Relazione progetto Casa Passiva

progetti_casa
unifamiliare, località Massenzatico (RE)
PROGETTO ARCHITETTONICO
PROGETTO STRUTTURALE,
IMPIANTISTICO, ENERGETICO
Roberto Rinaldi
Renzo Ferrari
REALIZZAZIONE
2011-2013
STANDARD CASA PASSIVA
Passivhaus Institut Darmstadt
in fase di certificazione
8,72 kWh/m2 anno
FOTOGRAFIE: Renzo Ferrari, Renzo Ferlin
È una casa che precorre i tempi quella di Massenzatico, viste le sue
prestazioni in standard Passivhaus. Grazie a un involucro realizzato
con tecnologia Ecosism® altamente prestante e a un’impiantistica
performante, la riqualificazione della casa colonica emiliana
si configura come un progetto a bassissimo consumo energetico
decisamente riuscito nei suoi intenti.
A REGGIO EMILIA
È GIÀ IL
Sta per essere inaugurato a Reggio Emilia un edificio residenziale, risultato della demolizione/ricostruzione di una casa colonica, “ad energia quasi zero”, con largo anticipo sulle
indicazioni della Direttiva 2010/31/UE, la quale obbliga, entro
il 31 dicembre 2020, tutti gli edifici di nuova costruzione a essere, appunto, a energia quasi zero.
Per la riqualificazione della vecchia casa è stato adottato lo
standard Passivhaus, così che l’edificio, per rispettare i severi
criteri della certificazione tedesca, si è ritrovato a essere in anticipo sui tempi rispetto alle richieste della Direttiva.
L’intervento ha visto la completa demolizione e la successiva
ricostruzione della casa colonica, salvaguardando il più possibile gli elementi tipologici e distributivi originari allo scopo di riconvertire tutti gli spazi a destinazione abitativa. Sono stati
quindi realizzati due alloggi, uno dei quali - il principale - interessante la maggior parte del volume dell’edificio e uno di servizio, al piano terra, di piccole dimensioni con funzione di
alloggio per persone anziane.
Il primo passo verso il basso consumo energetico si è compiuto
2020
grazie all’impiego del sistema costruttivo Ecosism® per la realizzazione delle pareti e dei solai (compresa la copertura) un sistema dalle elevate capacità antisismiche e, al contempo,
isolanti. L’edificio è stato dotato quindi di un’impiantistica che
lo ha reso autosufficiente dal punto di vista energetico, sia per
quanto concerne il fabbisogno elettrico sia per i consumi termici. L’utilizzo di fonti energetiche rinnovabili per la produzione
dell’energia termica di integrazione attraverso l’installazione di
generatori a biomassa, del solare termico e dell’accumulo geotermico per il condizionamento estivo producono, infatti, un bilancio pari a zero.
Quest’edificio vuole essere testimonianza concreta della realizzabilità di benefici a costi ormai contenuti. Benefici in termini
sia di comfort abitativo sia di risorse energetiche, ma anche di
risparmio economico, poiché ogni anno si può risparmiare fino
al 90% sulle spese di riscaldamento e condizionamento. In termini ambientali, i benefici sono da attribuire al minor consumo
di combustibile, sostituito, dove possibile, da biomasse, azzerando quindi l’immissione di gas clima alteranti in atmosfera.
L’intervento di recupero
Il recupero oggi con demolizione e ricostruzione permette la
messa in sicurezza del territorio e la realizzazione di strutture
altamente prestazionali riducendone i costi.
L’intervento si caratterizza per i bassi consumi energetici e per
una particolare attenzione al comfort degli utenti sotto diversi
punti vista (termico, acustico, luminoso e alla qualità dell’aria)
nonché per le valutazioni fatte in termini di rapporto costo/benefici. La valorizzazione degli apporti energetici gratuiti è stata
il principio che ha governato il processo progettuale.
