Il complesso Residenza Simonetta, ubicato nell’area urbana della città di Spoleto (Pg), in località San Sabino, è il frutto della collaborazione tra Andil, Ater (Azienda Territoriale per l’Edilizia Residenziale) della Regione Umbria e Agenzia CasaClima di Bolzano.
La realizzazione del complesso edilizio, a due schiere per un totale di 18 abitazioni a canone concordato, rappresenta l’esempio pratico e reale di come si possa costruire in qualità, sicurezza e comfort con costi di realizzazione e di manutenzione ottimizzati. L’intervento si è dimostrato essere vantaggioso sotto molti aspetti, sia per l’uso del sistema costruttivo (struttura portante in laterizio, in zona sismica 1) sia per la scelta di un protocollo di certificazione con un elevato standard di qualità ed efficienza energetica come il protocollo CasaClima.
Una parte molto importante, infatti, riguarda le scelte progettuali. Queste sono state maturate fin da subito in sintonia con le esigenze architettoniche, l’aspetto energetico, quello strutturale ed economico. Ciò ha portato a formulare degli esecutivi di cantiere molto precisi e con largo anticipo rispetto ai tempi di costruzione, garantendo così una grande fluidità nella successiva fase di cantierizzazione.
LEGENDA
V1 Muratura portante perimetrale con isolamento esterno a cappotto
V2 Muratura portante perimetrale con paramento esterno in mattone facciavista e isolamento interposto
V3 Muratura portante interna di separazione tra alloggi
V4 Muratura portante interna di separazione tra alloggi e vano scala
PA Porta-finestra verso balcone o terrazzo su muratura portante isolata con cappotto esterno
PB Porta-finestra verso balcone o terrazzo su muratura portante con paramento esterno in mattone facciavista e isolamento interposto
PC Porta-Finestra su muratura portante isolata con cappotto esterno
PD Finestra su muratura portante con paramento esterno in mattone facciavista e isolamento interposto
PE Solaio piano terra, parete piano interrato, muratura portante con paramento esterno in mattoni facciavista e interposto strato isolante
PF Solaio piano terra, parete piano interrato, muratura portante con paramento esterno in mattoni facciavista e interposto strato isolante
PG Isolamento vano scala non riscaldato
PH Sporti di gronda
PI Solaio di copertura piana, muratura portante e parapetto
PL Pareti perimetrali e giunto tecnico sezione orizzontale
PM Giunto tecnico e copertura a muricci sezione verticale
PN Copertura piana del vano scala sezione verticale
La struttura e l’involucro termico: dal progetto al cantiere
L’organismo edilizio, interamente destinato a residenze da locare a canone concordato, ha previsto la realizzazione di due schiere collegate tra loro, rispettivamente di tre cellule abitative nel primo edificio (schiera A) e di sei cellule abitative nel secondo edificio (schiera B), per un totale di diciotto alloggi. Esso utilizza la tecnologia della muratura in laterizio portante antisismica con una stratigrafia a basso consumo energetico, frutto della collaborazione tecnico-scientifica di Andil e l’esperienza nella costruzione e certificazione di edifici ad alta efficienza energetica di Agenzia CasaClima di Bolzano.
L’individuazione, quale struttura portante, di un reticolo di setti murari in laterizio deriva dalla logica conseguenza della morfologia plano-altimetrica delle due schiere, assicurando in modo congenito sia una elevata resistenza rispetto alle azioni simiche prescritte dalla normativa vigente (zona sismica 1 – alta pericolosità), sia la totale assenza dei ponti termici, tipici delle strutture puntiformi a telaio. Il disegno architettonico ed esecutivo nasce per un sistema costruttivo assolutamente convenzionale, definito a priori dall’Ater Umbria. La sfida sull’efficienza energetica si è vinta nella massimizzazione della performance in un edificio che formalmente ed esteticamente appartiene alla tradizione costruttiva e tipologica locale (costruzioni a schiera con finitura in mattoni faccia vista), ma che al contempo riesce ad essere sostenibile da un punto di vista economico.
Quanto sopra, si è concretizzato in un edificio costituito da elementi opachi di tipo massivo, dall’assenza di ponti termici, dall’installazione della ventilazione meccanica controllata, dalla posa in opera di infissi a taglio termico ad elevata performance, dalla definizione dei singoli particolari e dettagli costruttivi, dall’installazione di fonti di energia rinnovabili, che portano alla certificazione CasaClima in classe A.
