BIOEDILIZIA VIVERE SANI SOTTO IL TETTO

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1 BIOEDILIZIA VIVERE SANI SOTTO IL TETTO BIOEDILIZIA 4 ISOLAMENTO TERMOACUSTICO 1 - Scheda n. 4a - Entriamo, a questo punto, in una parte molto importante e complessa per quello che riguarda la costruzione di un edificio in bioedilizia. In effetti, progettare costruzioni bioecologiche comporta necessariamente l impegno a ricercare le migliori soluzioni per la riduzione dei consumi dell edificio stesso, anche attraverso l ottimizzazione dei sistemi di isolamento termico. Nondimeno, e non soltanto per le norme di legge, è fondamentale ottenre un livello di isolamento acustico e termico ottimale sia verso l esterno sia fra gli ambienti dell unità abitativa stessa. Questa scheda sarà, per l ampiezza dell argomento, suddivisa in più parti. Ci occuperemo quindi, all inizio, dell isolamento termico dell involucro edilizio. PARETI TERMINALI Nelle valutazioni iniziali erano state prese in considerazione le esigenze di protezione sia dal freddo invernale che dal surriscaldamento estivo. Per il primo fattore era necessario dotare le murature di un buon isolamento termico, per il secondo di una buona massa e di un ottima capacità termica, tale da produrre lo spostamento di fase richiesto (sullo spostamento di fase approfondiremo più aventi). Infatti, se d inverno è importante frenare le dispersioni, d estate oltre che a ridurre il passaggio del calore dall esterno verso l interno, occorre prevedere e dotare l edificio di masse termiche in grado di assorbire il calore introdotto dall aria attraverso porte e finestre inevitabilmente aperte, e rilasciare una radiazione fresca in grado di investire persone ed oggetti donando un senso di piacevole sollievo. Ovviamente, si voleva evitare l introduzione di impianti termici per il raffrescamento sia per questione di costi, sia, soprattutto, per evitare inutili sprechi di energia. La scelta si è orientata verso il sistema di parete portante descritto nelle precedentischede, che, utilizzando la massa termica e la capacità isolante del laterizio microporizzato, ha permesso di ottenere buoni risultati per il primo obbiettivo, ed ottimi risultati per il secondo. La muratura è quindi stata realizzata con blocchi in laterizio porizzato con farina di legno, con lo spessore di cm 38 posato con malta di calce idraulica naturale non coibente, nei soli giunti orizzontali.

2 Le pareti Est, Sud e Ovest sono dotate di una controparte esterna in laterizio microporizzato da 8 cm, anch esso posato con malta di calce idraulica nei soli giunti orizzontali. Il valore lambda di dette murature, risultante da numerose prove di laboratorio, è di 0,185 W/mk. Con l intonaco esterno ed interno, quindi, si ottiene un valore U di 0,367 W/mqK, non certo da casa passiva, ma sicuramente migliore rispetto allo 0,45 W/mqK richiesto dalle nuove normative dalla legge 192 per la zona in questione. Se poi si vogliono raggiungere valori ancora più bassi, in conformità ai limiti in vigore dal 2010, si può pensare a realizzare un adeguato isolamento termico a cappotto, realizzato sempre materiali naturali come fibre di legno o sughero. Le pareti del lato Nord, prive della controparte, sono state protette con uno starto di intonaco coibente realizzato con calce idraulica e perlite. Il valore U in questo caso è di 0,368 W/mqK, quindi praticamente identico. Ma un notevole vantaggio è stato in questo modo ottenuto: la massa termica delle pareti è in grado non solo di rallentare il flusso dell onda termica dell irraggiamento estivo, ma anche di trasmettere all ambiente la radiazione fresca di cui necessita per bilanciare l aumento della temperatura dell aria. Particolare attenzione è stata posta alla riduzione dei ponti termici. Con la muratura portante, priva di cappotto termico, si presentano infatti alcuni punti critici. CORDOLI Di norma i cordoli in cls su muratura portante devono essere larghi quanto la muratura stessa meno 6 cm (valore massimo), distribuibili, tra esterno ed interno, secondo le esigenze. Nel caso specifico si è scelto di proteggere i cordoli con un pannello di isolante in eraclit o in sughero da 4 cm verso l esterno e da cm 2 verso l interno.