Dopo aver effettuato la riduzione dei consumi grazie alle prestazioni dell’involucro, si è posta particolare attenzione all’impiego di impianti che sfruttassero fonti rinnovabili: apporti di
radiazione solare attraverso ampie vetrate a sud (sulla “porta
morta” a formazione di serra); collettori solari per l’integrazione
del riscaldamento e per l’acqua sanitaria; utilizzo di caldaie a
biomassa (pellets); utilizzo di accumulo geotermico sia per il
preriscaldamento dell’aria invernale sia, soprattutto, per il raffrescamento estivo; l’inserimento di uno scambiatore con funzione di recuperatore di energia sull’impianto centralizzato di
aerazione e ricambio aria; l’energia solare per la produzione di energia elettrica attraverso
un impianto fotovoltaico a totale copertura dei fabbisogni.
Allo scopo di mimetizzare, se non nascondere, gli aspetti tecnologici dell’intervento, che rischiavano di comprometterne la tipicità e l’originalità del manufatto edilizio, si sono adottati alcuni accorgimenti consistenti, tra l’altro, nell’utilizzo di veneziane all’interno di una
delle camere con tripli vetri allo scopo di evitare brise soleil o aggetti incongrui per l’edificio, ma anche nell’utilizzo di un comignolo a tetto per nascondere le prese d’aria dell’impianto centralizzato di ricambio d’aria.
È stato, inoltre, realizzato un nuovo edificio, in zona decentrata, con funzione principale di
locale tecnico sulla cui copertura in direzione sud sono stati posizionati i collettori per il riscaldamento e la produzione acqua calda (su una superficie complessiva di 31,27 m2); i
pannelli fotovoltaici per la produzione di energia elettrica (su una superficie complessiva
di 59,40 m²). Il piccolo edificio funge inoltre da autorimessa per 4 posti auto.
L’intervento così concepito ha consentito di rispettare la natura e tipicità architettonica
dell’impianto originario a “porta morta” tipico dell’architettura vernacolare della zona rispettando quindi gli elementi tipologici che lo caratterizzavano come distribuzione, forma
e dimensioni delle bucature; la copertura a due falde; la conservazione, anche volumetrica,
dello spazio con conseguente recupero di alcuni elementi distributivi interni; la finitura
esterna con intonaco tradizionale.
Qui a lato, alcune
immagini del casolare
prima della demolizione.
Progetto_arch. Rinaldi Roberto, Reggiolo (RE)
Progetto strutturale, impiantistico, termico ed energetico_
ing. Ferrari Renzo, Reggio nell’Emilia
Progettazione del verde_El patio florido, Poviglio (RE)
Direttore dei lavori_ing. Ferrari Renzo, Reggio nell’Emilia
Fornitore sistema costruttivo_ECOSISM S.r.l.,
Battaglia Terme (PD)
Superficie fondiaria_10.000 m2
Superficie utile_450 m2
Superficie verde_8.500 m2
+6,35
+4,77
+3,20
+0,05
0,00
+0,05
0,00
BAGNO
sezione trasversale AA
PORTICATO
CAMERA
BOTOLA
DI
ACCESSO
CANTINA
80
CUCINA
2
PRANZO
SOGGIORNO
+6,35
+6,35
+6,35
CANTINA
1
+4,77
PRANZO
SOGGIORNO
+3,20
PIATTAFORMA
ELEVATRICE
+3,20
RICOVERO ATTREZZI
+0,05
+0,05
+0,05
0,00
BAGNO
35
0,00
265
-0,65
-2,95
sezione longitudinale BB
GUARDAROBA
pianta piano terra
STUDIO
VUOTO SUL
PORTICATO
CAMERA
CAMERA
VANO
TECNICO
VANO
TECNICO
BAGNO
LAVANDERIA
CANTINA
1
1
VUOTO SULLA
PALESTRA
BAGNO
BAGNO
DISIMPEGNO
DISIMPEGNO
SAUNA
BAGNO
PIATTAFORMA
ELEVATRICE
PIATTAFORMA
ELEVATRICE
BAGNO
TURCO
PALESTRA
VUOTO SULLA
PALESTRA
AREA BENESSERE
VASCA
IDROMASSAGGIO
VUOTO SULLA
PALESTRA
CAMERA
pianta piano secondo
pianta piano primo
prospetto nord
prospetto est
Qui sotto, una vista da
sud, con il casolare sullo
sfondo e, in primo piano,
il nuovo edificio del
garage con i pannelli
fotovoltaici e i collettori
solari.
