DENTRO L OBIETTIVO. Una passiva nella Bassa

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1 DENTRO L OBIETTIVO Una passiva nella Bassa

2 Validato dal Passivhaus Institute un edificio unifamiliare realizzato in provincia di Parma sulle fondamenta di un casa colonica esistente di Dario Vignali Dove è scritto che le case passive sono adatte solo ai rigidi climi del Nord e Centro Europa? Da nessuna parte, tanto che edifici ad altissima efficienza energetica si stanno diffondendo nell area mediterranea, anche fuori dai tradizionali contesti alpini. Un esempio di passivhaus in chiave Padana è sorto di recente a Colorno, in provincia di Parma, sulle fondamenta di un edificio rurale esistente, demolito per lasciar posto alla nuova costruzione. Il cantiere è stato aperto nel luglio 2011 e i lavori sono stati completati nell estate del Il costo di costruzione è 55

3 STUDIARE I VENTI La tenuta all aria dell edificio è influenzata dalle condizioni anenometriche della zona, in particolar modo nella stagione invernale. I progettisti hanno stimato che la prevalenza dei venti provenienti dal quadrante nord-ovest e, in parte, da sud-ovest, interessa soprattutto il fronte nord-est e nord-ovest dell edificio, che risultano riparati dagli edifici circostanti, mentre il fronte sud-ovest dove sono collocate la maggior parte delle aperture è in parte protetto dal portico e dalla Inverno vegetazione. Nella definizione del profilo di protezione al vento dell edificio, al fine del 10,0 N NW NE calcolo del carico termico dovuto ad infiltrazioni, sono stati impostati valori di scherma- W 0,0 E 5,0 tura e ed f congruenti con la situazione SW SE S analizzata (rispettivamente 0,08 e 18). ANALISI DELLA DIREZIONE, VELOCITÀ E FREQUENZA DEI VENTI stato pari a circa euro per metro quadrato di superficie lorda netta riscaldata. PRIMO PIANO, CON LA CAMERA DA LETTO CON CABINA ARMADIO PIANO TERRA: OSPITA LA ZONA A GIORNO, OPEN-SPACE COMPOSTO DAL SOGGIORNO E DA UNA ZONA PRANZO-CUCINA Contesto climatico Per comprendere la filosofia dell intervento occorre partire dal contesto climatico in cui i progettisti si sono trovati ad operare. La località si trova a monte di un sito di meandro del torrente Parma, non distante dal Po, in una zona climatica di tipo prevalentemente sub-continentale. Gli inverni sono rigidi, con presenza di gelo (ma solo di rado si scende sotto -10 C), nebbia e giornate ventose, mentre le estati sono afose, con parecchie settimane dove la temperatura sale oltre i 30 C e l umidità relativa supera il 50%. Per chi conosce la zona, si tratta del tipico clima della Bassa. SEZIONE TRASVERSALE IN CORRISPONDENZA DELLA ZONA GIORNO AL PRIMO PIANO 56

4 PLANIMETRIE PIANO TERRA E PRIMO LIVELLO Orientamento e planimetria Il fronte principale della casa è orientato a sud-ovest (210 ). Gli spazi abitativi sono distribuiti su due livelli per complessivi 220 metri quadrati di superficie utile, calcolata secondo gli standard Passivhaus Projektierung Paket (PHPP). Al piano terra si trova l accesso principale, che dal portico introduce direttamente nella zona giorno, spazio aperto costituito dal soggiorno e da una zona pranzo-cucina; dalla cucina si accede alla dispensa, al bagno e all ampio locale accessorio multiuso, riscaldato, dove sono collocati stireria, stenditoio e gli impianti tecnici (VMC, pompa di calore, quadri elettrici ecc.). Dal soggiorno parte una scala a giorno che conduce al secondo livello; una seconda scala di servizio collega il locale tecnico al sottotetto riscaldato. Al secondo piano si accede attraverso un disimpegno che distribuisce al bagno e alla camera da letto con cabina armadio. La copertura a due falde di questa porzione di edificio si prolunga con il portico ed è più alta rispetto alla zona open space del sottotetto. Sul lato sud-ovest dell edificio la pensilina in legno che protegge i posti auto è coperta di pannelli fotovoltaici. Antisismica in calcestruzzo cellulare L edificio presenta una muratura portante in blocchi di calcestruzzo cellulare aerato (Ytong) da 30 cm di spessore, in parte armata per rispondere ai requisiti antisismici, essendo l area in zona sismica 3. La stratigrafia dell involucro verticale vede anche uno strato di malta termica, pannello 57