3 Il risultato, in mancanza di soluzioni migliori, si può considerare, forse, appena sufficiente, in quanto il valore U ottenuto si attesta a 0,68 W/mqK con l Eraclit e 0,50 con il sughero. SPALLETTE E DAVANZALI Un punto delicato è costituito dalle soglie dei davanzali a dalle spallette delle aperture. In questo caso, il punto freddo esterno ed il punto caldo interno si trovano non a 38 cm come in un punto cieco della muratura, ma appena a otto-dieci centimetri, lo spessore, cioè, del serramento. Si rende quindi necessario l aumento della protezione. La soluzione è stata individuata nell inserimento di una fascia di isolante in fibra di legno posizionata verticalmente alla muratura sotto il davanzale stesso, in corrispondenza del serramento, e nell applicazione, all interno della controparete, di fasce di isolamento in fibra di legno sulle spallette delle porte e delle finestre. Nella parte interna delle spallette è stato utilizzato dell intonaco coibente, mentre i davanzali interni sono staccata dal davanzale in pietra esterno e sono in legno. La soluzione ha decisamente migliorato la situazione riducendo i rischi di formazione di muffe nelle zone che normalmente risultano molto più fredde del resto della muratura. Un ponte termico non risolto, invece, è dato dalla struttura metallica del terrazzo Ovest che è fissata al cordolo. Qui la dispersione termica si fa sentire, anche se i collegamenti sono puntuali, probabilmente un miglioramento si sarebbe ottenuto inserendo giunti isolanti (Teflon) fra la struttura esterna e le piastre collegate al cordolo. Le termografie con telecamere all infrarosso evidenzia questa situazione. Nell inverno prossimo verranno effettuati altri rilievi per verificare le ripercussioni sulle superfici interne.

4 ISOLAMENTO TERMOACUSTICO 2 - Scheda n. 4b - Elementi molto importanti per la riduzione delle dispersioni negli edifici riguardano la coibentazione dei solai di copertura ed a terra. Soprattutto il tetto, in effetti, costituisce la superficie più soggetta a dispersioni per irraggiamento, specialmente nelle limpide notti invernali, è anche la più esposta all irraggiamento e surriscaldamento estivo, e quindi deve essere trattata con particolare attenzione. Per la protezione delle dispersioni invernali, è stato utilizzato uno strato di isolamento in fibra di legno da 80mm, abbinato ad un doppio strato di tavole in abete da 25 (per un totale di 50 mm) e da uno strato di tavelle antiche in cotto 30 mm) Il valore U risultante è di 0,352 W/mqK. Tuttavia, in considerazione dell elevato isolamento termico delle pareti, sarebbe stato forse opportuno portare il valore del tetto ad un livello migliore, con 150 mm di isolante, ottenendo un valore U di 0,186, più adeguato alle situazione. Il costo aggiuntivo sarebbe stato di 1800,00 circa, pari allo 0,27 % del costo dell edificio. La composizione del pacchetto di copertura tiene conto delle esigenze di traspirabilità e, nel contempo, di tenuta all aria, necessarie a garantire il funzionamento corretto dell insieme. L utilizzo della fibra di legno garantisce un ottimo livello di permeabilità al vapore, accompagnata da un elevata igroscopicità. Fra i due strati di tavolato, (principale e di controventatura) è stato posizionato un foglio di carta Kraft, (foto 1) atto ad impedire il passaggio di masse d aria, che, altrimenti, consentirebbero all aria calda dei locali di fruire attraverso l isolante fino all esterno. I pannelli isolanti in fibra di legno sono poi stati posati in doppio strato, in modo che le fughe risultassero sfalsate, per ridurre i ponti termici. Sull isolamento è stato quindi posato uno strato di guaina traspirante trattenuta dai listelli di ventilazione.