La fase progettuale secondo il protocollo CasaClima, prevede in primis l’analisi del fabbisogno energetico di riscaldamento e raffrescamento dell’edificio, ovvero la prestazione energetica dell’involucro edilizio privo di impianti durante l’intero anno: inverno e estate.
Questo rappresenta il fondamentale punto di partenza per qualsiasi progettazione a basso consumo, perché si va così a definire, relativamente alle condizioni climatiche di contesto, l’efficienza energetica che quel tipo di edificio potrà avere. Solo dopo, sulla base dei dati dell’involucro, vengono definiti i sistemi impiantistici: la generazione del calore o del raffrescamento, il tipo di distribuzione e la quantità di fonti rinnovabili.
Operativamente si è proceduto quindi con l’individuazione delle classi energetiche CasaClima raggiungibili considerato il tipo di progetto, indicando per ognuna di queste le diverse possibili soluzioni stratigrafiche: composizione delle pareti esterne e della copertura; tipologia delle finestre, relativamente ai limiti progettuali e di spesa preventivamente concordati.
Le scelte hanno portato alle seguenti soluzioni ottimali.
LEGENDA
1. 12 cm Mattone facciavista. I mattoni saranno vincolati alle strutture portanti verticali e orizzontali mediante idonei connettori metallici in numero pari a 9/mq su tutta l’altezza del paramento
2. 9 cm Lastre isolanti in polistirene espanso estruso tipo Xps (λ=0.035 W/mq*K) ancoraggio mediante 4 stop/mq con piastrina in lamiera zincata (3)
4. 0.5 com Collante o mastice
5. 1.5 cm Intonaco a grezzo
6. 38 cm Muratura in blocchi sismici portantiin laterizio semipieno
7. 1.5 cm Intonaco premiscelato per interni
8. Connettori di collegamento tra la muratura facciavista e la muratura in blocchi portanti semipieni
LEGENDA
1. 1 cm Malta idraulica di finitura tinteggiata a rullo
2. 0.5 cm Doppio strato di collante o mastice con interposta rete di fibra di vetro (maglia 4×4 mm)
3. 5 cm Lastre isolanti in polistirene espanso sinterizzato tipo Eps
(λ=0.036 W/mq*K); ancoraggio adeguato
4. stop/mq con piastrina in lamiera zincata (4)
5. 0.5 cm Collante o mastice
6. 1.5 cm intonaco grezzo
7. 38 cm Muratura in blocchi sismici portanti di laterizio semipieno
8. 1.5 cm Intonaco premiscelato per interni
Gli elementi resistenti utilizzati nei paramenti murati con funzione strutturale sono di due tipologie:
- a: blocco semipieno alleggerito 38×25 h19, a facce lisce, foratura < 45%;
- b: blocco semipieno porizzato 38×25 h19,9 rettificato ad incastro, foratura < 45%.
Per l’involucro verticale di chiusura degli edifici sono previste due principali tecnologie stratigrafiche:
• parete tipo V1, cappotto esterno rasato in Eps di 9 cm e blocchi semipieni di laterizio di 38 cm di spessore (tipologia ‘a’ oppure ‘b’);
• parete tipo V2, mattoni semipieni (faccia a vista) di 12 cm, isolante in Eps (polistirene espanso) di 9 cm e blocchi semipieni in laterizio di laterizio di 38 cm di spessore (tipologia ‘a’ oppure ‘b’).
Come pareti interne di separazione tra gli alloggi stessi e il vano scala sono previste altre due tipologie stratigrafiche, rispettivamente V3 e V4.
L’audit di verifica in cantiere qui descritto ha riguardato l’edificio le cui murature strutturali sono state realizzate con i blocchi rettificati (tipologia ‘b’) per assemblaggio con strati sottili di malta orizzontali e tasca verticale riempita.
Le stratigrafie corrispondenti, in tal caso, presentano i seguenti valori complessivi di trasmittanza termica:
- • parete tipo V1, U=0,22 W/mqK;
- • parete tipo V2 U=0,23 W/mqK.
