La progettazione di pareti ventilate

Transcript

1 La progettazione di pareti ventilate nici delle metodologie di progettazione e messa in opera di materiali e componenti è necessario però chiarire ancora una volta che cosa si intende con il termine parete ventilata. Una delle caratteristiche primarie di una parete ventilata è innanzitutto la possibilità di utilizzare una tipologia infinitamente ampia di elementi per la realizzazione del suo rivestimento esterno, sia dal punto di vista dei materiali (pietra, cotto e laterizi, piastrelle ceramiche, leghe metalliche, fibrocemento e calcestruzzo, ecc.) che da quello della loro forma e dimen- Inserto n 2 Un numero sempre maggiore di architetti, ingegneri, progettisti, studenti e professionisti che operano nel campo dell edilizia dimostra un forte interesse nei riguardi delle pareti ventilate. Si tratta tuttavia di una tematica a cui non viene ancora riconosciuta la rilevanza che merita, a scapito di quanti, per ragioni di studio o per un necessario aggiornamento professionale, desiderano approfondirne la conoscenza. I maggiori plus delle pareti ventilate risiedono, in particolare, nelle importanti innovazioni che esse consentono di apportare sotto il profilo architettonico, processuale, della tecnologia e delle prestazioni: il forte grado di industrializzazione dei componenti e la loro messa in opera a secco, la programmabilità della vita utile di servizio, la straordinaria manutenibilità si aggiungono all estrema semplicità delle operazioni di smontaggio e alla possibilità di riciclare il materiale alla fine del suo ciclo di vita. Senza dimenticare, poi, i valori decisamente favorevoli in termini di costo globale e di impatto ambientale i cosiddetti LCC (Life Cycle Costs) e LCA (Life Cycle Assestment). Prima di addentrarci nei dettagli più tecsione (piastrelle, listelli, doghe, pannelli, lastre, ecc.). Altro tratto caratterizzante del rivestimento di tipo ventilato è la messa in opera a secco, vale a dire mediante una tecnica costruttiva che, a differenza dei rivestimenti tradizionali, non prevede l impiego di malte e di collanti in procedimenti di formazione in opera ad umido per garantire l aderenza al supporto murario. Parlando di un rivestimento di facciata di tipo ventilato, perciò, si indica il rivestimento di una parete opaca con elementi montati a secco (tramite dispositivi di so- Febbraio 2003 I MIRABILIA - INSERTO n 2 I 1

2 Figura 1: la prestazione della parete ventilata nei momenti di esposizione alla pioggia battente spensione e fissaggio di tipo meccanico o chimico-meccanico) a formare una sottile intercapedine che consente di far circolare l aria interrompendo la continuità fisica tra la controparete interna e il rivestimento esterno, il cui lato nascosto è protetto da un pannello termoisolante non idrofilo (o un freno all acqua) e da un isolante idrofilo. Lo scopo principale per cui in genere vengono progettate e realizzate le pareti ventilate vere e proprie è quello di dare luogo al cosiddetto effetto camino, la cui portata può essere stabilita in relazione alle condizioni ambientali esterne. Grazie a tale effetto, è possibile godere del duplice vantaggio della riduzione delle rientrate di calore nella stagione estiva e del controllo delle perdite energetiche nel periodo invernale. Con l azione in contemporanea di pioggia e vento sempre più frequente nei territori con condizioni climatiche simili alle nostre le facciate degli edifici sono sottoposte in modo diretto a spruzzi e violente sferzate d acqua. La natura del rivestimento e la presenza dell intercapedine ventilata consentono di annullare gli effetti dell acqua e dei ruscellamenti sul piano di facciata, mantenendo perfettamente asciutti l isolante termico e la controparete interna (Figura 1). I vantaggi che ne conseguono sono evidenti, in termini sia di durabilità della parete che di efficienza energetica nel periodo in cui l edificio deve essere riscaldato. PARETI VENTILATE: LE PRESTAZIONI Uno degli aspetti che contribuiscono a favorire l impiego delle facciate ventilate è rappresentato dalla loro prestazione durante l esposizione all acqua, anche (e potremmo dire soprattutto) nei casi di precipitazioni con pioggia battente. Fig. 1 2 I MIRABILIA - INSERTO n 2 I Febbraio 2003