prospetto sud
Dettaglio del porticato a ovest.
prospetto ovest
Sistema costruttivo
Per le murature perimetrali portanti ed interne è stato impiegato il sistema costruttivo Ecosism®, tecnologia evoluta di casseforme termiche a rimanere da gettare in opera prodotte su
progetto ed altamente personalizzabili.
Il cassero a rimanere Ecosism® è costituito da una maglia di
acciaio zincato e da un doppio o triplo strato di materiale isolante personalizzabile a scelta tra i seguenti materiali: EPS,
Neopor, Lana di Vetro, Lana di Roccia, Polistirene espanso
estruso XPS, Legno Mineralizzato, Sughero, Faesite/Mdf. L’isolante esegue sia la funzione di contenimento delle armature
strutturali e del calcestruzzo in fase di cantiere, per rimanere
poi nella muratura con funzione di isolamento.
L’unione della massa della parete in calcestruzzo armato assieme agli elevati spessori di materiali isolanti impiegati permettono all’involucro opaco Ecosism® di essere efficace sia nel
periodo estivo (massa) che in quello invernale (isolamento).
La casa PASSIVA è una casa massiva in clima mediterraneo.
Pertanto, la parte staticamente attiva risulta essere la parete
portante in calcestruzzo armato, dello spessore di 15/20 cm,
che forma il nucleo centrale del pacchetto.
Per i solai e la copertura è stato impiegato ECOSOLAIO® ed
ECOSOLAIO® Top, caratterizzato da lastre coibentate con base
in EPS e travetti in calcestruzzo armati con tralicci elettrosaldati ed armatura aggiuntiva B450C con getto di completamento dello spessore di 5 cm.
La maglia di acciaio di cui è costituito il pannello Ecosism®
assolve a diverse funzioni fondamentali: da un lato riceve al
suo interno, in spazi specifici a questi dedicati, i materiali isolanti a seconda delle caratteristiche che la muratura deve assolvere e a quelle che sono le esigenze del progettista e/o del
committente; in secondo luogo, all’interno dello spazio vuoto
generato dall’inserimento dei materiali isolanti-cassero, riceve
in cantiere le armature supplementari e il calcestruzzo quale
materiale strutturale; infine, esegue la funzione di supporto o
di ancoraggio per i materiali di finitura.
Ai fini del risparmio energetico, il sistema costruttivo Ecosism®
è stato prodotto in modo da minimizzare le dispersioni nel periodo invernale applicando, per le pareti verticali, uno spessore
esterno di isolante cassero in EPS di 20 cm e uno strato interno
dello spessore di 10 cm (U = 0,102 W/m2K).
Per quanto riguarda la copertura, l’isolamento termico esterno
eseguito con pannelli di isolante a fibre di legno di diversa densità (2 cm 240 kg/m3 + 6 cm 160 kg/m3), sommato all’isolamento proprio dell’ECOSOLAIO® Top, ha portato a una
trasmittanza del tetto U di 0,18 W/m2K.
Grazie al sistema Ecosism® si è avuta una completa eliminazione dei ponti termici.
Superfici trasparenti
Le superfici vetrate sono state studiate per ottimizzare l’apporto di energia solare all’interno dei locali minimizzando le
perdite (guadagno).
A sud è stata collocata una grande vetrata protetta dal soleggiamento estivo tramite l’arretramento nel corpo fabbrica. Attraverso questa vetrata, funzionante da serra solare solo nel
periodo invernale, si è ottenuta una copertura di circa il 30%
del fabbisogno termico invernale che si trasferisce attraverso il
vano scala, per moti convettivi, ai piani superiori di tutta la casa.
