KH Project. Case a basso consumo energetico con struttura in legno PRESENTAZIONE DOTT. ARCH. GUIDO GRAVIANI GEOM. DANIEL DORO

Transcript

1 DOTT. ARCH. GUIDO GRAVIANI GEOM. DANIEL DORO Case a basso consumo energetico con struttura in legno PRESENTAZIONE

2 Natural living: un ottimo investimento L attenzione degli acquirenti nel mercato immobiliare si focalizza oggi sulle nuove tecniche costruttive: non ci si accontenta più dell edificio ben disegnato, dalla linea accattivante. Si va oltre. Si chiedono, ad esempio, linguaggi architettonici che rispettino e valorizzino l ambiente; si privilegiano soluzioni abitative in grado di fondersi con lo spazio circostante; si scelgono materiali ecocompatibili; si cercano soluzioni dell abitare più in sintonia con la natura. Realizzare strutture abitative che recepiscano e che concretizzino queste tendenze è sicuramente un investimento nel futuro. Una strada di innovazione che vi invitiamo a percorrere. Con noi., grazie all esperienza maturata nel settore delle case a basso consumo energetico con struttura in legno, propone la progettazione di interventi immobiliari che qualifichino le soluzioni abitative come oasi naturali, dall elevato valore aggiunto e di sicura rivalutazione negli anni. Create con codici architettonici di forte impatto ma, nello stesso tempo, rispettosi del contesto naturale circostante, le strutture sono progettate in base ad un utilizzo consapevole delle tecniche costruttive più idonee, improntate alla bioclimatica, e consentono la migliore ottimizzazione dei costi di produzione. Il risultato finale è quello di soluzioni abitative competitive a quelle tradizionali in termini economici, ma decisamente superiori in termini di prestazioni termiche, acustiche e di comfort abitativo globale. La natura, nell abitare, si sta facendo sempre più strada. Iniziate a percorrerla, al nostro fianco. 1

3 Tecniche costruttive COSTRUZIONE A TELAIO PRINCIPI COSTRUTTIVI Le pareti portanti portano le coperture e/o i solai. I montanti sono progettati come pilastri, con lunghezza libera di inflessione pari alla lunghezza stessa del montante. Ai montanti è impedito di instabilizzarsi dal rivestimento strutturale. Snellezza e resistenza a carico di punta sono calcolate solo per l instabilizzazione nel piano ortogonale al piano parete. Il rivestimento concorre alla rigidezza, ma non viene considerato il suo contributo nelle verifiche. Occorre verificare i correnti inferiori di parete a compressione in direzione ortogonale alla fibratura. Gli architravi su porte e finestre sono dimensionati come travi semplicemente appoggiate. Si risparmia spazio (struttura a telaio coibentata internamente) a parità di trasmittanza termica U (10 mq ogni 160 mq di superficie). Esterno Interno Nella parete l isolante è posizionato tra i montanti e a cappotto sul lato esterno della parete. Sul lato caldo, deve essere posizionata una barriera al vapore (per materiali isolanti aperti alla diffusione è preferibile posare una carta traspirante, carta kraft). Essa deve consentire al vapore acqueo interno di fuoriuscire. I fogli devono sormontare per almeno 10 cm, vengono fissati alla struttura con graffe metalliche. 2

