PARETI VENTILATE E NORMATIVA TECNICA

M. Ciampi, F. Leccese, G. Tuoni

Dipartimento di Energetica “Lorenzo Poggi”Facoltà di Ingegneria / Università degli Studi di Pisa

SOMMARIONella realizzazione dell’involucro edilizio le pareti ventilate possono rappresentare una soluzionecostruttiva ad elevato risparmio energetico ed ecosostenibile.La normativa nazionale non tratta in modo dettagliato ed organico questo sistema costruttivoinnovativo, sebbene vi siano varie norme tecniche di carattere prestazionale sulla classificazione e lecaratteristiche dei materiali costruttivi e delle tecniche di assemblaggio e sulla qualità del processoedilizio.Nella presente memoria si descrivono le pareti ventilate, fornendo alcune indicazioni sui materiali piùcomunemente utilizzati per realizzare i vari strati funzionali. Sono anche riportate e discusse le normeattualmente in vigore relative alla realizzazione pratica di tali pareti nelle loro applicazioni in facciatae copertura.

1. INTRODUZIONELe pareti ventilate rappresentano oggi un sistema costruttivo innovativo “intelligente” e ad elevatorisparmio energetico, largamente utilizzato sia nelle nuove costruzioni (in particolar modo nell’ediliziaper 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 tipichecostruzioni del passato per proteggere le murature da avverse condizioni climatiche, separandoledall’ambiente esterno mediante strati di rivestimento opportunamente distanziati e realizzati, adesempio, con scandole di legno o lastre di ardesia [Torricelli et al., 2001].

Peraltro la successione di strati di materiali diversi per realizzare costruzioni murarie“composite”, con un rivestimento che avesse funzionalità decorative dell’ossatura muraria (p.e.placche marmoree o laterizi in vista), era una pratica comune già nell’architettura romana in fase tardorepubblicana (II-I Sec. a.C.) [Acocella, 2000]. Riferendosi ancora all’architettura romana (primi secolid.C.), si deve ricordare l’ “heliocaminus” di origine vitruviana, un ipocausto delle aule termali per losfruttamento diretto dei raggi solari. Più in generale, la ventilazione di particolari intercapedini d’ariapermetteva il raffrescamento passivo degli ambienti ed aveva anche funzione di drenaggiodell’umidità accumulatasi negli strati di muratura che le delimitavano.

Si possono citare vari esempi di architettura “regionale” nell’area mediterranea che sfruttanoquesto tipo di approccio bioclimatico [Gallo, 2001; Nicoletti, 1998]: il “malqaf” egiziano, una sorta di

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presa d’aria in direzione del vento dominante; le “baud geers” iraniane, tradizionali torri acchiappa-vento risalenti al X sec. e diffuse anche nell’edilizia minore pakistana; il “chebeq” algerino, un pozzodi luce per la climatizzazione e l’illuminazione naturale delle abitazioni della città di Ghandaia; i“covoli” vicentini, un sistema di condotti collegati a cavità sotterranee in alcune ville di Costozza(Longare) costruite nel ‘500 e citate dal Palladio.

Negli ultimi decenni facciate e coperture ventilate sono divenuti elementi essenziali di sistemisolari passivi quali il Muro di Trombe-Mitchell o il Sistema Barra-Costantini [Givoni, 1991]. In ognicaso, le pareti ventilate, inserite in particolari sistemi di ventilazione del complesso edificio-intercapedine, possono trovare utile impiego: nella stagione invernale, per lo sfruttamento dell’energiasolare per il riscaldamento degli edifici [Ciampi e Tuoni, 1995 e 1998]; nella stagione estiva, perridurre il carico termico dovuto all’insolazione [Bartoli et al., 1997a e 1997b]. In generale, inoltre,mantenere un limitato flusso d’aria nell’intercapedine di ventilazione può migliorare le prestazioniigrometriche della struttura, in particolar modo nella stagione invernale drenando l’eventuale umiditàdi condensa interstiziale [Gennai et al., 1996].

Il rinnovato interesse verso questo sistema costruttivo è mostrato dalla particolare attenzioneche recentemente si va ponendo ai temi della progettazione bioclimatica e dell’architettura sostenibilesulla base delle conclusioni che furono del “Rapporto Brundtland” (1987) poi riprese nella Conferenzamondiale di Rio de Janeiro (1992) e nel Protocollo di Kyoto (1997). In Italia la Conferenza nazionalesull’energia e l’ambiente ha rappresentato una importante occasione di coordinamento ecoinvolgimento dei soggetti interessati ed è stata la premessa alla redazione di un “Codice concordatoper la qualità energetico-ambientale di edifici e spazi aperti” [ENEA, 1998; Gallo, 2001].

