è indicata la barriera al vapore.
termiche (i materiali più densi, ad esempio, conducono il calore
con relativa proliferazione di muffe, e conseguenti danni alla
meglio di quelli porosi), dalle caratteristiche geometriche della
superficie (fessure nell'intonaco, sfarinamenti ecc.).
struttura o da interruzioni nello strato isolante.
Si distinguono in genere due tipologie principali di ponte ter-
Le conseguenze della presenza di ponti termici non sono dele-
mico:
terie solo dal punto di vista energetico o del comfort ambienta-
i ponti termici geometrici, legati allla configurazione dei diver-
le: in loro prossimità, infatti, la temperatura superficiale inter-
si componenti,
na è minore che nelle restanti parti dell’involucro, e può facil-
I ponti termici costruttivi, dovuti al tipo di materiale utilizzato.
mente scendere al di sotto della temperatura del punto di ru-
Nella maggior parte dei casi, però, la formazione di un ponte
giada: si verifica così la formazione di condensa superficiale,
termico è dovuta a più fattori concomitanti.
29
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Esempio di raccordo
tra telaio strutturale,
solaio
e
chiusura
verticale a cassetta.
Indicata in rosso una
soluzione poco corretta. Perché?
Esempio di raccordo nel caso
di ricorso a pannelli
prefabbri-
cati.
30
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membrana
elastopla-
stomerica,
pannello
isolante 125 mm in
poliuretano e dotato di
pannello in compensato di 20 mm, barriera
al vapore e lamiera
grecata
spessa
42
verticale
di
mm.
Sezione
parete ventilata. Notare il raccordo con le
chiusure orizzontali.
Raccordo tra parete composta di rivestimento in marmo, malta, rasatura di
intonaco 5 mm, isolante termico 95 mm, sigillante, pannello di compensato 25
mm, isolante termico 50 mm, camera d’ aria 55 mm pannello di compensato
25 mm, barriera al vapore, intonaco tinteggiato, e copertura composta da
31
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Il serramento esterno è considerato parte integrante delle chiusure verticali. Può assolvere le
funzioni di garantire la sicurezza, mettere in comunicazione
visivamente
l’interno
con
l’esterno, illuminare e aerare.
Esempi di tipologie di serramento e sezione verticale del nodo
serramento - chiusura verticale.
Notare l’ assenza di cappotto
esterno.
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I ponti termici geometrici si hanno in corrispondenza di angoli, rien-
Spesso
i
ponti termi-
tranze, elementi aggettanti e simili. In presenza di uno spigolo, la su-
ci, dovuti a
perficie esterna è superiore alla corrispondente
carenze
superficie interna, e
pertanto la dispersione termica verso l' esterno è maggiore.
I ponti termici costruttivi si manifestano invece nei punti in cui materiali ad alta conducibilità termica penetrano in un elemento strutturale
nell'isolamento,
si
verificano
presso i ser-
esterno con migliori caratteristiche isolanti. Un caso “classico” sono gli
ramenti, nei
elementi strutturali in calcestruzzo inseriti in una parete di mattoni fo-
cassonetti
rati, che alla termografia a infrarossi disegnano una ben visibile griglia
delle tappa-
di dispersioni termiche sulla facciata degli edifici.
relle,
incavi
negli
per
Altro esempio eclatante i balconi sporgenti in calcestruzzo e altre
caloriferi
strutture a sbalzo non disaccoppiate termicamente: veri e propri calori-
ricavati nel-
feri che irradiano calore all'esterno.
le
Altri ponti termici, dovuti a carenze nell'isolamento, si verificano tipica-
pareti
perimetrali.
mente nei serramenti, nei cassonetti delle tapparelle, nelle nicchie per
33
DISPENSE DEL LABORATORIO INTEGRATO DI PROGETTO E COSTRUZIONE 2 - MODULO ARCHITETTURA TECNICA
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radiatori ricavate nelle pareti perimetrali.
È pertanto doveroso evitare che l' opera sia esposta ai
nocivi effetti causati dal crearsi di ponti termici. Per ot-
Esempi di raccordo tra serramenti e chiu-
quenti escursioni termiche dell' elemen-
sura verticale.
to. Per evitare tale fenomeno è necessa-
Occorre evitare che l' opera sia esposta
rio che sia preservata e mantenuta la
ai nocivi effetti causati dal crearsi di ponti
continuità del manto coibente.
tenere tale obbiettivo è necessario che sia preservata e
termici, tra cui formazione di condensa,
mantenuta la continuità dello strato coibente.
con relativa proliferazione di muffe, oltre
Da tale norma pertanto consegue che è opportuno collo-
a danni alla superficie causati dalle fre-
34
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Esempi di raccordo tra serramenti e chiusure verticali.