4 SOLAIO/COSTRUZIONE STANDARD Costruzione solaio da sotto a sopra mm 13 Pannelli antincendio in cartongesso mm 30 Listelli di sostegno in legno d abete mm 20 Tavole in legno d abete mm 200 Travatura in legno d abete 50/200 mm mm 100 Isolamento in lana di vetro mm 22 Pannello trucciolare mm 40 Strato anticalpestio in sughero 2 x mm 12,5 Pannelli in cartongesso Vite lego esagonale 12 x 280 Distanza max 2,00 m M 12 x 30 OG - Primo Piano OG - Primo Piano Solaio Solaio Solaio Piano Terra Piano Terra Il marcapiano deve essere montato e intonacato in cantiere VANTAGGI COSTRUTTIVI DELLE CASE CON STRUTTURA A TELAIO Nelle costruzione a secco, sono eliminati i tempi di attesa per l asciugatura dei materiali nel periodo invernale ( lt d acqua per costruire una casa monofamigliare in muratura), eliminando la possibilità di vivere in un ambiente umido con condizioni di scarso comfort. Umidità residua che pregiudica anche la durabilità dell edificio e crea le premesse per la proliferazione di muffe. La prefabbricazione permette tempi costruttivi ridotti, limitate operazioni di cantiere, scarsa dipendenza dal tempo meteorologico, elevata qualità del prodotto (standardizzazione dei processi produttivi) Elevata flessibilità = fabbricazione di elevato valore qualitativo. La struttura del solaio è composta da travetti in legno lamellare, fra i quali viene posato isolante per migliorare l isolamento termico e acustico. Il pannello di masonite serve come irrigidimento del solaio e piano di posa dei massetti. 3

5 4 viti 4,0x70 4 viti 4,0x70 COSTRUZIONE A PANNELLI PRINCIPI COSTRUTTIVI Le pareti portanti portano le coperture e/o i solai. I pannelli vengono realizzati con tavole di abete rosso sovrapposte e ruotate di 90 rispetto allo strato precedente, incollate tra di loro, poste sottopressione. Spessore delle singole tavole mm (dipende dallo spessore finale del pannello). U.R. 12%. Si possono realizzare pannelli a 3, 5, 7 più strati sino ad uno spessore massimo di 60 cm. Lunghezza massima del pannello 16,50 mt, larghezza massima 2,95. 4

6 VANTAGGI COSTRUTTIVI DELLE CASE CON STRUTTURA A PANNELLO Kreuzlagenholz, Cross-Lam La struttura incrociata del pannello permette di ridurre i fenomeni di ritiro e rigonfiamento, in questo modo si incrementa anche la resistenza statica. I pesi delle strutture e i carichi possono essere ripartiti in tutte le direzioni, non più come per travi e pilastri lungo un solo asse preferenziale. Si parla di vera e propria funzione di pannello e di disco. Stesse proprietà di conduzione del calore del legno massello, essendo la struttura monolitica, a differenza della struttura a telaio (solo 10% legno) nel calcolo del valore U si può considerare uno strato omogeneo di legno. Nuove possibilità strutturali e architettoniche. 5

7 Velocità di esecuzione Prefabbricare significa costruire per elementi, questi vengono realizzati sino ad una dimensione trasportabile (generalmente la dimensione è quella di una parete di una stanza), successivamente vengono trasportati in cantiere ed infine assemblati. Ne deriva: n n Tempi costruttivi contenuti, poiché fondamenta ed edificio possono essere preparati contemporaneamente. In questo modo oneri finanziari, quali pagamenti di affitti, costi di cantieristica rivestono un peso minore. Gli elementi vengono realizzati all'interno di stabilimenti specializzati con diversi livelli di prefabbricazione, a volte muniti già di rivestimenti esterni e finestre. Durante l assemblaggio in cantiere, già dopo pochi giorni, il tetto protegge l edificio da precipitazioni. I lavori successivi vengono eseguiti al coperto al riparo da vento e intemperie.

8 I fabbricati in legno sono leggeri, eccellente rapporto tra resistenza e peso. Il lavoro all interno degli stabilimenti, assicura, attraverso l invariabilità delle condizioni di lavoro e attraverso la standardizzazione dei processi produttivi una migliore qualità del prodotto. Le più moderne tecnologie di rifinitura e i macchinari computerizzati consento una elevata flessibilità e offrono, di conseguenza, i presupposti fondamentali per una fabbricazione di elevato valore qualitativo. Costruzione a secco che permette di eliminare i tempi di asciugatura dei materiali. Per la costruzione di una casa bifamiliare di circa 250 mq si impiegano per la realizzazione della struttura grezza 2 settimane, per il chiavi in mano circa 3 mesi. KH Project

