10a - Chiusure e partizioni interne, infissi esterni verticali. Requisiti ed elementi. Modelli funzionali ed alternative tecniche. La chiusura di un edificio è quella parte dell organismo edilizio che divide l interno dall esterno. Per chiusura verticale si intende l unità tecnologica che separa verticalmente l interno dell edificio dall esterno. La separazione serve ad ottenere le condizioni necessarie allo svolgimento delle attività umane all interno dell edificio attraverso la regolazione dei flussi di materia e di energia. Le chiusure verticali possono essere classificate secondo due classi di elementi tecnici: Pareti perimetrali verticali (PPV): classe di elemento tecnico che impedisce il passaggio di persone, animali e oggetti anche nei casi di choc meccanico. Controlla il passaggio di sostanza liquide e gassose e il passaggio di energia tra l interno e l esterno. Infissi verticali: a differenza delle PP, classe di elemento tecnico che controlla il passaggio di persone, animali, oggetti, sostanze liquide e gassose e il passaggio di energia fra l interno e l esterno. 1
Classificazione relativa alla complessità morfologica Pareti integrate: sono quelle in cui l elemento tecnico, prefabbricato, comprende tutti i componenti necessari allo svolgimento delle loro funzioni. Pareti complesse: sono formate dall unione di più elementi tecnici che vengono uniti e, in alcuni casi, gettati in opera. Pareti semplici: l elemento tecnico è costituito da uno strato principale. Classificazione funzionale Parete opaca Parete trasparente Parete doppia Parete ventilata parete isolata Classificazione relazionale Parete inserita Parete seminserita Parete a cortina. Classificazione relativa alla morfologia degli elementi PPV composta da piccoli elementi definiti Composta da pannelli autoportanti PPV gettata PPV a struttura ausiliaria 2
. Requisiti connotanti Sicurezza Resistenza meccanica ai carichi statici, resistenza meccanica ai carichi sospesi (UNI 8326), resistenza meccanica ai carichi dinamici (DM 12-2- 82) (ISO 7895), resistenza agli urti di sicurezza, comportamento in caso d incendio, resistenza alle deformazioni, resistenza alle intrusioni (umane e animali), sicurezza alle esplosioni, sicurezza al contatto. Benessere Permeabilità all aria, Tenuta all acqua, Isolamento termico e controllo delle condensazioni superficiali L isolamento termico è la capacità della parete di conservare la superficie interna a temperature vicine a quelle dell aria ambiente, evitando l effetto sgradevole di parete fredda ed il rischio di condensazioni superficiali o fenomeni di termoforesi (trasmissione del calore). Risulta decisiva, specialmente nelle regioni a clima freddo, la presenza di uno strato di isolamento termico, la continuità del quale garantisce l uniformità delle temperature. Un eterogeneità della temperatura superficiale (il cosiddetto ponte termico) aumenta i rischi sopra menzionati. Controllo dell inerzia termica, Controllo delle condensazioni interstiziali, Isolamento acustico, Non rumorosità, Assorbimento acustico, Non emissione di sostanze nocive Inoltre, altri requisiti: Aspetto (Regolarità d aspetto), Fruibilità, Attrezzabilità, Gestione, contenimento dei consumi energetici, Durabilità e manutenzione 3
. Modelli funzionali ed alternative tecniche. Si possono individuare sette famiglie funzionali in cui si possono far rientrare gli elementi componenti la parete: Strati di tenuta al vapore e all acqua Strati di isolamento termico e acustico La valutazione del rischio di condensazione interna può essere condotta mediante il diagramma di Glaser (Circolare Min. LLPP 3151 del 3-4-67) Strati di ventilazione e di diffusione del vapore Strati di rivestimento esterno ed interno Strati resistenti Strati di collegamento e di regolarizzazione Strato di protezione al fuoco 4
. Modelli funzionali ed alternative tecniche. Figura: pareti la cui stratificazione non prevede tagli della capillarità o barriere in materiali non idrofili. Figura: pareti la cui stratificazione prevede un taglio della capillarità costituito da una lama d aria e/o un isolante non idrofilo. 5
