Soluzioni progettuali per l’involucro edilizio.

Nelle scelte progettuali sicuramente assume un significato sostanziale l’opzione relativa all’involucro sia in termini di linguaggio architettonico che in termini di prestazioni generali dell’edificio.

L’evoluzione tecnica e le nuove espressioni formali hanno portato a diversi cambiamenti nell’approccio e nella realizzazione degli involucri, prediligendo sistemi più leggeri e slegati rispetto alle strutture portanti dell’edificio in modo da lavorare, ad esempio,  più liberamente sui prospetti e con materiali sempre più funzionali.

L’involucro di qualsiasi materiale e forma sia realizzato deve comunque soddisfare dei requisiti fondamentali per la tutela della salute e dell’igiene degli ambienti che protegge. Molti di questi aspetti li abbiamo già trattati, vediamo come vengono declinati rispetto ad un aspetto specifico.

La resistenza agli agenti atmosferici è un requisito fondamentale affinchè l’involucro adempia alla sua funzione di avvolgere e proteggere gli spazi interni. E’ importante dunque che esso non sia vulnerabile all’azione di agenti esterni come il vento, la pioggia e la neve.

L’involucro non deve realizzare un sistema a tenuta stagna ma ad elevate prestazioni di tenuta all’aria e all’acqua in modo da evitare infiltrazioni e spifferi.

Le caratteristiche dei materiali devono garantire assorbimento, un’adeguatezza tecnica nella configurazione dell’interfaccia  (ovvero nei collegamenti tra elementi disomogenei) e un corretto rapporto con l’ambiente circostante.

Anche le scelte di carattere puramente linguistico devono possedere una valenza tecnologica in modo da consentire una durabilità del manufatto.

Ad esempio le superfici rugose come le murature faccia a vista resistono meglio all’azione dell’acqua in quanto distribuiscono in maniera più omogenea gli effetti. Difatti le concentrazioni d’acqua sono maggiori dove le superfici impermeabili sono adiacenti ad altre più assorbenti, come intorno ai serramenti in quanto la pioggia scivola dal vetro e si deposita sul davanzale e negli angoli.  Inoltre la messa in opera rappresenta un aspetto fondamentale per la resistenza dell’involucro agli agenti meteorologici in corrispondenza soprattutto delle interfacce.

Le condizioni termoigrometriche negli ambienti interni devono rimanere costanti rispetto alle variazioni climatiche in termini di controllo della temperatura attraverso un adeguato isolamento termico.

In relazione agli apporti solari è corretto prevedere una progettazione consapevole in relazione al percorso e l’altezza del sole, alle caratteristiche della radiazione e quindi alle scelte dei materiali e dei colori che possono influire sul degrado delle componenti dell’edificio. Deve essere garantito un giusto ricambio d’aria attraverso un corretto dimensionamento delle aperture e un controllo sulla permeabilità delle superfici.

L’involucro inoltre deve rispettare parametri di isolamento acustico consentendo di contenere le emissioni provenienti dagli ambienti esterni e la propagazione all’interno dell’edificio; un nodo critico è rappresentato dai serramenti che spesso sono veicolatori di rumori e che quindi rappresentano un aspetto fondamentale in questo senso durante la progettazione.

L’illuminazione naturale è una condizione essenziale per il benessere luminoso e per il risparmio energetico:le caratteristiche delle aperture nella loro configurazione geometrica e la scelta dei materiali influiscono moltissimo da questo punto di vista.

involucro edilizio

La scelta dell'involucro è in termini di linguaggio ma anche di prestazioni.

Scelte progettuali.

La scelta dell’involucro, alla luce delle considerazioni fatte, può essere molteplice; si può optare per una struttura monolitica, ossia composta da uno strato, la cui caratteristica dipende dal materiali ma che solitamente si dimostra incompatibile rispetto alle diverse istanze elencate prima se non a condizione di avere dimensioni e pesi importanti del pacchetto.

Una scelta più oculata è sicuramente quella di predisporre strutture a più strati attraverso l’inserimento di materiali in grado di rispondere alle diverse esigenze. Ma è sempre così?