9 Struttura antisismica Ottobre 2007, Tsukuba, test sismico sulla tavola vibrante 15x15 mt. Edificio di 7 piani, 25 H, 250 mc di pannelli in legno. Sono stati riprodotti tre fenomeni sismici: Nocera Umbra ,8 magnitudo Richter; El Centro 1940 California - 6,7 magnitudo Richter; Kobe ,2 magnitudo Richter. Solai caricati con 30 tonnellate di lastre d acciaio. Risultato: pochi danni localizzati ai connettori nessun danno strutturale. 1Kobe, ,2 gradi magnitudo Richter 5000 vittime 7Progetto Sophie IVALSA Cnr 8

10 Struttura resistente al fuoco L accensione del legno si verifica tra i 250 e i 280 C. Tra i 300 e i 500 C iniziano le reazioni esotermiche con produzione di calore a fasi altamente infiammabili, inizia il processo di carbonizzazione. A 500 C inizia l emissione di ossido di carbonio, idrogeno e idrocarburi. La velocità di carbonizzazione varia tra 0,5 0,8 mm al minuto. È un processo lento a causa del coefficiente Kc del legno 0,13 Kcal/(mqh C) mentre quello dell acciaio è superiore di 350 volte. Carbonizzazione lenta = lento consumo della sezione resistente; inalterata resistenza meccanica delle fibre legnose. Marzo 2007, Tsukuba, prova al fuoco su una casa a 3 piani. All interno della fire room sono stati posizionati 2 materassi e cataste di legno. Simulazione del carico unitario d incendio Kg/mq di una camera d albergo. Combustibile: benzina. Dopo 1 h si sono sviluppati 1000 C all interno della stanza, soli 20 C all esterno. Inalterate le capacità di carico. Risultato: possibilità dei soccorritori di intervenire in sicurezza; possibilità di evacuazione degli occupanti. 54 Progetto Sophie IVALSA Cnr 9

11 Costi e prestazioni Pareti esterne: isolamento termico (a cappotto) 12 cm in fibra di legno che garantisce un valore U = 0,20 W/m2K, permette un abbattimento acustico Rw > 50dB Pacchetto di copertura: tetto ventilato, isolamento con 16 cm di fibra di legno che consente un valore U = 0,20 W/m2K in analogia con quello delle pareti e un Rw > 40dB Solaio interpiano: solaio a pannello (kreuzlagenholz, cross-lam) con massetto di allettamento in calcio silicato, fibra di legno a varie densità e sovrastante massetto autolivellante di malta secca premiscelata, composta da anidride, sabbie classificate e additivi, si arriva ad un abbattimento Rw = 56dB con Ln,w = 48 Serramenti basso emissivi da U = 1,1 a 0,9 W/m2K con vetro , condizione fondamentale per non vanificare le prestazioni dell involucro. DESCRIZIONE PREZZO UNITARIO 1 Pareti esterne in legno 95,00 m 2 Fornitura e posa in opera di pareti esterne in legno multistrato, costituite da pannelli a 3 strati in legno di abete a tavole incrociate ed incollate con colle poliuretaniche prive di solventi e formaldeide dello spessore minimo di 95 mm. Sono compresi tagli, sfridi, aperture per finestre e porte, nastro butilico fonoassorbente su tutte le giunture tra pareti, striscia in gomma fonoisolante tra pareti e solai, sigillatura di tutte le giunture con nastro a tenuta all aria, connessioni al solaio in cls e connessioni tra pannelli con connettori zincati a freddo certificati e opportunamente dimensionati. Inoltre è compresa alla base delle pareti una guaina bituminosa isolante di 4 mm per impedire l assorbimento dell umidità dal solaio in cls. La struttura dovrà essere dimensionata staticamente dalla ditta appaltante che dovrà fornirne opportuna relazione di calcolo. 2 Isolazione esterna 70,00 m 2 Fornitura e posa in opera di isolazione termoacustica sulle pareti esterne, in pannelli rigidi in fibra di legno con spessore 120 mm in doppio strato per garantire lo sfasamento tra le giunture dei pannelli. Il primo pannello dovrà avere spessore di 80 mm a densità minore di 180 kg/m 3 mentre il secondo dovrà avere spessore di 40 mm a densità maggiore di 240 kg/m 3 addizionato con lattice per favorire l adesività dell intonaco. Per garantire l impermeabilizzazione esterna dovrà essere posata una guaina in PVC di 1,8 mm su tutto il perimetro. Nel prezzo si intendono compresi e compensati gli onere per il taglio, lo sfrido, gli ancoraggi meccanici, il rispetto della marcatura CE per i prodotti da costruzione prevista dalla Direttiva 89/106/CEE recepita dal DPR , n. 246 e quanto altro necessario per dare il lavoro finito a regola d arte. Caratteristiche dei materiali: fibra a bassa densità densità: 180 kg/m 3 conduttività: d 0,040 W/mK diffusione al vapore: 5 fibra ad alta densità densità: 240 kg/m 3 conduttività: d 0,048 W/mK diffusione al vapore: 3 10