3 Figura 2: l isolamento deve essere progettato in modo da impedire infiltrazioni d acqua dall esterno ma senza fare da barriera alla fuoriuscita del vapore acqueo prodotto negli ambienti interni A tale proposito va anche sottolineata l importanza dell isolamento che, attraverso i suoi due componenti (pannello termoisolante non idrofilo/freno all acqua + isolante idrofilo), deve garantire l impermeabilità esterna senza però fare da barriera all eventuale vapore che fuoriesce dall interno. In questo modo la circo- lazione d aria dietro al rivestimento può favorire la fuoriuscita del vapore acqueo in eccesso prodotto negli ambienti interni, oltre che, nella fase immediatamente successiva alla costruzione dell edificio, l evaporazione dell acqua di costruzione in eccesso. (Figura 2) Fig. 2 Le pareti ventilate assolvono anche a un importante funzione di isolamento acustico. Mentre i rivestimenti già aiutano a riflettere i rumori esterni, un notevole assorbimento acustico è garantito dai giunti di accostamento e dalla presenza dell intercapedine e dell isolante termico. I rivestimenti di facciata di tipo ventilato se realizzati correttamente rappresentano inoltre un ottima soluzione per migliorare l isolamento acustico di murature di facciata convenzionali, consentendo di rientrare facilmente nei valori di isolamento acustico standardizzato di facciata prescritti dal D.P.C.M. 5 dicembre Un interessante vantaggio offerto dalle pareti ventilate è legato alla loro modalità di messa in opera. A differenza delle soluzioni più tradizionali, infatti, le pareti ventilate di norma vengono posate dal basso verso l alto. Addirittura, esse possono essere allestite e rifinite ai piani più Inserto n 2 bassi quando la costruzione dei piani superiori è ancora in corso a patto che, naturalmente, l intero procedimento costruttivo sia organizzato nel migliore dei modi. Per adottare con successo una procedura di tal fatta ovviamente è ne- Febbraio 2003 I MIRABILIA - INSERTO n 2 I 3