Il grado di isolamento dei componenti vetrati è inferiore a 0,80
W/m2K e presenta le seguenti caratteristiche: la parte vetrata
Ecosolaio® e pareti
interne Ecosism®
prodotte ad altezza
di progetto.
A sinistra, vista del cassero Ecosism® posato.
In basso, ECOSOLAIO® top.
costituita da triplo vetro con trattamento bassoemissivo su due
dei vetri e intercapedini saturate con gas argon; telai del tipo
a due strati con struttura in legno e alluminio, quest’ultimo a
taglio termico e con celle isolate per migliorare sensibilmente
le caratteristiche di isolamento.
Schermature
Le schermature solari hanno un ruolo fondamentale nel controllare l’ingresso della radiazione solare in ambiente e quindi
nell’evitare, durante il periodo estivo, il surriscaldamento dell’aria nei locali interni. In generale, esse devono consentire la
penetrazione della radiazione solare nell’ambiente durante l’inverno ma impedirne l’ingresso durante l’estate.
Nello specifico, sul lato sud-ovest, la vetrata principale a formazione della serra solare è stata arretrata di circa 1,5 m allo
scopo di massimizzare l’apporto invernale e di limitare la penetrazione estiva. Le finestre su questo lato sono dotate, all’interno dell’intercapedine esterna, di una veneziana motorizzata
servoassistita da orologio elettronico e da crepuscolare per la
gestione automatizzata della chiusura e dell’apertura.
Sul lato nord-ovest, è stato valorizzato il portico presente per
realizzare un ombreggiamento estivo naturale e le finestrature
non prospettanti sotto il porticato sono state dotate di veneziana motorizzata. Sul lato nord-est, le poche finestrature presenti, considerato che sono solo marginalmente interessate
nelle ore del mattino dalla presenza di sole, non sono dotate di
alcun dispositivo di protezione mentre, a finire, sul lato sudest le finestrature sono state dotate di veneziana motorizzata.
sezione orizzontale sul serramento
sezione verticale sul serramento
Parete Ecosism® in fase di posa.
Qui sotto, in senso orario, casseri stoccati in cantiere;
vista generale al piano primo; Realizzazione arco nel cassero
Ecosism®.
ECOSISM
moduli costruttivi per edifici efficienti,
sicuri, sani, confortevoli e durevoli
Qui sotto, un rendering
del sistema Ecosism®.
In basso, una fase
del cantiere.
Modulo Ecosism®
L’idea che caratterizza il modulo Ecosism® è la maglia di acciaio tridimensionale che sta alla base dell’intero sistema. Realizzata con un filo d’acciaio zincato, che le permette di essere
adattata in modo semplice e rapido a ogni forma desiderata,
questa maglia si concretizza in un modulo che assolve a tre funzioni: a) nei lati riceve al suo interno i materiali isolanti; b) nello
spazio vuoto riceve le armature supplementari e il cls; c) esegue
la funzione di supporto e di ancoraggio per i materiali di finitura.
I moduli, prodotti su misura secondo progetto, vengono assemblati in cantiere seguendo un preciso schema di montaggio. Il modulo standard ha una larghezza di 120 cm per
un’altezza massima di 12 m, ma si possono realizzare misure
diverse a seconda delle esigenze, anche con differenti spessori
(dai 10 ai 50 cm), forme e altezze. Grazie alla flessibilità garantita dalla maglia di acciaio, il modulo Ecosism® assolve a
diverse funzioni: collocato verticalmente “in opera” con una
doppia faccia di materiale isolante-cassero, si comporta come
una struttura muraria portante che esegue funzione strutturale, di tamponamento e di isolamento termico e acustico. Collocato in orizzontale, con il materiale isolante sulla sola faccia
inferiore della maglia di acciaio, il modulo si comporta come
solaio da gettare in opera.
