Pareti ventilate: tecniche costruttive e normativa tecnica

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1 ASSOCIAZIONE TERMOTECNICA ITALIANA 56 Congresso Nazionale Napoli, Settembre 2001 Pareti ventilate: tecniche costruttive e normativa tecnica Ciampi M., Leccese F., Tuoni G. Dipartimento di Energetica L. Poggi Facoltà di Ingegneria - Università di Pisa Via Diotisalvi, PISA Il lavoro è relativo all attività dell Unità di Pisa nell ambito del Programma di Ricerca Scientifica di Interesse Nazionale: Sviluppo di algoritmi di base per modelli dinamici di sistemi edificio-impianto per tipologie edilizie mediterranee" (MURST 2000).

2 INTRODUZIONE Le pareti ventilate rappresentano attualmente un sistema costruttivo innovativo intelligente e ad elevato risparmio energetico, largamente utilizzato sia nelle nuove costruzioni (in particolar modo nell edilizia per il terziario) sia nei casi di recupero edilizio (p.e. in assenza di vincoli di tutela storico-architettonica). La presenza di intercapedini d aria nell involucro edilizio può, tuttavia, ritrovarsi in tipiche costruzioni del passato per proteggere le murature da avverse condizioni climatiche, separandole dall ambiente esterno mediante strati di rivestimento opportunamente distanziati e realizzati, ad esempio, con scandole di legno o lastre di ardesia.

3 Le pareti ventilate sono anche in grado di esprimere contenuti esteticoformali propri dell architettura contemporanea. Per esempio, nelle realizzazioni dell architetto RENZO PIANO: la sede dell IRCAM (Parigi, 1990), gli edifici per le Colombiadi (Genova, 1992), gli edifici della Postdammer Platz (Berlino, 1999), la Banca Popolare di Lodi (Lodi,1999). L impiego del laterizio in facciata, preassemblato in pannelli modulari costituiti da elementi in cotto, ripropone quegli aspetti di tradizione propri del mattone a facciavista, ricorrenti in alcune aree geografiche del nostro paese.

4 TECNICHE COSTRUTTIVE Le pareti ventilate rappresentano un particolare tipo di struttura multistrato in cui lo strato di rivestimento esterno è fissato alla struttura portante con ancoranti metallici e distanziato dalla muratura per realizzare una intercapedine, aperta sull esterno mediante forature opportunamente dimensionate, in cui è fatta fluire dell aria. Il moto dell aria nella intercapedine può essere forzato, dovuto all azione di un propulsore (ventilatore), o naturale (effetto camino) dovuto a differenze di densità dovute a differenze di temperature (questo secondo caso è trattato nella presente memoria). La realizzazione in opera con le tecniche di installazione caratteristiche delle costruzioni stratificate a a secco (tipo Struttura/Rivestimento) consente di aggregare i materiali degli strati di rivestimento con vari tipi di fissaggi meccanici, senza ricorrere alle tradizionali malte cementizie (installazione a umido ). Si ottiene, così, una struttura a a schermo avanzato, nota generalmente, nel caso di chiusura verticale, come facciata continua.

5 Le pareti ventilate possono essere classificate in base alla tipologia (natura, tipo e dimensioni) dei materiali utilizzati per il rivestimento esterno ed ai sistemi di fissaggio del rivestimento alla retrostante struttura muraria. LO STRATO DI RIVESTIMENTO delimita verso l esterno l intercapedine e protegge la struttura dell edificio dagli agenti atmosferici. L uso di un particolare sistema di rivestimento può dipendere dalle scelte architettoniche del progettista e dalle caratteristiche geometriche e fisiche del materiale impiegato. I sistemi di rivestimento possono essere realizzati con materiali tradizionali (p.e. il legno e la pietra) o con materiali innovativi (p.e. alcune leghe metalliche, materie plastiche e calcestruzzi additivati). Di recente sono stati anche utilizzati materiali tradizionali, prodotti e messi in opera in modo innovativo, come la ceramica e il laterizio. Questi ultimi, preassemblati in pannelli di varie dimensioni, sono fissati meccanicamente alle sottostrutture di ancoraggio e distanziati per creare giunti di dilatazione.

6 Lo spessore dell intercapedine può essere determinato da considerazioni fisicotecniche, da considerazioni architettonico-costruttive (p.e sui materiali impiegati per lo strato di rivestimento ed il sistema di ancoraggio) e da condizioni ambientali e di esercizio; è generalmente compreso tra 5 e 15 cm. LO STRATO DI VENTILAZIONE contribuisce al controllo delle caratteristiche igrotermiche della parete. In genere, lo strato di ventilazione è posto esternamente a quello termoisolante ed all interno dello strato di tenuta all acqua, realizzando così un isolamento di tipo a cappotto. I sistemi di ancoraggio dello strato di rivestimento alla sottostruttura sono di tipo puntuale (sistema isostatico) o diffuso (sistema iperstatico); nei due casi i sistemi di aggancio possono essere a vista o a scomparsa. La scelta del sistema di fissaggio dipende da aspetti economico-progettuali (la manutenibilità dell edificio) e da aspetti tecnico-costruttivi. Il sistema di fissaggio influenza in modo non trascurabile, ma di difficile valutazione, le perdite di carico per attrito fluidodinamico nell intercapedine.