5 STRATIGRAFIA PARETE ESTERNA IN CORRISPONDENZA DEL SOLAIO CONTRO TERRA. L isolamento è costituito da XPS in corrispondenza del basamento e da pannelli in fibra minerale oltre lo zoccolo (alto 36 cm). MURATURA PORTANTE. La combinazione tra blocchi di calcestruzzo cellulare aerato (Ytong) da 30 cm di spessore, il cappotto in fibra minerale e la malta termica consente di raggiungere una trasmittanza di 0,13 W/ m²k e una tenuta all aria (n50) di 0,5 h ¹ isolante in fibra minerale tipo Multipor (26 cm), finito all esterno con un ulteriore strato di intonaco a malta termica. La parete esterna in corrispondenza del basamento è invece isolata con pannelli in XPS spessi 24 cm. I solai intermedi sono realizzati in maniera tradizionale, con struttura in legno a doppia orditura, travi e travetti di rovere e tavelle in cotto. Salendo più in alto, troviamo la copertura a due falde: la struttura è la stessa dei solai nella parte sopraelevata, ad ovest dell edificio; la porzione opposta prevede una struttura in legno lamellare e tavolato, con coibentazione in fibra di legno posta tra i travetti. Come notano gli stessi progettisti, l eterogeneità delle stratigrafie e la conseguente complessità delle connessioni costruttive ha richiesto un analisi approfondita, mediante verifica FEM dei ponti termici. Particolare attenzione è stata riservata alla tenuta all aria dell involucro, al fine di neutralizzare le dispersioni termiche dovute alle infiltrazioni (fessure, giunzioni fra elementi costruttivi, sigillature insufficienti ecc.): cura posta sia in fase di pre-audit (progettazione dei nodi, compatibilità dei materiali) che durante i lavori, in particolare nelle connessioni fra materiali diversi e nella posa dei risvolti dei teli e delle nastrature. Ombreggiamento e serramenti La forma allungata dell edificio sull asse SE NW fa sì che buona parte delle aperture si affacci sul portico; ciò ha richiesto una analisi dell ombreggiamento, che ha riguardato sia gli aggetti, che la vegetazione circostante, in particolare la grande pianta caducifoglie antistante l edificio. La scarsa compattezza della struttura e il ridotto apporto solare gratuito in regime invernale ha comportato, oltre al sovradimensionamento dei pacchetti di involucro e l eliminazione dei ponti termici strutturali, l ottimizzazione dei sistemi di montaggio dei serramenti: è stato quindi eliminato il falso telaio, mentre è stato posato un telaio sovracoibentato, fissato a filo esterno del muro ed interamente incorporato nel cappotto sui tre lati. La scelta dei progettisti è caduta su finestre in legno-alluminio (Stabil Ambiente Passiv) con trasmittanza del telaio Uf = 0,7 W/m²K, vetro Ug = 0,481 W/m²K (fattore solare g = 0,5%). Nel sottotetto sono stati montati lucernari sempre in misto legno-alluminio (Roto WDF R8 H) Uf = 1,3 W/m²K, vetro Ug = 0,50 W/m²K (fattore solare g = 0,47%). Il portoncino d ingresso è invece in legno, con trasmittanza Ud = 0,81 W/m²K 58