4 A lato: le tre torri Snam a San Donato Milanese. I responsabili del cantiere hanno incominciato a montare i tamponamenti esterni e le finiture ai livelli più bassi mentre ai piani superiori si stavano ancora realizzando le strutture cessario che a monte del cantiere ci siano state una progettazione e una programmazione operativa ad hoc. Sono innegabili, però, i vantaggi in termini di tempo e di costi. Perfetto esempio di una situazione di questo genere è stato il cantiere che ha visto sorgere le Torri Snam di San Donato Milanese (vedi Mirabilia n 1 marzo 2002). In quel caso, infatti, i responsabili del cantiere hanno potuto recuperare il tempo perduto a causa di altre problematiche incominciando a montare i tamponamenti esterni e le finiture ai livelli più bassi mentre ai piani superiori si stavano ancora realizzando le strutture. Un altro aspetto che va tenuto in debita considerazione nella fase di progettazione è la possibilità di stimare la speranza di vita delle soluzioni di facciata in oggetto. Così facendo, la tipologia di parete potrà essere stabilita in relazione alla vita utile richiesta dall edificio o alle specifiche esigenze. Un inconveniente che troppo spesso si riscontra nelle pareti tradizionali è rappresentato da incrinature e patologie precoci che compromettono l estetica e la stabilità delle finiture. Tali danneggiamenti sono la conseguenza di eccessive sollecitazioni dilatazioni e deformazioni, per esempio la cui verifica può risultare difficoltosa a causa dell ampiezza dei campi rivestiti, della continuità e della rigida connessione delle finiture esterne con le murature di supporto. Le pareti ventilate, invece, favoriscono il controllo degli stati tensionali, evitando così l insorgere di difetti che andrebbero a interessare la facciata. Tutti gli elementi che compongono la sottostruttura, i sistemi di rivestimento esterno e quelli di controtamponamento interno devono rispondere a rigorosi requisiti al fine di garantire la massima sicurezza in caso di incendio. Nella scelta del materiale da utilizzare nel rivestimento di una parete ventilata, la reazione al fuoco è uno degli elementi che non dovrebbe mai essere trascurato. Nel campo dei laminati in alluminio, i pannelli Mirawall si distinguono per la loro limitata attitudine a propagare la fiamma, la bassa densità ottica e la bassa tossicità dei fumi, che hanno valso a Mirawall l omologazione del RINA come materiale idoneo per rivestimenti interni. Come abbiamo accennato in precedenza, le pareti ventilate possiedono quella che qualcuno ama definire una naturale predisposizione per la manutenzione ordinaria e non. Fermo restando, ovviamente, l utilizzo delle giuste tecniche e attrezzature per il lavaggio e il rispetto della periodicità con cui effettuare le ispezioni, la manutenzione delle pareti ventilate comporta costi affatto elevati. Non va infatti sottovalutata la possibilità di verificare lo stato di conservazione ed effettuare eventuali ripristini locali durante il periodo di servizio grazie alla sostituibilità in opera quando necessario degli elementi utilizzabili per il rivestimento, indipendentemente dal tipo di materiale. 4 I MIRABILIA - INSERTO n 2 I Febbraio 2003

5 Figura 3: gli effetti combinati della riflessione superficiale e della ventilazione nell intercapedine riducono il carico termico estivo dovuto all irraggiamento solare Strettamente legata al discorso della manutenzione è la tematica della compatibilità ambientale. Grazie alla modalità di montaggio a secco, tutti i componenti di una parete ventilata possono essere dismessi, riciclati o riutilizzati al termine del loro periodo di servizio. Tra i materiali per il rivestimento, l alluminio interamente riciclabile rappresenta una validissima soluzione per chi vuole combinare i massimi risultati prestazionali con il minimo impatto ambientale. Fino ad ora ci siamo soffermati su fattori che dimostrano come una parete ventilata richieda una definizione progettuale attenta e dettagliata. Solo così, infatti, si può ridurre al minimo il rischio di incorrere in errori, imprevisti, ritardi e sprechi economici che si traducono inevitabilmente in difetti e incrementi di costo dell opera finita. Le pareti ventilate, però, possono anche vantare indubbie valenze architettoniche. Significa che i progettisti possono lasciare briglia libera alla loro creatività, contando su tecniche di sicura affidabilità, scegliendo fra una vasta gamma di materiali di rivestimento e avvalendosi di elementi standard o personalizzati per sfrut- tare appieno l impatto estetico delle pareti ventilate: una totale libertà compositiva che vale per tutte le categorie di edifici, dalle cosiddette architetture di base fino a quelle che possono beneficiare dei budget più elevati. L ISOLAMENTO TERMICO Il maggiore valore aggiunto delle pareti ventilate risiede nella qualità delle loro prestazioni dal punto di vista termoenergetico. L effetto di convezione che si crea nell intercapedine in maniera naturale (per il cosiddetto effetto camino ) o forzata (una pressione differenziale dovuta all azione del vento) genera infatti un complesso meccanismo di scambio termico tra ambiente esterno, parete e ambiente interno. Se una parete è stata progettata con la do- vuta attenzione per le dimensioni, le prese e gli sfoghi dei camini in rapporto alle variabili termodinamiche in gioco, l effetto combinato della ventilazione dell intercapedine e della parziale riflessione dei raggi solari da parte del rivestimento consentono di ridurre il carico termico sull edificio durante i mesi estivi (Figura 3). Rispetto alle pareti convenzionali, inoltre, le pareti ventilate hanno un fattore di ripartizione della radiazione solare assorbita tanto minore quanto maggiore è la Inserto n 2 Fig. 3 portata d aria nell intercapedine, con il risultato della già citata riduzione dei carichi termici estivi. In altre parole, incrementando lo spessore dell isolante e riducendo, di conseguenza, lo spessore dell intercapedine le temperature più elevate che si registrano nella stagione calda determinano la crescita del flusso Febbraio 2003 I MIRABILIA - INSERTO n 2 I 5