LEGENDA
1. Pareti V1
2. Pareti V2
3. Giunto tecnico strutturale, sp 12 cm
LEGENDA
1. Pareti V1
2. Pareti V2
3. Sporto di gronda in cls armato come da dettaglio degli elaborati architettonici
5. Orizzontamenti 04
6. Riempimento con materiale isolante
7. Elemento portante a taglio termico
8. Lastre isolanti in polistirene espanso sintetizzato sp. 5 cm; ancoraggio adeguato mediante n. 4 stop/mq con piastrina in lamiera zincata
9. Rete di protezione antipassero
La trasmittanza termica periodica (YIE) per la parete tipo V1 risulta superiore a 0,001 W/mqK, con un fattore di attenuazione di 0,01 ed uno sfasamento di oltre 24 ore. La trasmittanza termica periodica (YIE) per la parete tipo V2 raggiunge il valore di 0,01 W/mqK, con un fattore di attenuazione di 0,03 ed uno sfasamento di oltre 18 ore. Entrambe le stratigrafie d’involucro di chiusura sono caratterizzate da valori di capacità termica areica elevati, tipici di soluzioni costruttive inerziali e massive che garantiscono eccellenti condizioni di comfort estivo. Le coperture sono composte da tegole e coppi in laterizio, con tonalità e dimensioni tipiche degli agglomerati urbani della regione, e realizzate con falde a solai a muricci con elementi a taglio termico alla base. Gli stessi solai sono protetti da uno strato di 5 cm di isolante in Xps (polistirene estruso), che va a ricongiungersi con il cappotto esterno o l’isolamento in Eps della parete tipo V1, ricucendo quindi il ponte termico.
Al di sotto di questi, sul solaio orizzontale, sono stati disposti 16 cm di isolante in fibra minerale (U sistema tetto = 0,13 W/mqK). Le finestre e le porte-finestre sono realizzate con telaio in Pvc (Uf=1,20 W/mqK) da 72 mm e vetrocamera a doppio vetro basso-emissivo con gas argon (Ug=1,10 W/mqK).
Questa soluzione consente di ottenere contemporaneamente un’ottima trasmissione luminosa (quindi un buon irraggiamento invernale, quando il sole è basso sull’orizzonte) in rapporto ad una buona trasmittanza termica (quindi un’elevata capacità di trattenere il calore nei periodi più freddi). In estate, lo studio degli sporti e degli aggetti ha dimostrato che le soluzioni adottate consentono la massima efficienza dei sistemi schermanti delle superfici vetrate.
Sono stati, quindi, sviluppati i dettagli costruttivi così da eliminare completamente i ponti termici e garantire nel contempo una bassa manutenzione delle soluzioni individuate (raccordi tetto – parete esterna, balconi – parete esterna, finestre/porte finestre – parete esterna, parete esterna – solaio cantina).
Gli impianti
L’impianto di riscaldamento è di tipo centralizzato con pompa di calore aria-acqua (75 kW termici) e accumulo. La produzione dell’acqua calda sanitaria è integrata al riscaldamento e viene prodotta principalmente da una caldaia a condensazione (65 kW) integrata a sua volta dal solare termico, costituito da collettori in tubi sotto vuoto.
L’impianto idrico è anche dotato di un sistema di recupero delle acque meteoriche per l’irrigazione del verde condominiale. Ogni appartamento è provvisto di un impianto di ventilazione meccanica controllata centralizzato con recupero di calore. Questo impianto permette di garantire alti livelli di comfort abitativo grazie alla elevata qualità dell’aria all’interno degli ambienti domestici. Infatti, l’impianto ricambia costantemente l’aria mantenendo livelli ottimali di ossigeno ed espellendo di contro l’anidride carbonica, i voc e altri componenti indesiderati presenti nell’aria.
Il «recuperatore di calore» ad alta efficienza altro non è che uno scambiatore termico, che d’inverno recupera il calore dall’aria esausta in espulsione e lo cede all’aria fresca in entrata, senza che ci sia scambio tra i due flussi d’aria. Questa soluzione permette inoltre di non perdere il calore accumulato nel volume d’aria dell’edificio e quindi di non incidere sui consumi termici dell’edificio. Gli orizzontamenti, infine, sono tutti realizzati con riscaldamento radiante a pavimento e finitura in cotto.
Blower Door Test
Nella progettazione di un edificio ad alta efficienza energetica gli aspetti della tenuta all’aria e al vento giocano un ruolo determinante. Ad esempio, d’inverno se l’edificio non è ben sigillato, l’aria fredda esterna può entrare dalle fessure, dai telai delle finestre o dai tetti e quindi raffreddare le superfici. Mentre l’aria interna, umida e calda, può essere espulsa verso l’esterno dove a contatto con le superfici fredde, condensa creando zone umide o bagnate, dovesi possono innescare processi di formazione di muffe, fenomeni di degrado e marcescenze.
Quindi si deve porre molta attenzione alla sigillatura dei giunti di raccordo, ovvero dei:
- nodi parete verticale/elementi orizzontali, come solai, balconi o coperture;
- nodi finestre/parete, oppure ai punti di attraversamento: tubi elettrici, impiantistici…
Inoltre, l’edificio è dotato di un sistema di ventilazione meccanica controllata che risulta efficiente solo con un elevato grado di tenuta all’aria dell’edificio. La verifica del requisito avviene mediante l’esecuzione di un Blower Door Test secondo il metodo di pressurizzazione dell’edificio.