5 Questi ultimo sono stati fissati con delle viti che, attraversando il materiale coibente, si sono agganciate ai tavolati sottostanti. In corrispondenza dei punti di fissaggio sono state posizionate delle guarnizioni in gomma per evitare che un eventuale perdita d acqua potesse penetrare nell isolante. I giunti dei teli sono stati sigillati con un collante vulcanizzante. In questo modo si è ottenuto uno strato di protezione ermetico ma traspirante che, anche in caso di perdite del manto di copertura, garantisce la tenuta all acqua. PROTEZIONE DAL FREDDO Il valore coibente del legno, buono già in natura, grazie al particolari metodi di produzione di alcune aziende viene migliorato anche fino a 3 volte. Inoltre grazie alla sua ottima capacità di assorbimento, il legno procura, come nessuna latro materiale edile, un piacevole calore. L alto potere termocoibente garantisce non solo un atmosfera confortevole, ma aiuta nache a risparmiare energia. Si possono ottenere ottime prestazioni coibenti anche con il sughero oppure ancora lavorando le robuste piante del lino di Wakdviertel (Austria), si ottengono pannelli coibenti flessibili. - Conduttività termica W/(mk) La conduttività termica è la proprietà specifica di un materiale. Indica la quantità di calore in Watt, che fluisce attraverso uno strato di materiale di una superficie di 1 mq per uno spessore di 1 cm, quando il divario di temperatura in direzione del flusso del calore è di 1 K (kelvin). Minore è la conducibilità termica, migliore sarà la proprietà termica di un materiale edile. Esempio: Conduttività termica del Cls = 2,00 W/(mK) Conduttività termica di materiali coibenti = 0,040 W/(mK)

6 - Trasmittanza termica (valore U) W/(mqK) La trasmittanza termica serve a valutare la dispersione di calore (passaggio) attraverso parti edili o loro combinazioni o attraverso la superficie perimetrale dell edificio. Indica la quantità di calore che fluisce attraverso 1 mq di parte edile con un determinato spessore con la differenza di temperatura di 1 Kelvin. Minore è il valore U, minore sarà la dispersione di calore attraverso parti edili o superfici perimetrali.

7 ISOLAMENTO TERMOACUSTICO 3 - Scheda n. 4c - Dopo l isolamento termoacustico delle pareti e del tetto, che costituiscono i principali elementi dell involucro edilizio, prendiamo in considerazione i solai, a terra e di piano e le pareti divisorie interne. SOLAIO A TERRA Come descritto nelle schedi precedenti, il solaio a terra, (piano terra dell area abitativa) è costituito da tavelloni in cotto poggiati su muretti in laterizio che formano il sistema di ventilazione del sottofondo. Sui tavelloni è stato realizzato un massetto in malta di calce idraulicizzata (Trass calce) ed inerti locali lavati, con interposta una rete in polipropilene. Successivamente, all avvenuta asciugatura del massetto, è stato posto un strato protettivo di carta oleata e, quindi, un primo strato di isolante in fibra di legno da 4 cm. Questo pannello ha un ottimo valore lambda (0,38 W/mk), ma la sua densità non permette di lavorare su pavimento con spessori maggiori. Attualmente sul mercato sono stati immessi prodotti specifici che consentono di realizzare strati isolanti interessanti anche con sovrapposti massetti in calcestruzzo. Un secondo strato di carta oliata è stato posizionato sopra l isolante, e quindi si è proceduto alla posa delle tubazioni relative all impianto sanitario, elettrico e di aspirazione centralizzato. A copertura e protezione di queste tubazioni è stato realizzato un massetto alleggerito costituito da un impasto di perlite espansa, calce idraulicizzata ed una piccola parte di sabbia, dello spessore di circa 6 cm.

8 Successivamente si è proceduto alla posa dei pannelli radianti a parete e soffitto, con relativa posa dei collettori dei singoli circuiti. Un ulteriore massetto alleggerito di 4 cm ha completato lo strato isolante. A questo punto si può procedere alla realizzazione della pavimentazione. SOLAIO DI PIANO Il solaio di piano è stato trattato in modo particolare, per ottenere un buon risultato soprattutto sotto l aspetto acustico. L orditura in travi di abete da cm 16x19, sostiene un doppio tavolato in abete per realizzare una controventatura adeguata a sopportare le sollecitazioni sismiche. Il tavolato inferiore è ortogonale alle travature ed ha 2,5 cm di spessore. Il tavolato superiore e di 4 cm di spessore, come richiesto dall ufficio Lavori Pubblici per la verifica statica, posizionato con inclinazione di 45 rispetto alle travature.

