Facciate. Fisica edile e strutture - Flumroc

advertisement
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.
Scarica