Occorre notare che il materiale isolante utilizzato per la realizzazione tanto
delle murature a cappotto quanto delle murature ventilate, ovvero poliuretano, polistirolo espanso, fibre minerali, fibre di vetro, sughero, vetro cellulare
deve essere inalterabile, permeabile al vapore, non infiammabile, non idrofilo.
35
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Particolari di serramento ligneo.
Esempi di nodi ed articolazioni tra ante e telai
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care il coibente all' esterno, ovvero che
termico;
si reputa necessario ricorrere a chiusure
-
verticali a cappotto esterno, o a casset-
menti strutturali che costituiscono un
ta, poiché tali soluzioni non solo evitano
ponte termico “doppio”, ad esempio i pi-
cesure nello strato isolante, concorrendo
lastri negli angoli;
ad assicurare il comfort dell' utente e
-
consentendo di sanare in modo agevole
meglio, disaccoppiarli termicamente;
ed efficace alcuni punti critici come i no-
-
di tra chiusure verticali ed orizzontali,
stallarli correttamente.
ma pure, separando la muratura e le
Per gli edifici esistenti gli interventi va-
membra dello scheletro portante dall'
riano di caso in caso; in linea di massima
evitare per quanto possibile ele-
coibentare gli elementi a sbalzo o,
utilizzare serramenti adeguati e in-
esterno, le preservano da fenomeni di
usura e logorio dovuti a condensa, comparsa di muffe ed escursione termica.
Correzione di un ponte termico; soluzione ordinaria, accurata e molto accurata; si presuppone l'
uso di pannelli coibenti rigidi in fibre di legno lega-
Riassumendo, le cautele da osservare
te con cemento Portland.
per evitare ponti termici sono:
Il ponte termico in oggetto riguarda il caso del
pilastro inserito nella parete. Il al punto più critico
-
impostare architettonicamente l'e-
è situato in corrispondenza della superficie del
pilastro. Se la larghezza del pilastro è maggiore di
dificio in modo compatto (con un rappor-
30 cm e la sua profondità maggiore di 26 cm le
to superficie/volume il più possibile ri-
variazioni dei risultati sono minime. La stratigrafia
dotto);
-
tenere conto degli spessori aggiun-
tivi dovuti all'isolamento;
-
zone climatiche. La correzione accurata, CA e molto accurata, CMA da effettuarsi in zone climatiche con
clima particolarmente rigido, restituiscono valori di temperatura simili e pertanto la scelta del tipo di cor-
curare la continuità dell'isolamento
37
della parete è in accordo con la trasmittanza limite imposta dal Decreto Legislativo n. 311 per le varie
rezione è esclusivamente dettata da motivi tecnologici e di facilità di posa in opera.
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è necessario:
-
eseguire un esame termografico per individuare i punti di dispersione;
-
valutare l'installazione di un isolamento esterno continuo “a cappotto”, integrato
con la facciata (facciate ventilate);
-
isolare le strutture a sbalzo;
-
isolare i pavimenti sovrastanti cantine, garage o pilotis;
-
sostituire i serramenti (utilizzando dei nuovi infissi con telaio “a taglio termico” e
vetrocamera con gas inerte);
-
isolare i cassonetti delle tapparelle e i vani dei caloriferi.
Nei casi in cui si voglia lasciare la trama statica in vista, i ponti termici devono essere
1
corretti ai sensi della vigente normativa sul risparmio energetico (Legge 9 gennaio
Ponte termico in occasione pilastro d’ angolo; correzione
ordinaria (1), correzione accurata (2), molto accurata
(3). La stratigrafia della parete è in accordo con la trasmittanza limite imposta dal Decreto Legislativo n. 311
per le varie zone climatiche. Se il pilastro ha una dimensione maggiore o rientra verso l’interno il valore di temperatura aumenta, per tanto il caso considerato è da
ritenersi cautelativo. Il punto critico di un pilastro
d’angolo è situato nella zona finale del percorso più breve scarsamente isolato. La correzione accurata, CA prevede che lo strato di isolamento sia continuo rispetto a
quello di parete. La correzione molto accurata CMA comporta isolare tutto il pilastro.