. Modelli funzionali ed alternative tecniche. Figura: 3 esempi di pareti la cui stratificazione prevede una lama d aria ventilata. Figura: parete isolata esternamente. Sezione orizzontale in corrispondenza del pilastro. Figura in basso a sin.: parete isolata nell intercapedine. Sezione orizzontale in corrispondenza del pilastro. Schema di correzione del ponte termico strutturale. Figura in basso a destra: parete isolata internamente. Schema di correzione del ponte termico in corrispondenza di una partizione interna. 6
. Modelli funzionali e alternative tecniche Mod. Funz. A - Parete isolata all esterno Nella successione degli strati funzionali l elemento isolante, che non presenta soluzioni di continuità se non in presenza delle aperture, è situato esternamente rispetto allo strato resistente. Le pareti sono particolarmente vulnerabili agli urti esterni. L uso di isolanti a migliorato comportamento al fuoco (polistirene RF) o ininfiammabili, e di uno strato protettivo esterno resistente, permette di limitare i rischi d incendio da irraggiamento. (1) Vêture Questa soluzione utilizza, per l isolamento esterno della parete, componenti leggeri prefabbricati, di formato ridotto, costituiti da elementi isolanti e da uno strato di rivestimento. Il complesso è incollato o fissato meccanicamente all elemento resistente verticale. Il materiale più usato come isolante è il polistirene espanso (densità tra 16 e 20kg/m 3 ) per le caratteristiche di basso assorbimento d acqua. La superficie esterna dell isolante è in genere sagomata in modo da realizzare una microventilazione tra rivestimento ed isolante stesso. Alcuni tipi di vêture prevedono una vera e propria aerazione tra rivestimento e isolante. Lo strato di rivestimento utilizza materiali in lastre di varia natura: Prodotti metallici quali lastre di alluminio preverniciato, acciaio plastificato o inossidabile; Prodotti minerali quali lastre sottili in pietra o in fibrocemento o intonaco armato applicato direttamente sull isolante; Prodotti organici quali pannelli in PVC estruso, poliestere rinforzato. La prefabbricazione semplifica il processo di messa in opera. 7
Figura: alternativa tecnica: parete isolata dall esterno con vêture. Figura: vêture, fissaggio dell isolante e del suo rivestimento al supporto resistente tramite tasselli passanti (a) o zanche fissate alla parete (b). Figura: vêture con rivestimento in doghe d alluminio prelaccato (spessore maggiore di 6/10). Dettaglio del giunto orizzontale (a) e del giunto verticale tramite zanca di ancoraggio in alluminio (b). 8
(2) Intonaco sottile su isolante: cappotto Figura: parete isolata a cappotto. Sistemi di collegamento dell isolante all elemento portante tramite: bande di colla (a), zanche fissate alla parete (b). Figura: posa dell armatura in fibra di vetro sulla parete ed in corrispondenza di un apertura. 9
Mod. Funz. B - Parete isolata ventilata La parete ventilata attiva al suo interno un movimento d aria ascendente utilizzando il calore radiante proveniente dall esterno. Il movimento dell aria consente l evacuazione del vapore acqueo proveniente dall interno diminuendo la possibilità di condensazioni interstiziali. Costituisce inoltre, assieme all isolante esterno, una barriera al calore radiante che, modificando l onda termica, diminuisce la temperatura interna dell elemento. Il modello è particolarmente indicato per climi con forti precipitazioni in presenza di ventoe per climi caldi. Alternativa tecnica: facciata ventilata, caratterizzata dalla presenza di un intercapedine ventilata compresa fra lo strato di rivestimento esterno e l isolante termico, che vengono fissati sullo strato resistente della parete (portante o non portante). 10
Figura in alto: parete isolata ventilata, stratificazione funzionale. Figura: funzionamento estivo della parete isolata ventilata Figura: funzionamento invernale della parete isolata ventilata 11
Figura: alternativa tecnica di parete ventilata rappresentata da facciata ventilata. Figura: geometria dell elemento resistente. 12
Figura Schema generale di parete ventilata con sistema di aerazione. Ci sono: Strato di supporto murario. Strato di regolarizzazione. Strato isolante. Strato di ventilazione Sistema di ancoraggio. Strato di rivestimento. Sistema dei giunti. 13
LEGENDA: 1. Rivestimento interni (cartongesso, forato,ecc.) 2. Camera d aria statica 3. Profilo d aggancio e allineamento alle solette 4. Pannello ignifugo di protezione interpiano 5. Staffa strutturale in acciaio zincato 6. Struttura cieca a tenuta d aria 7. Morsetti 8. Isolante rigido 9. Profilo variabile per il fissaggio dei pannelli di finitura esterna 10. Camera ventilata 11. Pannello di rivestimento esterno in materiale: metallico, ceramico 14