7 NORMATIVA TECNICA L Unione Europea per l Agrément tecnico delle costruzioni (UEAtc) alla fine degli anni sessanta definì leggere quelle facciate realizzate con materiali di peso inferiore a 100 kg/m 2 diversi dai tradizionali materiali edili impiegati nelle murature [ICITE-CNR, CNR, 1968]. Le pareti ventilate possono essere definite leggere per i pesi ridotti dei materiali che costituiscono lo strato esterno di rivestimento (p.e.: piastrelle ceramiche kg/m 2, lastre in calcestruzzo o fibrocemento kg/m 2, rivestimenti metallici da 2 3 kg/m 2 fino a circa 30 kg/m 2 ).

8 La parete ventilata è indicata nella normativa tecnica nazionale come una delle soluzioni conformi per la realizzazione delle pareti perimetrali verticali degli edifici, caratterizzata dalla presenza di uno strato di ventilazione [UNI 7959, 1988; UNI 8979, 1987]. Nel caso delle coperture, fra le soluzioni conformi previste dalla normativa tecnica e dai codici di pratica, sono indicati opportuni strati di ventilazione o microventilazione sottotegola [UNI 9460, 1989; UNI 10372, 1994]. Attualmente è in fase di pubblicazione un progetto di norma italiana sulla progettazione, l esecuzione l e la manutenzione dei sistemi di ancoraggio dei rivestimenti di facciata a montaggio meccanico che si affianca, nel panorama europeo, ad analoghe guide progettuali dei principali enti normatori nazionali e di enti internazionali.

9 Una recente norma internazionale fornisce utili indicazioni di carattere progettuale nei vari casi in cui l intercapedine risulti non ventilata (chiusa), debolmente ventilata e fortemente ventilata [UNI EN ISO 6946, 1999]. L intercapedine si considera: NON VENTILATA quando le aperture verso l esterno non permettano l instaurarsi di un flusso d aria nell intercapedine e la loro superficie non sia superiore a 500 mm 2 per metro di lunghezza (intercapedine verticale) o per metro quadrato di superficie (intercapedine orizzontale); DEBOLMENTE VENTILATA quando le aperture sono comprese tra 500 e 1500 mm 2 ; FORTEMENTE VENTILATA quando le aperture siano superiori a 1500 mm 2. Nell ambito della normativa internazionale si possono citare alcune norme [ASTM C1242, 1996; BS 8298, 1994; CSTB, 1999; DIN 18516/3, 1990] contenenti linee guida per la progettazione e l installazione di pareti ventilate, corredate di esempi e dettagli tecnici. Fatta eccezione per la norma francese [CSTB, 1999] sulle regole generali per i sistemi di facciata leggeri, tutte le altre trattano soltanto il caso dei rivestimenti lapidei e dei relativi sistemi di ancoraggio.

10 LEGISLAZIONE REGIONALE Recenti provvedimenti legislativi regionali (Basilicata, Lombardia, Puglia, Umbria, Veneto) favoriscono incrementi volumetrici, nei casi di nuove costruzioni o di recupero edilizio, se contribuiscono al miglioramento dei livelli di coibentazione termica, acustica o di inerzia termica. Per esempio la legge regionale umbra: Agevolazioni nel calcolo dei parametri urbanistici per il miglioramento del comfort ambientale e del risparmio energetico degli edifici [L.R. 38/2000] ammette extra spessori murari fino a 30 cm, eccedenti i 30 cm di spessore al finito delle pareti esterne, non computabili ai fini del calcolo della volumetria urbanistica e della superficie coperta. 30 cm

11 La sezione muraria, maggiorata degli extra spessori indicati, può includere intercapedini d aria con uno spessore massimo ammissibile di 5 cm (intercapedine chiusa) o di 20 cm (intercapedine ventilata), purché le finalità e le funzionalità della soluzione ventilata vengano dimostrate da un tecnico competente. 20 cm Per esempio, nella situazione italiana, in condizioni medie, considerando per l intercapedine d aria uno spessore di 10 cm, per lo strato isolante uno spessore di 5 cm e per lo strato di rivestimento uno spessore variabile da pochi millimetri (rivestimento metallico) a circa 6 cm (rivestimento in laterizio), l impiego di pareti ventilate comporta maggiori spessori murari di circa cm.