Attualmente le pareti ventilate sono componenti importanti di una progettazione sostenibiletesa ad elevare il livello di comfort termoigrometrico, a ridurre i consumi energetici, a contenerel’impatto ambientale e in grado di esprimere contenuti estetico-formali propri dell’architetturamoderna [Gallo, 2001; Grosso, 1997]. Si vedano a questo proposito, a titolo di esempio: il MuseoEbraico di D. Libeskind (Berlino, 1988), il Museo Guggenheim di F.O. Ghery (Bilbao, 1997), laPalazzina Uffici e Direzione per iGuzzini Illuminazione di M. Cucinella (Recanati, 1996).

Negli ultimi anni, accanto a numerosi lavori teorici [Agnoletto et al., 1995; Brunello e Peron,1996; Ciampi e Tuoni, 1998; Ciampi et al., in corso di pubblicazione; Fracastoro et al., 1999; Mootz eBezian, 1996] sono state anche pubblicate ricerche di carattere sperimentale, in particolare sulmonitoraggio di coperture ventilate con il tradizionale manto in tegole di laterizio [Simionato et al.,1999; Stazi et al., 1999; Zannoni, 1996]. Sono stati inoltre studiati gli aspetti fluodinamici dellestrutture ventilate e sono stati proposti sofisticati metodi di calcolo che permettono unarappresentazione assai accurata della struttura in esame (p.e. i metodi della Computational FluidDynamics [Anderson, 1995]). Tuttavia, l’affidabilità di questi metodi e la sofisticazione dei softwareapplicativi sono spesso vanificate dalle semplificazioni che si rendono necessarie per la costruzionedei modelli di calcolo e dalle imprecisioni con le quali possono stimarsi i parametri di ingresso (p.e. icoefficienti di scambio termico convettivo, i fattori di attrito per l’efflusso dell’aria nell’intercapedine,forma e dimensioni delle aperture di ingresso e uscita dell’aria dall’intercapedine e dei “canali” diventilazione). Gli stessi autori hanno proposto in un recente lavoro [Ciampi et al., in corso dipubblicazione] un metodo assai semplice, valido per applicazioni progettuali, per valutare il risparmioenergetico conseguibile con l’impiego di facciate e coperture ventilate.

Nel presente lavoro, dopo aver descritto, nei paragrafi 2 e 3, le pareti ventilate, come soluzionecostruttiva conforme nella realizzazione dell’involucro edilizio, fornendo alcune indicazioni suimateriali più comunemente utilizzati per realizzare i vari strati funzionali che le compongono, nelparagrafo 4, sono riportate e discusse le norme attualmente in vigore, con alcuni cenni a quelle estere,relative alla realizzazione pratica di strutture ventilate nelle applicazioni in facciata e copertura.

2. L’INVOLUCRO EDILIZIOIn una progettazione energeticamente consapevole dell’edificio occorre attribuire la giusta rilevanzanon solo al sistema edificio-impianto ma anche al sistema edificio-ambiente, quindi all’involucroedilizio che da semplice frontiera del sistema diviene una vera e propria “pelle tecnologica”.

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Gli elementi costituenti l’involucro, pareti perimetrali verticali e coperture piane o inclinate,dovranno essere realizzati con opportuni materiali da costruzione disposti in una successione di stratiatta a mantenere il più possibile costanti le condizioni di comfort termoigrometrico interno a fronte dielevate perturbazioni esterne [Ciampi et al., 1999b], minimizzando l’intervento dell’impianto diclimatizzazione [Ciampi et al., 1999a].

Nella progettazione edilizia, in particolare dopo l’entrata in vigore della normativa sulrisparmio energetico (Legge 373/76, successivamente Legge 10/91 e norme tecniche collegate), haassunto notevole rilevanza il dimensionamento dello strato isolante, sia esso costituito da materiali disintesi o naturali o aria, ed il suo posizionamento in relazione agli strati di muratura [Bartoli et al.,1998; Ciampi et al., 2001; ENEA, 1992].