ECOSOLAIO® / ECOSOLAIO® TOP
L’ECOSOLAIO® permette di realizzare elementi prefabbricati di
dimensioni su misura, maneggevoli e di peso contenuto ideali
nell’utilizzo in zone sismiche. La lastra coibentata è costituita
da una base in EPS (polistirene espanso a elevata massa volumica) nella quale vengono realizzati i travetti in cls, armati con
tralicci elettrosaldati e armatura aggiuntiva B450C. Tali travetti sono intervallati a distanza opportuna tra loro per poter inserire elementi di alleggerimento in polistirolo. I vantaggi:
massima coibenza termica, uniforme e permanente; eliminazione ponti termici, massima leggerezza, antisismici, massima
variabilità nello spessore e nei copriferri, nessun limite di portata. Possono essere utilizzati per solai, vespai, solai su spazi
aperti, solai interpiano, solai mansarde e di copertura a falda.
L’ECOSOLAIO® Top è l’evoluzione delle lastre tralicciate in
quanto i tralicci sono annegati in travetti di cls pregettato, ricavati in una base di polistirene. Il grande vantaggio è la notevole riduzione del peso proprio del solaio e quindi meno ferro nei
travi, nei pilastri e nelle fondazioni; anche l’effetto delle forze sismiche diminuisce in quanto legate al peso totale dell’edificio.
Impianti
Impianto di VMC
Poiché una corretta ventilazione dei locali nel periodo estivo è
fondamentale per mantenere un adeguato livello di comfort termico, è stato necessario creare una corrente d’aria controllata
in modo da raffrescare le superfici interne, facendo entrare il
flusso d’aria dal basso e facendolo uscire dall’alto.
L’alloggio principale è stato dotato di un impianto di aerazione
forzata con scambiatore- recuperatore a flussi incrociati dotato di pompa di calore, per recuperare meglio il salto entalpico,
e un’efficienza del 95%, permettendo così il recupero dell’energia termica dell’aria che altrimenti andrebbe dispersa;
nonché di un accumulatore geotermico superficiale per il preriscaldamento dell’aria in entrata nel periodo invernale e il raffrescamento dell’aria in entrata nel periodo estivo.
Accumulatore geotermico superficiale
La capacità termica del terreno posto a una certa profondità
sommato alla sostanziale stabilità di temperatura attorno ai
valori medi annuali (12-14 °C) costituiscono un naturale accumulatore termico che permette, quindi, di attenuare le oscillazioni di temperatura dell’aria in entrata (preriscaldamento
invernale e raffrescamento estivo) e disaccoppiare l’andamento
stagionale, incorporando calore nei periodi estivi per restituirla
nei periodi più freddi e viceversa.
Le prestazioni del sistema di accumulo dipendono dalla profondità e dall’estensione della massa di accumulo (in questo
caso la profondità è di circa 3 m) e dalla posizione, che nel caso
in esame è situata a nord dell’abitazione potendo in questo
modo sfruttare l’ombra della casa come ulteriore elemento che
mantiene il terreno a temperatura più fredda.
Impianto a collettori solari
per riscaldamento invernale
e produzione di ACS
L’intero edificio viene riscaldato facendo ricorso massiccio al
calore captato attraverso collettori solari per una superficie di
31,27 m2. L’impianto, che si avvale di due accumulatori di cui
uno dedicato al riscaldamento mentre l’altro completamente
indipendente dal primo e ad azione prioritaria, è dedicato alla
sola produzione di acqua calda sanitaria.
INVOLUCRO
trasmittanza media elementi costruttivi
pareti esterne modulo a getto singolo Ecosism®,
U = 0,12 W/m2K
solaio controterra, U = 0,28 W/m2K
copertura Ecosolaio® TOP, U = 0,12 W/m2K
serramenti, Uw = 0,85 W/m2K
IMPIANTI
Solare termico
per ACS e riscaldamento, 30 m2
Fotovoltaico
connesso in rete, integrato architettonicamente;
potenza dell’impianto 8,76 kWp
Geotermia
ad accumulo orizzontale; potenza 9,60 kW
Impianto di riscaldamento a biomassa
camino con caldaia; potenza 11 kW
VMC
ad aria primaria con recuperatore statico e pompa di calore
Domotica
impianto integrato con le funzioni: illuminazione, potenza,
antintrusione.