In un’apertura (porta o finestra) viene inserito un telaio rigido chiuso da un telo in cui viene introdotto un ventilatore, che crea una differenza di pressione fra interno e esterno di 50 Pascal. Per mantenere questa differenza di pressione il ventilatore deve ricambiare una certa quantità di aria che misurata e suddivisa per il volume dell’edificio definisce il cosiddetto valore n50. Più piccolo è il valore n50, migliore è la tenuta all’aria dell’edificio.
Chiaramente il luogo di prova deve essere adeguatamente predisposto, chiudendo o, come si dice in gergo, sifonando tutti gli scarichi, le porte e finestre, l’impianto di ventilazione meccanica, eventuali punti di presa di tubi di sfiato…
Nel dettaglio il test viene eseguito misurando diversi livelli di pressione o depressione in ordine decrescente a partire da circa da circa 70-75 Pa fino a circa 15-20 Pa. I dati così ottenuti: portata mc/h e differenza di pressione, vengono poi riportati su di un grafico, dove viene individuato il dato n50, cioè il valore di portata alla pressione di riferimento di 50 Pascal.
Esso corrisponde alla pressione del vento sull’edificio che ha una velocità di circa 33 km/h.
La macchina di Blower Door Test può essere utilizzata anche per la «ricerca perdite», ovvero punti critici, dove la tenuta all’aria non è garantita.
Di solito questa prova viene eseguita durante la fase costruttiva o quando il Blower Door Test ha dato un risultato negativo.
La prova si esegue facendo girare la ventola in modo da creare una depressione o una sovrapressione interno/esterno tra i 90 e 120 Pascal. In depressione questa ricerca viene normalmente eseguita con un anemometro per misurare la presenza di ‘spifferi’, invece in sovrapressione si utilizza una macchina che produce del fumo artificiale che immesso nell’ambiente si muoverà all’esterno attraverso i punti non sigillati dell’involucro. Secondo il protocollo CasaClima per tutti gli edifici di tipo residenziale di nuova costruzione, è obbligatoria la verifica di tenuta all’aria tramite il test di Blower Door nel rispetto della direttiva «Criteri CasaClima per l’esecuzione delle prove di tenuta all’aria».
I valori minimi di tenuta all’aria da rispettare secondo lo standard CasaClima sono:
- CasaClima A – B: n50 = 1,5 h(-1)
- CasaClima Gold: n50 = 0,6 h(-1)
Durante la costruzione, quando gli appartamenti sono ancora al grezzo, risulta fondamentale svolgere il test di Blower Door almeno su di un appartamento campione, perché in tal modo è possibile comprendere, se tutte le iniziative progettuali-costruttive messe in campo per la tenuta all’aria, hanno avuto esito positivo.
Nel cantiere di Spoleto, il test di Blower Door al «grezzo» su di un appartamento campione ha dato il valore finale n50 = 1,53 h(-1). Si tratta di un valore che, tenendo conto delle tolleranze dovute, rientra perfettamente nei valori minimi richiesti per la certificazione CasaClima. In più la ricerca perdite ha fornito indicazioni precise su dove sigillare per ottimizzare ulteriormente la tenuta all’aria dell’edificio.
Chi ha fatto Cosa
Oggetto: Residenza Simonetta, San Sabino, Spoleto (Pg)
Committente: Ater Umbria
Progetto: Ater Umbria – Servizio Tecnico (L. Federici, M. Larini, A. Banti, M. Barola, M. Castellini)
Direzione lavori: S. Calzoni, M. Cochetta
Impresa di costruzione: Consorzio Careca
Volume: 5500 mc
Costo complessivo: 4.119.800 euro
Classe energetica: CasaClima A
©Costruire In Laterizio 172
di Luca Devigili Architetto,
MSc, Agenzia CasaClima Bolzano, reparto tecnico, ricerca & sviluppo.
Riferimenti Bibliografici
[1] R. Cristallo, L. Devigili, G. Di Cesare, L. Federici,’Costruire certificato in laterizio’ a Spoleto, Perugia, Costruire in Laterizio 131 (2009) 50-55, ISSN 0394-1599
[2] Giuseppe Martino Di Giuda, Valentina Villa,Gestione dell’informazione tecnica con virtual reality e augmented reality, Costruire in Laterizio 170 (2017) 70-75, ISSN 0394-1599