In una recente analisi statistica l’Ass. Europea dei Produttori di Materiali Isolanti [EURIMA,1999] ha indicato un notevole incremento degli spessori medi di isolante nelle facciate e nellecoperture degli edifici avvenuto dal 1982 ad oggi (dal 10% in Italia fino al 84% in Svezia), questo ingran parte determinato dall’emanazione di normative nazionali sul risparmio energetico. E’, quindi,facilmente prevedibile che, in futuro, assumeranno sempre maggiore importanza i problemi relativialla distribuzione di strati di isolamento termico all’interno della parete. In Italia, per esempio, recentiprovvedimenti legislativi regionali fissano nuove modalità di calcolo dei parametri urbanisticifavorendo l’incremento delle volumetrie edilizie quando siano finalizzate al conseguimento dimaggiori livelli di coibentazione termoacustica o di inerzia termica (v. paragrafo 4).

Le principali configurazioni di parete usualmente impiegate per realizzare l’involucro ediliziopossono ricondursi ai seguenti casi [Leccese, 2000]: isolante disposto sulla faccia esterna della parete, isolamento a cappotto (v. Figura 1a); isolante disposto sulla faccia interna della parete, isolamento a cappotto interno o con controparete

(v. Figura 1b); isolante all’interno di un’intercapedine compresa fra due strati di muratura, muro a cassetta o

sandwich (v. Figura 1c) o con intercapedine d’aria (v. Figura 2a).

Fig. 1a Fig. 1b Fig. 1c

Fig. 1 – Più comuni tipi di isolamento termico: “a cappotto” (a), con controparete (b), muro a cassetta (c).

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L’isolamento a cappotto garantisce un corretto comportamento termoigrometrico della paretesia nelle condizioni invernali che estive, ne riduce la fatica termica essendo minore il salto termicomedio che essa subisce nell’alternarsi delle stagioni, favorisce l’effetto di volano termico dellastruttura e consente l’eliminazione dei ponti termici. Tuttavia, tale tipo di isolamento è inapplicabilenei casi, numerosi nel nostro paese, di edifici storici o architettonicamente rilevanti. Una esecuzione aregola d’arte può, inoltre, presentare difficoltà tecniche di realizzazione e costi elevati per la necessitàdi intervenire con impalcature in facciata, di collocare strati di protezione dagli agenti atmosferici deipannelli isolanti e di isolare elementi in aggetto (p.e. balconi e grondaie) che sono fra i principali pontitermici dell’edificio.

L’isolamento con controparete presenta, rispetto al caso precedente, i vantaggi di mantenereinalterato l’aspetto esteriore delle facciate e ridurre alcuni dei costi di posa in opera. Questo tipo diisolamento è usualmente utilizzato nelle ristrutturazioni di singole unità abitative. Tuttavia, adottandotale isolamento non si eliminano alcuni ponti termici (p.e. pareti verticali/solai) e si riduce l’effetto divolano termico della parete. Inoltre, per evitare la formazione di condensa interstiziale, può essererichiesto l’uso di una barriera al vapore sulla faccia interna della parete.

Fig. 2 – Schemi di facciata (a) e copertura (b) ventilate. Legenda: A) strato esterno di rivestimento; B) strato diventilazione; C) sistema di ancoraggio; D) isolante termico; E) strato di regolarizzazione; F) muratura; G)intonaco.

L’isolamento in intercapedine viene generalmente impiegato negli edifici nuovi anche se taledisposizione dello strato isolante può realizzarsi, talvolta, nella ristrutturazione di vecchi edificiriempiendo, con opportune schiume isolanti, preesistenti intercapedini d’aria. Nel caso in cuil’intercapedine non sia completamente riempita da materiale isolante e nello spazio resosi cosìdisponibile viene fatta fluire dell’aria, si realizza, di fatto una parete ventilata (v. Figura 2). In questaparticolare soluzione costruttiva l’intercapedine separa lo strato di rivestimento (posto verso l’esterno)dalla retrostante struttura muraria (eventualmente con funzione portante). Lo strato di isolamentotermico è usualmente posizionato sulla faccia esterna della struttura muraria realizzando così unasoluzione “a cappotto”. In questo caso, quindi, sono eliminati gli eventuali ponti termici; inoltre,l’intercapedine d’aria può servire a migliorare le prestazioni energetiche e a correggere erraticomportamenti igrometrici dell’involucro edilizio.

Le pareti ventilate possono essere utilizzate oltre che nelle nuove costruzioni anche negliinterventi di recupero del patrimonio edilizio esistente quando non vi siano vincoli di tutela storico-architettonica; interventi, questi ultimi, che rappresentano, nel nostro paese, una parte notevoledell’attività edilizia nel settore delle costruzioni. In questi casi è significativo l’intervento diprovvedimenti legislativi atti a favorire aumenti di volume, per esempio con l’applicazione di strati di

Fig. 2a Fig. 2b

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rivestimento esterni per realizzare una intercapedine ventilata, quando questi producano unmiglioramento del comportamento termoenergetico dell’edificio (v. paragrafo 4).