Sopra, i pannelli
fotovoltaici e i collettori
solari termici, collocati
sull’edificio annesso.
Sotto, due immagini
degli scavi per la posa
delle sonde geotermiche.
schema idronico impianto produzione e accumulo acqua calda per tutti gli usi
Il primo accumulatore, della capacità di 2.000 litri, realizza il
bilanciamento fra l’energia immagazzinata nei momenti di
maggior soleggiamento e gli usi che si sviluppano durante
tutta la giornata, anche nei momenti di assenza della radiazione solare (notte o nuvolosità).
Il secondo accumulatore, dedicato esclusivamente alla produzione di acqua calda e della capacità di 300 l, è collegato al circuito solare in termini prioritari ed è collegato al circuito della
caldaia a pellets quale fonte di integrazione e di emergenza per
periodi particolarmente inclementi dal punto di vista meteoclimatico.
Allo scopo di avere il migliore risultato di apporto invernale,
l’impianto prevede un’inclinazione dei pannelli di 60° sull’orizzonte e perfettamente orientati verso sud.
Impianto di integrazione
del riscaldamento invernale
a biomasse (pellets)
schema funzionale unità di trattamento aria
Per garantire la fornitura di energia termica anche in periodi
particolarmente rigidi e/o con assenza prolungata di radiazione
solare, è stata installata una caldaia d'integrazione funzionanti a pellets di legno. Tale caldaia, avente un ciclo del tutto
automatizzato è in grado di sopperire a improvvise quanto imprevedibili richieste di energia termica.
L’uso di una caldaia funzionante a biomassa ha un effetto considerato nullo di immissione di anidride carbonica in atmosfera, poiché tale materiale deriva dalla captazione attraverso
la funzione clorofilliana di una eguale quantità di anidride carbonica dall’aria.
Impianto fotovoltaico
La produzione dell’energia elettrica necessaria al funzionamento della casa è garantita da pannelli fotovoltaici collegati
alla rete di trasmissione elettrica in regime di scambio.
L’estensione dei pannelli è di 59,40 m2 e garantisce la produzione annua di circa 10.400 kWh, sufficiente per coprire tutti i
consumi previsti. I pannelli sono del tipo a silicio policristallino,
inclinati rispetto all’orizzontale di 30° e perfettamente orientati
verso sud.
Comfort
Microclima esterno
Controllo della ventilazione e protezione dai venti invernali
Il risparmio energetico per la climatizzazione invernale è stato
realizzato anche attraverso la protezione (con elementi architettonici o vegetazionali esterni) delle pareti dell’organismo edilizio più esposte ai venti invernali.
In seguito a verifica progettuale, si è determinato che l’area interessata dalla costruzione è soggetta, nel periodo invernale (da
novembre a febbraio), a venti prevalenti provenienti dal quadrante ovest/nord-ovest. In considerazione, quindi, dei dati climatologici, si è provveduto a realizzare una barriera
vegetazionale sui lati nord e ovest, costituita da siepe sempreverde di ligustro e da una doppia cortina di pioppi cipressini
quale elemento frangivento.
Pur essendo alberi a foglia caduca, la folta chioma di rami di
cui sono dotati gli alberi funziona anche da elemento regolatore del microclima esterno come pure è in grado, visto lo sviluppo verticale e folto su tutto il fusto, di offrire protezione dai
venti freddi invernali.
Temperatura superficiale nel periodo estivo
La zona si caratterizza per venti prevalenti provenienti, nella stagione estiva, da est/nordest.
Il filare di alberi posti a est offre poca resistenza al passaggio della brezza ma in compenso
è provvisto di folta chioma per un buon ombreggiamento.