Una soluzione largamente utilizzata è il cappotto esterno ovvero una struttura compatta in cui la massa muraria collabora a pieno all’inerzia termica della parete consentendo grandi prestazioni soprattutto in zone in cui esiste una forte escursione tra temperature esterne e interne.

Si tratta dunque di posizionare l’isolante all’esterno della parete di tamponamento. E’ però sconsigliata in ambienti in cui è necessario adeguare velocemente la temperatura interna a livelli di benessere ottimale, come ad esempio in locali frequentati raramente, poichè l’intera inerzia termica è completamente sostenuta dagli impianti sia di climatizzazione che di riscaldamento.

Un cappotto invece posizionato all’interno offre scarse prestazioni perchè la massa muraria non partecipa più all’inerzia termica, è molto probabile che si formi condensa a ridosso dell’isolante e non è più garantita una continuità dello strato, per la presenza di solette ad esempio, e quindi è matematica la presenza di numerosi ponti termici.

Esiste però la possibilità di inserire l’isolante in posizione intermedia frapponendo ad esempio tra la coibentazione e l’esterno una camera d’aria ma è indispensabile al fine di garantire la durabilità dell’isolante e il corretto funzionamento del pacchetto il posizionamento di uno strato impermeabile con pendenza verso l’esterno nei punti in cui l’involucro viene tagliato dalle strutture orizzontali (giunti solaio-facciata e alla base dell’edificio) per garantire il convoglio di acqua e umidità verso l’esterno.

La facciata ventilata invece consente attraverso l’intercapedine il passaggio dell’aria con l’ausilio di griglie di areazione che favoriscono la ventilazione naturale per attenuare gli sbalzi termici, facendo evaporare l’umidità che si forma all’interno del rivestimento esterno. Ciò è corretto nei mesi estivi ma durante l’inverno la presenza di aria fredda sfavorisce invece il funzionamento del pacchetto raffreddando gli strati interni e quindi è fondamentale il posizionamento di strumenti di chiusura dell’intercapedine.

Cosi facendo si trasforma il sistema di ventilazione in una camera d’aria. Il posizionamento dell’isolante è in prossimità della parete interna similmente alla struttura a cappotto. E’ molto importante nella parete ventilata la progettazione dei nodi in prossimità dei serramenti poichè uno sviluppo poco curato potrebbe vanificare il funzionamento dell’intero sistema.

isolamento a cappotto esterno

Lo schema di un isolamento a cappotto esterno

Leggero o pesante?

Le scelte relative all’involucro dunque sono riconducibili in prima istanza ad una scelta di carattere progettuale: è meglio optare per una soluzione massiva, cioè che individui un sistema pesante che possa fare leva sull’inerzia termica per garantire condizioni ottimali di benessere oppure una soluzione leggera che prevede scelte tecnologiche più flessibili? La soluzione migliore è relativa alle condizioni climatiche di riferimento e alla tipologia di ambiente da sostenere.

Abbiamo già parlato della capacità di soluzioni murarie massive di contenere molto le escursioni termiche esterne attraverso la grande capacità della parete di regolare i processi di trasmissione del calore e quindi di limitare i picchi di fabbisogno energetico. Quindi questa soluzione è preferibile in condizioni climatiche caratterizzate da forti escursioni termiche e in presenza di locali frequentati abitualmente (se si adotta una soluzione isolante a cappotto).  Le soluzioni leggere invece prevedono l’utilizzo di diversi materiali per controllare gli scambi tra esterno e interno.

Solitamente le soluzioni leggere prevedono installazioni a secco e una maggiore capacità di intervento manutentivo ma le numerose interfacce costituiscono un problema di carattere progettuale e costituiscono punti di discontinuità nel pacchetto isolante.

Il progettista quindi nella scelta dell’involucro innanzitutto deve capire quali siano le caratteristiche positive di un certo tipo di soluzione: può prediligere scelte di carattere massivo a nord, sfruttando il basso apporto solare e l’inerzia termica, e soluzioni caratterizzate da una maggiore leggerezza a sud per ottimizzare l’apporto di  radiazione solare.
Oltre a ciò, l’integrazione di sistemi solari passivi-attivi e il posizionamento di pareti verdi è certamente una scelta coerente rispetto ai temi di sostenibilità ambientale e consente un ottimizzazione delle risorse energetiche.

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