2
38
3
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1991, n. 10, Decreto Legislativo 19 agosto 2005, n. 192 e
Decreto Legislativo 29 dicembre 2006, n. 311), ad esempio,
utilizzando come
cassero a
perdere di contenimento del
getto pannelli coibenti (ad esempio pannelli Celenit costituito da lana di legno di abete,
mineralizzata e legata con cemento Portland ad alta resistenza) che rimarranno legati
in modo permanente al getto
stesso.
Si
applicherà
quindi
l’intonaco armato con rete in
fibra di vetro.
In questo modo si bilanciano
le proprietà isolanti della muratura e delle parti in calcestruzzo.
Soluzione ordinaria del ponte termico
della parete. La stratigrafia della pa-
solaio - chiusura verticale.
rete è in accordo con la trasmittanza
(Celenit P3, Celenit G3, Cele-
Il ponte termico in oggetto riguarda il
limite imposta dal Decreto Legislativo
nit E3) si consiglia l’impiego di
nodo tra il solaio e la parete. Il punto
n. 311 per le varie zone climatiche. La
critico considerato nella sezione è
correzione del ponte termico con uno
tendenzialmente
Con
pannelli
multistrato
ancore in plastica o metalliche
inferiore
spessore di almeno 20 mm di Celenit
che rimarranno inglobate nel
del solaio con la parete e la sua criti-
N assicura un ridotto rischio di con-
getto.
cità o meno dipende dalla stratigrafia
densazione superficiale.
39
l’attacco
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1
40
2
3
Correzione ordinaria (1), soluzione
smittanza limite imposta dal Decre-
accurata (2) e soluzione molto ac-
to Legislativo n. 311 per le varie
curata (3), per la risoluzione di pon-
zone climatiche.
te termico nel caso dei solai a sbal-
Nelle zone climatiche con clima rigi-
zo (elementi aggettanti).La corre-
do (Te = -5 °C) è opportuno correg-
zione del ponte termico orizzontale
gere accuratamente, CA, il ponte
ha una lunghezza minima di 50 cm
termico allungando il percorso della
a partire dalla fine della trave di
dispersione o rendendo lo strato
bordo.
d’isolamento
La stratigrafia della parete e del
alla base della parete un pannello
solaio sono in accordo con la tra-
Celenit N da 20 mm.
continuo,
inserendo
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Ponte termico paretecontro terra di locale-
1
2
non riscaldato soluzione non corretta (1)
e soluzione ordinaria
(2).
Il ponte termico in
oggetto
riguarda
il
caso del nodo tra parete contro terra e
solaio su locale non
riscaldato.
La stratigrafia della
parete è in accordo
con la trasmittanza
limite
imposta
dal
Decreto Legislativo n. 311
per le varie zone climatiche.
All’intradosso del solaio viene
applicato
un
pannello
Celenit N da 75 mm. Nel
punto critico vi sono valori
di temperature superficiale
ridotti che comportano rischi
di condensa. Occorre notare
che è opportuno prevedere
un elemento di dreno tra
muro e terreno.
41
DISPENSE DEL LABORATORIO INTEGRATO DI PROGETTO E COSTRUZIONE 2 - MODULO ARCHITETTURA TECNICA
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Ponte termico parete contro terra di locale non
riscaldato, Correzione accurata.
Nel punto critico vi sono valori di temperature
superficiale ridotti che comportano rischi di
condensa.
È necessario effettuare la correzione del ponte
termico inserendo del materiale isolante Celenit tra il terreno e la struttura portante come
cassero a perdere.
Per correggere il ponte termico accuratamente
è necessario posizionare del CELENIT N da 20
mm sotto la parete per dare continuità allo
strato isolante .
In zone climatiche particolarmente rigide nei
mesi invernali (Te = -5 °C) è necessario impiegare spessori di 75 mm di CELENIT N, oppure
con 50 mm di altri prodotti; una correzione più
accurata del ponte termico dando continuità allo
strato di isolamento termico permette di evitare
il rischio di condensa con 20 mm di CELENIT N .
In una zona climatica mediamente fredda (Te =
0 °C) è necessario intervenire con almeno 25
mm di prodotto CELENIT N.
In una zona climatica con Te = 5 °C, è consigliabile la correzione per evitare rischio di condensa
superficiale.