12 DESCRIZIONE PREZZO UNITARIO 3 Isolazione esterna 44,00 m 2 Fornitura e posa in opera di intonaco civile realizzato con un prima rasatura con colla a base calce, retinatura in immersione in doppio strato di colla a base di calce idraulica naturale, finitura minerale e pittura silossanica di tinta a scelta della DL. Caratteristiche dei materiali: collante granulometria da 0 a 0,5 mm diffusione al vapore: 14 finitura minerale adesività: 0,3 N/mm 2 diffusione al vapore: 12 rete peso grezzo 120 g/m 2 carico di rottura 2000 N/50 mm allungamento 5% pittura silossanica assorbimento d acqua 0,10 kg/m 2 h 4 Pareti interne in legno 91,00 m 2 Fornitura e posa in opera di pareti esterne in legno multistrato, costituite da pannelli a 3 strati in legno di abete a tavole incrociate ed incollate con colle poliuretaniche prive di solventi e formaldeide dello spessore minimo di 95 mm. Sono compresi tagli, sfridi, aperture per finestre e porte, nastro butilico fonoassorbente su tutte le giunture tra pareti, striscia in gomma fonoisolante tra pareti e solai, sigillatura di tutte le giunture con nastro a tenuta all aria, connessioni al solaio in cls e connessioni tra pannelli con connettori zincati a freddo certificati e opportunamente dimensionati. Inoltre è compresa alla base delle pareti una guaina bituminosa isolante di 4 mm per impedire l assorbimento dell umidità dal solaio in cls. La struttura dovrà essere dimensionata staticamente dalla ditta appaltante che dovrà fornirne opportuna relazione di calcolo. 5 Solaio 152,00 m 2 Fornitura e posa in opera di solaio in legno multistrato, costituito da pannelli a 5 strati battentati in legno di abete a tavole incrociate ed incollate con colle poliuretaniche prive di solventi e formaldeide dello spessore minimo di 171 mm. Sono compresi tagli, sfridi, nastro butilico fonoassorbente su tutte le giunture, striscia in gomma fonoisolante tra pareti e solai, sigillatura di tutte le giunture con nastro a tenuta all aria, connessioni tra pannelli con connettori zincati a freddo certificati e opportunamente dimensionati. La struttura dovrà essere dimensionata staticamente dalla ditta appaltante che dovrà fornirne opportuna relazione di calcolo. 6 Pacchetto termo acustico solaio 60,00 m 2 Fornitura e posa in opera del pacchetto termoacustico del solaio composto, dal basso verso l alto, di guaina separatrice traspirante, massetto a secco 50 mm, pannello in fibra di legno 160 kg/m 3 20 mm, pannello in fibra di legno 240 kg/m 3 20 mm, membrana impermeabile in pvc, massetto autolivellante a rapida maturazione 5 cm. Il pacchetto così descritto abbinato al solaio in legno è classificato REI