6 za intercapedini. Di conseguenza, per ottenere parità di rendimento il suo isolamento termico deve essere incrementato rispetto al caso di riferimento. Più precisamente, la resistenza termica dell isolante va incrementata nella seguente misura: per bassa ventilazione (qualche litro/s/m 2 ) del 2-4% per media ventilazione (decine di litri/s/m 2 ) del 6-8% per alta ventilazione (centinaia di litri/s/m 2 ) del 10-12% IL VALORE DELLA CERTIFICAZIONE Chiunque si accinga a intraprendere un lavoro di progettazione sa bene di doversi confrontare con un preciso quadro legislativo e normativo di riferimento. Naturalmente questo vale anche per la progettazione di pareti ventilate. Nel caso specifico il quadro legislativo che ha perciò carattere di obbligatorietà comprende sia le varie leggi emanate a livello nazionale riguardo a strutture, acustica e termica, sia le direttive comunitarie. Il quadro normativo di riferimento invece non ha carattere vincolante. Le norme d aria, che si traduce in un migliore isolamento. Non dimentichiamo che nelle pareti ventilate l isolante avvolge e protegge l edificio ma non è esposto all azione degli agenti atmosferici e tanto meno deve fare da supporto al rivestimento o ad altri componenti della facciata. L isolamento termico può dunque essere realizzato con facilità in maniera continua e omogenea per disporre il totale controllo dei ponti termici sui vari fronti di facciata, e con altrettanta facilità è possibile aumentare il suo spessore senza incorrere in lievitazioni dei costi e inaspettate complicazioni tecniche. Chi sceglie la soluzione della parete ventilata gode di un duplice vantaggio: alla necessità di un maggiore isolamento per il mantenimento di prestazioni termiche ottimali nel periodo invernale corrisponde infatti un miglioramento delle prestazioni estive che va al di là del naturale miglioramento legato alla presenza della ventilazione rispetto alla parete di riferimento. Questo punto merita di essere analizzato più dettagliatamente. In condizioni di progetto invernali, una parete ventilata ha naturalmente prestazioni termiche inferiori rispetto alle pareti tradizionali sentecniche costituiscono però un utile strumento creato per migliorare il livello qualitativo di prodotti, servizi e processi e sovente utilizzato per definire brevemente e con chiarezza le caratteristiche dei materiali nei contratti di fornitura o di appalto. Parlare di norme significa parlare anche di qualità e di certificazione. Nell edilizia, la qualità riguarda il prodotto così come la progettazione, l esecuzione e la gestione dell opera. E i controlli, effettuati da soggetti differenti, devono essere scaglionati nel tempo in base a un programma predefinito. Per le facciate ventilate, ciò vuol dire stabilire il calendario dei controlli da effettuarsi prima dell inizio dei lavori e quelli prima, durante e al termine del montaggio della facciata. Gli obiettivi di un simile programma? Fornire al committente una garanzia in più sull effettiva esecuzione dei controlli sulla facciata, dare ai fornitori e ai montatori dei componenti un impegno preciso e concreto comunicando loro il numero e il tipo dei controlli, accomunare con date fisse e comuni per i controlli tutti coloro che sono coinvolti nella realizzazione della facciata. Un prodotto certificato, la cui conformità 6 I MIRABILIA - INSERTO n 2 I Febbraio 2003