3. FACCIATE E COPERTURE VENTILATELe pareti ventilate (facciate e coperture) rappresentano un particolare tipo di struttura multistrato in cuilo strato di rivestimento esterno è fissato alla struttura portante mediante ancoranti metallici edistanziato dalla muratura per realizzare una intercapedine, aperta sull’ambiente esterno con foratureopportunamente dimensionate, in cui è fatta fluire dell’aria.

La realizzazione in opera mediante le tecniche di installazione caratteristiche delle costruzionistratificate “a secco”, cosiddette Struttura/Rivestimento [Zambelli, 1998], consente di aggregare imateriali costituenti gli strati funzionali di rivestimento mediante vari tipi di fissaggi meccanici, senzaricorrere alle tradizionali malte cementizie (installazione “a umido”), ottenendo così strutture “aschermo avanzato”.

Rilevante interesse nella stratigrafia della parete ventilata (v. Figura 2) assumono lo strato dirivestimento esterno ed il sistema di ancoraggio. Le facciate ventilate possono essere classificate inbase alla tipologia (natura, tipo e dimensioni) dei materiali edili utilizzati per il rivestimento esterno edai sistemi di fissaggio del rivestimento alla retrostante struttura muraria [Bondielli, 2000]. Lastratigrafia delle coperture ventilate è analoga a quella delle facciate, salvo l’inserimento di un mantoimpermeabilizzante per realizzare uno strato di tenuta all’acqua con funzione di protezione dagliagenti atmosferici.

Lo strato di rivestimento, sia nel caso delle facciate ventilate che delle coperture, ha lafunzione di delimitare verso l’esterno l’intercapedine e di proteggere la struttura dell’edificio dagliagenti atmosferici oltre, ovviamente, a rappresentare la più adeguata scelta estetico-formale. Fra isistemi di rivestimento possono distinguersi quelli realizzati con materiali “tradizionali”, fra i quali illegno e la pietra, e quelli realizzati con l’impiego di materiali “innovativi”: alcune leghe metalliche(p.e. l’alluminio, l’acciaio inossidabile, il rame, il titanio), materie plastiche (p.e. laminati ad altapressione, resine sintetiche termoindurenti) e calcestruzzi (p.e. Portland additivato contensostabilizzanti, impastati con fibre di vetro, fibrocementi) [Ferrario e Gragato, 2001; Lucchini,2000a]. Di recente sono stati anche utilizzati materiali tradizionali, ma prodotti e messi in opera inmodo del tutto innovativo come la ceramica e il laterizio. Spesso questi materiali sono preassemblatiin pannelli di varie dimensioni che vengono fissati meccanicamente alle sottostrutture di ancoraggio edistanziati opportunamente per creare giunti continui di dilatazione. I giunti, funzionalmente necessariper permettere la dilatazione libera delle lastre di rivestimento, causata da escursioni termiche oeventuali assestamenti strutturali, possono essere di tipo chiuso (2÷3 mm) o aperto (6÷7 mm, fino a1.5 cm). L’adozione di giunti aperti è largamente utilizzata nel caso di facciate di notevole estensionee di lastre di grandi dimensioni, in quanto non richiede una particolare precisione nella posa in operadel sistema.

L’utilizzo di un particolare sistema di rivestimento può dipendere, in generale, dalle sceltearchitettoniche del progettista ma anche dalle caratteristiche geometriche (p.e. dimensioni delle lastre)e fisiche (p.e. peso delle lastre, impermeabilità, durabilità) del materiale impiegato.

I rivestimenti lapidei sono utilizzati in soluzioni di facciata anche molto particolari come, adesempio, nella Dominus Vinery di Herzog & de Meuron (Napa Valley, California, 1998). I requisiti didurabilità ed elevata resistenza meccanica e la possibilità di realizzare elementi piani di spessoreridotto, fino a circa 2 cm, hanno favorito una larga diffusione di questo materiale nei rivestimenti difacciata (si veda, p.e., la documentazione tecnica delle aziende: Bi Marmi di Bisceglie e Stone Italianadi Verona) anche se il suo impiego richiede una accurata disposizione dei sistemi di fissaggio perevitare improvvise rotture delle lastre.