Per migliorare e mitigare la temperatura dell’aria, si è collocata una cortina di alberi a foglia caduca nella zona a nord su più filari e a est.
Gli stessi elementi verdi funzionano anche come regolatori del microclima esterno, in quanto
sono in grado di ombreggiare l’edificio durante la stagione più calda. Tale ombreggiamento
è stato “calcolato” tramite il metodo geometrico del tracciamento orario dei profili delle
ombre portate sia in orizzontale che in verticale.
La relativa vicinanza all’edificio dei due filari a est e a ovest protratti in avanti verso sud
fino a formare un cono d’ombra circa a 45° consente di avere un buon ombreggiamento
dell’edificio praticamente tutto il giorno e, soprattutto, nelle ore del mattino e del tardo pomeriggio.
Ambiente interno
Temperatura superficiale
Per contribuire al benessere igrotermico degli utenti si è deciso di contenere la differenza
tra la temperatura dell’aria interna dei vari ambienti e la temperatura delle superfici che
li delimitano (pareti, soffitti e pavimenti) nonché di contenere le differenze di temperatura
tra le superfici delimitanti lo stesso spazio, evitando eccessivo surriscaldamento o raffreddamento delle superfici stesse e prevenendo, tra l’altro, anche la formazione di umidità superficiale non momentanea (condensa).
Un elevato grado di isolamento unito a una buona inerzia termica nel periodo invernale
consente di: limitare le variazioni di temperatura dell’aria interna, con conseguente miglioramento del comfort; limitare l’aumento di temperatura dell’aria interna con conseguente risparmio energetico; migliorare l’utilizzo degli apporti solari gratuiti; migliorare
l’utilizzo degli apporti interni ed esterni. Con Ecosism® l'isolamento è sia esterno sia interno.
Il massimo del comfort e del benessere abitativo.
L’inerzia termica, che determina la capacità dei materiali di attenuare e ritardare l’ingresso
in ambiente dell’onda termica dovuta alla radiazione solare incidente sull’involucro edilizio, dipende dallo spessore del materiale, dalla capacità termica e dalla conduttività.
Un’elevata inerzia termica nel periodo estivo consente di limitare le variazioni di temperatura dell’aria interna, con conseguente miglioramento del comfort; mitigare l’entrata di
calore per irraggiamento solare sulle superfici esposte; avere un risparmio energetico attraverso un uso moderato degli impianti di condizionamento e/o raffrescamento estivo; diminuire la trasmittanza termica (U) dell’involucro. La CASA PASSIVA è una casa massiva
in clima mediterraneo.
Qualità dell’aria
La qualità dell’aria immessa nei locali proviene direttamente dall’esterno e viene prelevata a livello del tetto, così come l’aria viziata prelevata dai locali viene convogliata all’esterno a livello del tetto. Per l’alloggio secondario, il ricambio dell’aria è generato da un
recuperatore di calore dotato di pompa di calore.
A sinistra, il nuovo
edificio annesso, che
funge da autorimessa
e su cui sono stati
installati i pannelli
fotovoltaici e i collettori
solari termici.
A destra, il recupero
tipologico del porticato
a ovest.
Benessere termoigrometrico
Il controllo dell’umidità interna avviene attraverso l’utilizzo di
uno strato di intonaco a base argilla cruda.
Un intonaco di argilla contribuisce, infatti, a mantenere l’umidità costante, aumentando notevolmente il livello di comfort e
rendendo il microclima abitativo più piacevole e sano. Ostacolando, inoltre, la formazione della polvere, fornisce un valido
contributo alla prevenzione di raffreddori e influenze, nonché
di allergie e asma.
È dimostrato che i primi 15-20 mm di parete – ovvero lo strato
di intonaco interno – sono fondamentali nella determinazione
della qualità del microclima interno allo spazio abitato. In questo caso l’argilla, assorbendo o rilasciando velocemente l’umidità, mantiene l’umidità relativa dell’ambiente a valori ideali e
costanti. Esperimenti dimostrano che un intonaco di argilla è
in grado di assorbire una quantità di acqua da 4 a 10 volte
maggiore rispetto a un comune intonaco di malta bastarda.