6 IN CANTIERE INIZIO LAVORI. Posa dello strato in ghiaia di vetro cellulare, sulla quale è stata gettata la plaea di fondazione ISOLAMENTO CON XPS. Posa dei pannelli in XPS nella parete esterna in coripondenza del basamento e dello zoccolo CAPPOTTO MINERALE. I blocchi di calcestruzzo cellulare (30 cm) sono rivestiti con un cappotto in fibra minerale tipo Multipor da 26 cm ANCHE ARMATO. Essendo la casa in zona sismica 3, alcune parti dell involucro sono state armate ATTENZIONE AI PARTICOLARI. Cura anche nella giunzione del cappotto esterno con il telaio delle finestre e all isolamento della soglia AEROGEL. Risvolto freno a vapore su pacchetto superisolante in aerogel TETTO IN LEGNO. Costruzione della struttura in legno del tetto e posa delle pianelle in cotto ISOLAMENTO IN COPERTURA. Posa dei tre strati di materiale coibente in fibra di legno SOLAI. Particolare della struttura in legno e pianelle in cotto dell interpiano ABBAINO. Raccordo lattoneria e risvolti interni per assicurare la perfetta tenuta dei lucernari CANNA FUMARIA. Isolamento e sigilatura della canna fumaria in vetro cellulare in corrispondenza del tetto IMPIANTI. Posa delle canalizzazioni per la ventilazione meccanica e impianti idraulici CONTRO IL RUMORE. Posa dell isolante acustico in fibra di legno 59

7 SFRUTTARE L INERZIA TERMICA DEL TERRENO L isolamento del pavimento contro terra prevede un letto di vetro cellulare, su cui poggia la platea di fondazione. La coibentazione è stata estesa verso l esterno, su tutto il perimetro della casa, per circa un metro e mezzo dal filo della parete esterna. In questo modo si ottiene un lago di calore, o un isola di freschezza, secondo stagione, sfruttando l inerzia termica e lo sfasamento provocato dalla massa del terreno sottostante. Impianto misto Il riscaldamento e la produzione di acqua calda sanitaria sono affidati a una pompa di calore aria-acqua con potenza di 7 kw, coadiuvata da due pannelli solari per ACS. La distribuzione del calore negli ambienti avviene con tecnologia radiante a pavimento, con canali di mandata coibentati. Per evitare le dispersioni di calore, e controllare al contempo la qualità dell aria negli ambienti, è stato installato un sistema di ventilazione meccanica controllata con recuperatore entalpico, efficienza dello scambiatore 84% certificata dal Passivhaus Institut. Una centralina Siemens gestisce sia la alimentazione della batteria che la portata d aria, rilevando umidità e temperatura ambiente attraverso una sonda posta in soggiorno. I committenti hanno anche voluto installare una stufa economica alimentata a legna, espressione della tradizione alimentare rurale. Una soluzione che però comporta, oltre al rischio di surriscaldamento, anche un peggioramento della tenuta all aria (n50) di circa 30% per la necessità delle forometrie presenti sulla piastra superiore e per le guarnizioni degli sportelli del forno. LOCALE TECNICO. Gli impianti sono collocati a piano terra, all interno di un ampio e luminoso spazio funzionale adibito anche a stireria e stenditori. La climatizzazione e produzione di ACS è affidata a una pompa di calore Rotex HPSU Compact da 7 kw, abbinata ad un sistema di ventilazione meccanica controllata Zehnder Comfoair 550 ERV SCHEDA PROGETTO TIPOLOGIA Edificio residenziale LOCALITA COLORNO (PR) PROGETTO Progetto definitivo e P.di C. Studio Volpi Brambilla Progetto esecutivo e direzione lavori Arch. Raffaele Ghillani Progettista esperto passiv-haus Arch. Raffaele Ghillani Progetto esecutivo e direzione lavori negli impianti Ing. Simone Dalmonte SUPERFICIE UTILE PHPP 218,90 m² VOLUME LORDO 1099,61 m³ PARETE ESTERNA 0,13 W/m²K PAVIMENTO 0,11 W/m²K SERRAMENTI 0,78 W/m²K VETRO 0,48 W/m²K TELAIO 0,70 W/m²K FATTORE SOLARE (g) 0,5 PORTA 0,81 W/m²K Calcolo secondo il Passivhaus Projektierung Paket (PHPP) RISCALDAMENTO 12 W/m²a CARICO INVERNALE 9 W/m² ENERGIA PRIMARIA TC 63 W/m²a RAFFRESCAMENTO 3 kw/m²a CARICO ESTIVO 6 W/m² IMPIANTO VENTILAZIONE Meccanica con recupero di calore (rendimento effettivo = 84,2%) RISCALDAMENTO A tutta aria, con P.di C. + batteria post trattamento IMPIANTO SOLARE TERMICO 2 pannelli per copertura ACS IMPIANTO FOTOVOLTAICO 16 pannelli 5,33 KWp 60