13 DESCRIZIONE PREZZO UNITARIO 7 Isolazione solaio in cls 47,00 m 2 Fornitura e posa in opera di pacchetto isolante formato di 80 mm di perlite sovrapposti con 20 mm in fibra di legno, membrana impermeabile e massetto a rapido essicamento dello spessore di 6 cm per sottofondo di pavimenti, eseguito con idoneo legante idraulico a ritiro controllato dosata a minimo 350 kg per metrocubo di sabbia. Nel prezzo si intendono compresi e compensati la tiratura a livello, la frettazzatura fine della superficie idonea a ricevere la posa di pavimentazioni da incollarsi, il rispetto della marcatura CE per i prodotti da costruzione. Caratteristiche dei materiali: perlite conduttività: d 0,055 W/mK resistenza alla compressione: 100 kn/m 2 8 Contropareti in cartongesso 38,00 m 2 Fornitura e posa in opera di contropareti in cartongesso costituite da una struttura realizzata in montanti di lamiera zincata di mm 50x27, interasse 60 cm, ancorata alla parete in legno con appositi supporti distanziati da una membrana in neoprene per migliorare le proprietà acustiche. L intercapedine è isolata termoacusticamente con pannelli in fibra di vetro a densità 40 kg/m 3 Alla struttura vengono fissate con viti autoperforanti 2 lastre di 12,5 mm in gesso rivestito. La finitura avviene con rasatura con rete in immersione su tutta la superficie e finitura ad intonaco civile. 9 Tetto 148,00 m 2 Fornitura e posa in opera di tetto ventilato costruito con struttura portante in legno di abete bilama di sezioni, passo e caratteristiche come da sezioni allegate. Sulla struttura portante è disposto uno strato orizzontale di 15 mm in cartongesso su cui è disposto il pannello radiante (non compreso). L isolazione del pannello radiante è completata con EPS analogo a quello del pacchetto del radiante. È successivamente posato un freno vapore a tenuta all acqua e lo strato isolante in fibra di legno a densità 180 kg/m 3 per uno spessore di 10 cm. La ventilazione sarà garantita da listelli 5x7 ad interasse variabile come il passo dei correntini su cui sarà montato un tavolato di 20 mm e la guaina impermeabile. La copertura è completata con listelli, controlistelli e tegole in cotto tipo marsigliese. Caratteristiche dei materiali: fibra di legno densità: 180 kg/m 3 conduttività: d 0,040 W/mK impermeabilizzazione peso 400 g/m 2 impermeabile secondo EN 1928 classe W1 Sulla base di questa descrizione il costo medio per la realizzazione grezza ammonta a 525 /mq (superficie lorda) 12

14 Realizzazione Wolkenstein Merano (Bz) Committente Cooperativa Wolkenstein Appaltatrice Okohaus Walch (A) Superficie utile 12 unità di 47,7 mq Superficie utile complessiva 572,40 mq Volume edificato mc escluso interrato Costi realizzazione: escluso impianto elettrico e sanitario Costi mc: 427 /mc Costi mq: /mq Questo edificio è stato certificato Casa Clima A + Fabbisogno energetico < 30kWmq/a 13

15 Progettazione consapevole La casa a basso consumo energetico con struttura in legno si indirizza verso un consumatore evoluto, sensibile al tema ecologia, altrettanto sensibile al tema economia, un consumatore innovatore in grado di andare contro la mentalità comune, cemento/laterizio-based, pronto a guardare nel lungo periodo per se e per gli altri. Per questo target occorre evocare uno stile di vita, una filosofia di vita, una scelta. Non è sufficiente informare dei vantaggi economici, ma occorre stimolare una reazione, una adesione allo stile di vita alternativo proposto, questo attraverso un linguaggio architettonico moderno, contemporaneo, di ricerca formale, ottimizzando le caratteristiche tecniche-costruttive del prodotto, associando scelte architettoniche volte al contenimento del fabbisogno energetico. 14