Benessere acustico
Il sistema costruttivo Ecosism® adottato, che alterna strati a
massa specifica rilevante intercalati da strati isolanti avente
massa notevolmente inferiore, oltre ad avere un modulo elastico trascurabile, consente una barriera notevole alla trasmissione del rumore per propagazione attraverso le strutture
murarie sia verticali che orizzontali.
La massa notevole specifica rappresentata da spessori di cemento armato rilevanti inglobati in una matrice di isolanti fa sì
che l’energia sonora non riesca agevolmente a propagarsi, consentendo un benessere acustico elevato accentuato dalle buone
capacità superficiali di assorbimento dell’onda sonora interna
rappresentata dall’intonaco a base di argilla cruda.
Struttura sismo-resistente
Strutture verticali portanti
Si viene a realizzare una struttura a pareti in calcestruzzo normalmente armato, utilizzando casseri a rimanere Ecosism®
predisposti per l’armatura e il getto secondo quanto indicato
nel progetto esecutivo strutturale.
In pratica è come se si utilizzasse una casseratura tradizionale, con il vantaggio che, dopo il getto, non si deve scasserare;
tamponamenti e coibentazione termica sono automaticamente
realizzati.
Lo scheletro strutturale sarà costituito da pareti con aperture
più o meno regolari definite in fase di progettazione e considerate nella modellazione strutturale.
La tipologia delle pareti Ecosism® è adatta per qualsiasi applicazione strutturale prevista dal D.M. 14/01/2008:
- pareti normalmente armate (struttura dissipativa o meno)
- pareti estese debolmente armate
- sistema telaio (vengono realizzati pannelli cassero per tamponamenti e pannelli cassero per pilastri e setti).
Il metodo di calcolo ottimale è quello di considerare una struttura a pareti normalmente armate non dissipativa ad armatura diffusa, applicando un fattore di struttura q=1, spessore
getto > 1/20 h (min. 15 cm), maglia di armatura sui 2 lati dimensionata in funzione dei carichi agenti.
Il sistema sismo-resistente è costituito dalle pareti portanti,
perimetrali e interne e viene dimensionato per resistere da solo
La casa di Massenzatico
in una fase avanzata
dei lavori di costruzione.
alle massime azioni orizzontali, mantenendo un comportamento elastico-lineare anche per
terremoti di notevole intensità.
Travi e pilastri sono modellati come elementi secondari e sono dimensionati per resistere
ai carichi verticali statici, senza vincoli geometrici o di armatura legati al concetto della gerarchia delle resistenze.
Solai
Normalmente si utilizzano solai in c.a. alleggeriti e termicamente isolati (nuovo solaio/ECOSOLAIO®/ECOSOLAIO® Top con getto di completamento in opera); la cappa di spessore minimo di 5 cm garantisce all’orizzontamento di poter essere considerato un paino
infinitamente rigido per la trasmissione delle azioni sismiche ai vari livelli delle pareti
sismo-resistenti.
Le travi di piano possono essere realizzate sia in altezza che nello spessore del solaio; eventuali eccentricità di carico sono automaticamente considerate dal software di calcolo.
Tamponamenti esterni
Ove non strutturali per la non continuità con le strutture sottostanti, le pareti esterne di
tamponamento sono realizzate sempre con pannelli cassero Ecosism®, alleggerite mediante
l’aumento dello spessore dell’isolante e la riduzione dello spessore del getto di calcestruzzo.
La maglia in acciaio del pannello dà la possibilità di realizzare un intonaco armato interno
ed esterno; opportuna armatura integrativa interna al getto e collegata, mediante chiamate, alle strutture di solaio, stabilizzano la parete contro le spinte sismiche orizzontali generate dal peso proprio.
Inoltre, una struttura a pareti portanti in calcestruzzo armato raggiunge ottime prestazioni
di resistenza al fuoco.