Mod. Funz. C - Facciata ventilante L aria, attraversando la parete, mette in comunicazione l ambiente interno con quello esterno. La chiusura partecipa attivamente al ricambio dell aria interna, contribuendo al risparmio energetico ed aumentando il comfort igrotermico. Vi sono due alternative: la parete ad isolamento dinamico e la parete di Trombe (4 foto in basso). Le pareti ad isolamento dinamico sono di due tipi: parietodinamica, se il flusso d aria percorre un intercapedine parallela alle superfici della parete; permeodinamica se il flusso d aria, perpendicolare alle superfici della parete, attraversa l isolamento termico. 15
Mod. Funz. D - Parete isolata all interno Nella successione degli strati funzionali questo modello, applicabile a pareti portanti o non portanti, pone l elemento isolante internamente rispetto allo strato resistente. E - Parete isolata nell intercapedine In relazione alla funzione resistente può essere portante la parete interna, la parete esterna, oppure entrambe possono essere non portanti. Il posizionamento dell isolante all interno della parete permette l utilizzo di materiali isolanti sciolti come perlite e vermiculite. Un intercapedine d aria chiusa può essere associata ad uno strato di materiale isolante. Se non è richiesta una resistenza termica elevata, la parete può essere costituita dalla solo intercapedine d aria non ventilata. Alternative tecniche: pannelli multistrato pesanti o parete doppia 16
Figura: parete isolata nell intercapedine: stratificazione funzionale. Figura: pannelli multistrato pesanti Figura: sistemi di collegamento tra due strati resistenti tramite zanche metalliche (a), tramite collegamenti in cls. (b). Figura:collegamento dei pannelli alla struttura dell edificio tramite getti armati (a, b), a secco tramite piastre metalliche e spinotti (c, d). 17
Figura: alternativa tecnica rappresentata da parete doppia. L elemento esterno è appoggiato ai dispositivi meccanici fissati all elemento portante orizzontale. Figura: parete doppia. L elemento esterno è appoggiato all elemento portante orizzontale. Figura: sistema di evacuazione dell acqua al piede della parete. Figura: dettaglio di parete non portante appoggiata a strutture di cls. e acciaio. 18
Parete leggera E definita dalla natura stessa degli strati funzionali messi in opera, costituiti da strati sottili e/o che utilizzano materiali di peso ridotto. Le direttive UEAtc ammettono il limite di 100kg/m2 per poter definire questo tipo di parete. La stratificazione funzionale prevede l interposizione dell isolante tra due pannelli sottili con funzione resistente. In impieghi specifici come edifici industriali si possono adottare soluzioni con unico strato sottile resistente, non isolato termicamente (lamiera metallica, materiali plastici o legno), in cui la parete soddisfa solo l esigenza di protezione dagli agenti atmosferici. Pannelli monoblocco leggeri. In questa alternativa, che prevede l utilizzo di pannelli prefabbricati, l anima dell elemento di facciata è costituita da uno strato di isolante termico solidale a due paramenti sulle sue facce interna ed esterna che lo proteggono dagli agenti atmosferici e dagli urti. Soluzione A: si tratta di pannelli di grande altezza, autoportanti, direttamente collegati all intelaiatura metallica dell edificio (costruzioni commerciali, industriali o per attività collettive), che possono costituire per intero l involucro (pareti verticali e involucro). Soluzione B: gli elementi hanno dimensioni più contenute, che costituiscono le parti opache di facciate inserite o continue (davanzali, velette, parti cieche). I pannelli o sono autoportanti o hanno una propria intelaiatura (legno o metallo) e sono collegati alla struttura dell edificio direttamente o mediante una griglia di profilati di supporto. 19
Figura: parete leggera, stratificazione funzionale. Figura: alternativa tecnica di parete leggera rappresentata da pannelli monoblocco leggeri. Assonometria di un grande pannello per costruzione industriale. Figura: alternativa tecnica di parete leggera rappresentata da pannelli monoblocco leggeri. Facciata a cortina con struttura ausiliaria di sostegno. Figura: sistema di aggancio del pannello ai traversi metallici della struttura (sez. verticale). 20