42
DISPENSE DEL LABORATORIO INTEGRATO DI PROGETTO E COSTRUZIONE 2 - MODULO ARCHITETTURA TECNICA
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Ponte termico del nodo copertura piana - parete Non corretto (1),
te
termico
ed esempio di soluzione ordinaria (2)
almeno 50 mm di
Il ponte termico in oggetto riguarda il caso del nodo tra copertura
CELENIT
piana e parete. La stratigrafia della parete è in accordo con la tra-
una zona climati-
smittanza limite imposta dal Decreto Legislativo n. 311.
ca
All’estradosso della copertura viene applicato un pannello Celenit N
fredda è neces-
da 75 mm. L’intervento di correzione deve riguardare la parte della
sario intervenire
struttura interessata dal maggior flusso termico dispersivo. La cor-
con
rezione può fermarsi contro la parete ma è più efficace se effettua-
mm di CELENIT
ta come in figura 2. In zone climatiche connotate da temperature
N. In una zona
rigide nei mesi invernali (Te = -5 °C) è necessario correggere il pon-
climatica mite la
N.
con
In
mediamente
almeno
20
correzione è necessaria per evitare
rischio
di
condensa superficiale.
1
2
43
DISPENSE DEL LABORATORIO INTEGRATO DI PROGETTO E COSTRUZIONE 2 - MODULO ARCHITETTURA TECNICA
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Il ponte termico in oggetto riguarda il
La correzione è necessaria nelle località
caso dell’attacco serramento-parete in
con condizioni climatiche invernali parti-
laterizio. In assenza di correzione del
colarmente rigide; in seguito alla corre-
ponte termico il punto critico è situato
zione, per la quale è sufficiente l’impiego
nell’attacco serramento-parete in lateri-
di pannelli CELENIT N dello spessore di
zio.La correzione avviene con interposi-
20 mm, il punto critico diventa la superfi-
zione di materiale CELENIT N 20 tra il
cie del serramento.
serramento e la parete.
44
DISPENSE DEL LABORATORIO INTEGRATO DI PROGETTO E COSTRUZIONE 2 - MODULO ARCHITETTURA TECNICA
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Nodo tra solaio in EPS parete in Climablock e sbalzo sostenuto da elemento
“mensolino”.
I ponti termici costruttivi si manifestano invece nei punti in cui materiali ad alta
conducibilità termica penetrano in un elemento strutturale esterno con migliori
caratteristiche isolanti.
Un caso “classico” sono gli elementi strutturali in calcestruzzo inseriti in
una parete di mattoni forati, che alla termografia a infrarossi disegnano
una ben visibile griglia di dispersioni termiche sulla facciata degli edifici.
Altro esempio eclatante i balconi sporgenti in calcestruzzo e altre strutture a sbalzo non disaccoppiate termicamente:
45
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Nodo tra solaio Bausta parete in Climablock e
sbalzo sostenuto da elemento “mensolino”.
Il mensolino consentendo di preservare la continuità del manto coibente, concorre a contenere il
pericolo di ponti termici, assicurando il comfort
dell' utente, ed evitando il degrado rapido della
struttura.
Nella figura in alto, l’elemento a sbalzo è nel medesimo piano di inflessione rispetto al solaio, mentre nella figura sottostante, si incastra ortogonalmente ad essa .
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Come evitare i ponti termici?
“doppio”, ad esempio i pila-
Alcuni
stri negli angoli;
veloci
suggerimenti
per gli edifici nuovi:
- coibentare gli elementi a
-impostare l'edificio in modo
sbalzo o, meglio, disaccop-
compatto (con un rapporto
piarli termicamente;
superficie/volume il più possi-
- utilizzare e installare corret-
bile ridotto);
tamente gli infissi;
- tenere conto degli spessori
In caso di edifici esistenti oc-
aggiuntivi dell'isolamento;
corre:
- curare la continuità dell'iso-
- eseguire un esame termo-
lamento termico;
grafico per individuare i punti
- evitare per quanto possibile
di dispersione;
elementi strutturali che costi-
- valutare l'installazione di un
tuiscono un ponte termico
isolamento esterno continuo
Nodo tra solaio Bausta parete in laterizio e sbalzo sostenuto da
elemento “mensolino”. Il mensolino deve essere posto in opera con
una contro freccia tale da annullare la freccia data dai carichi permanenti.
“a cappotto”, integrato con la
- isolare i cassonetti delle tappa-
facciata (facciate ventilate);
relle e i vani dei caloriferi.
- isolare le strutture a sbalzo;
- isolare i pavimenti sovrastanti
cantine, garage o pilotis;
- sostituire i serramenti (evitare
i serramenti in alluminio, se non
del tipo “a taglio termico”), e
utilizzare elementi vetrati a
vetrocamera;
47
DISPENSE DEL LABORATORIO INTEGRATO DI PROGETTO E COSTRUZIONE 2 - MODULO ARCHITETTURA TECNICA