9 Si è utilizzato un tavolato non maschiato, fissato con chiodi dotati di nervature per aderenze migliorata. Tuttavia l esperienza attuale consiglia vivamente di procedere con tavolati maschiati fissati con viti. Il lavoro è un po più lungo ma il risultato, data la tendenza dei legnami a subire dei cali dopo la posa dovuti all asciugatura (che in fornitura non è soddisfacente) è senz altro eccellente. Sul tavolato è stato posizionato un strato di carta kraft per bloccare i possibili flussi d aria di attraversamento, mantenendo elevata la permeabilità al vapore. Quindi sono stati posati gli impianti sanitari, elettrico e di aspirazione centralizzato. Successivamente è stato posato uno strato di mattonelle in argilla cruda, dello spessore di cm 4 distatnziate di circa 1 cm. L argilla cruda ha delle proprietà eccellenti, su diversi fronti: ha un ottima igroscopicità, ed è quindi in grado di assorbire i picchi di vapore che si possono creare in casa, rilasciandolo quando le condizioni si presentano più favorevoli. Ha un peso significativo e permette di portare il solaio al peso di 90 kg/mq, richiesto per ottenere un ottimo isolamento acustico rispetto ai rumori ambientali a bassa frequenza e per limitare l oscillazione del solaio stesso. Per chi si occupa di energie sottili, costituisce uno schermo che produce una zona superiore di neutralità rispetto alle energie telluriche. Posizionata sul solaio delle camere da letto e delle aree di riposo migliora sensibilmente le condizioni. Sopra l argilla sono state posizionate le tubazioni dell impianto di riscaldamento, e quindi è stato realizzato un riempimento con perlite trattata con delle cere (Pavalit), per creare un piano d appoggio regolare ed isolante. Sulla perlite sono stati stesi dei pannelli in fibra di legno con densità 120 kg/mc dello spessore di 12 mm. I pannelli permettono di camminare sul pacchetto in realizzazione senza affondare nello strato di perlite. Con il calpestio la perlite si compatta e resistete alla compressione, si è quindi proseguito con la posa dello strato isolante predisposto per il fissaggio del pavimento in legno dello spessore di 40 mm.

10 Infine, è stato posato, con inchiodatura ai listelli, un pavimento a listelloni da acacia, dello spessore di 19 mm. Ma l isolamento acustico del solaio aumentato ancora dal posizionamento, all intradosso, di un doppio strato di pannelli in fibrogesso, costituiti da un impasto di gesso e cellulosa, per uno spessore di 20 mm, con un ulteriore strato di 1 cm di intonaco in calce inglobante l impianto di riscaldamento radiante. Le prove che verranno effettuate prossimamente ci permettono di fornire un dato preciso della resistenza acustica. PARETE DIVISORIE INTERNE La costruzione dell edificio in muratura portante ha richiesto la realizzazione di alcune murature interne e di spina, che formano i diversi vani del fabbricato. Tutte la pareti che non avrebbero dovuto costituire resistenza a taglio (rispetto quindi alle sollecitazioni sismiche), sono state realizzate con struttura in legno e tamponamento in fibrogesso. La scelta è stata motivata da diversi fattori: migliorare la resistenza acustica, a parità di spessore, rispetto a pareti in laterizio; maggiore leggerezza e quindi carico ridotto sui solai; maggiore stabilità, in considerazione dell altezza del colmo al piano primo.

11 La Struttura in legno, costituita da montanti da 50x70 mm, è stata fissata da parete a soffitto con interasse di 50 cm, con un cuscinetto inferiore di taglio acustico costituito da una striscia di pannello in fibra di legno. Il tamponamento è stato realizzato con 2 lastre da 10mm per lato di pannello in fibro gesso poste con fughe sfalsate, in seguito stuccate e rasate con intonaco. All interno, come isolante termoacustico, sono stati inseriti pannelli in fibra di lino trattati con sale di boro, dello spessore di 60 mm.