Il laterizio è utilizzato in facciata, anche preassemblato in pannelli modulari costituiti daelementi in cotto come negli edifici della Banca Popolare di Lodi di Piano (Lodi, 1999), oppure incopertura, con elementi in tegole di varie forme e dimensioni. L’uso del cotto in facciata peraltroconserva quegli aspetti di tradizione propri del mattone a facciavista così ricorrente in alcune areegeografiche del nostro paese. Anche in questo caso la possibilità di produrre elementi leggeri (p.e.

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miscelati ad argille espanse o fibre di vetro) e di spessore ridotto, fino a circa 1.5 cm, ne ha favorito ildiffuso impiego per realizzare lo strato esterno di rivestimento di pareti a schermo avanzato (si veda,p.e., la documentazione tecnica delle aziende: ilPalagio di Firenze, RDB di Piacenza, Sannini diImpruneta). Nell’esempio citato (v. Figura 3) l’architetto Renzo Piano prosegue e perfeziona unasperimentazione dell’uso del cotto in facciata, già impiegato negli edifici per le Colombiadi (Genova,1992), nella sede dell’IRCAM (Parigi, 1990) e negli edifici della Postdammer Platz (Berlino, 1999).Nel caso della Banca Popolare di Lodi [Morganti , 2000] il rivestimento esterno è realizzato inpannelli composti, ciascuno, da quattro mattonelle in cotto scanalate sulla faccia esterna e con unospessore di circa 4.0 cm (v. Fig. 3a). I pannelli, preassemblati in officina fissando le mattonelle ad unopportuno controtelaio, sono ancorati alla struttura dell’edificio mediante un complesso sistema disospensione, costituito da componenti metallici in acciaio inossidabile. In Figura 3b è riportato undettaglio della facciata in prossimità dell’apertura di uscita dell’aria dall’intercapedine, si notil’originale elemento di gronda realizzato in vetro stratificato e temprato.

Fig. 3 – Facciata ventilata della Banca Popolare di Lodi di R. Piano (Lodi, 1999): particolare di una mattonellae della relativa sottostruttura di aggancio (a); particolare in prossimità dell’apertura di uscita dell’ariadall’intercapedine e soluzione di copertura (b).

Rivestimenti parietali con piastrelle ceramiche possono essere realizzati con grès porcellanatomonocottura, usualmente designato “per le pavimentazioni esterne” considerati gli elevati valori diresistenza meccanica di questo materiale (si veda, p.e., la documentazione tecnica delle aziende: FloorGres Ceramiche di Modena, Graniti Fiandre di Reggio Emilia e Marazzi Ceramiche di Sassuolo).L’impiego di piastrelle modulari in ceramica smaltata di colore bianco è ricorrente, ad esempio, nellearchitetture di Meier, si veda fra tutte la Sede Centrale di Canal+ (Parigi, 1992).

Nel caso di rivestimenti in calcestruzzo o fibrocemento esso può essere impiegato sia nellesoluzioni di facciata in pannelli modulari che nelle soluzioni di copertura in lastre piane o nervate (siveda, p.e., la documentazione tecnica delle aziende: Valdata di Milano e Knauf di Treviso). Modernetecniche di produzione di questo materiale (p.e. l’autoclavatura) ha reso possibile realizzare lastre epannelli di spessore anche di pochi millimetri (comunque non superiore ai 6 cm) e peso ridotto perl’alleggerimento in pasta con materiali di sintesi (p.e. polistirene) o fibre di vetro.

L’impiego di rivestimenti metallici, in lastre di particolari forme e dimensioni, è una tendenzasempre più diffusa, si pensi agli esempi già citati del Museo Ebraico di Libeskind (Berlino, 1988) edel Museo Guggenheim di Ghery (Bilbao, 1997). Ovviamente l’uso di questi materiali è stato preso inprestito da altri settori industriali, primo fra tutti quello aeronautico. I materiali più utilizzati sono

Fig. 3a Fig. 3b

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l’alluminio, l’acciaio galvanizzato e laccato, l’acciaio inossidabile, alcune leghe di bronzo, lo zinco, ilrame, il titanio, per applicazioni sia in facciata che in copertura (si veda, p.e., la documentazionetecnica delle aziende: Europa Metalli Tecu di Milano e Rheinzink Italia di Verona). In generale ilmateriale preferito, soprattutto per l’elevata resistenza alla corrosione che garantisce una maggioredurabilità, è l’acciaio zincato a caldo o inossidabile, nella designazione AISI 316L; materiale,quest’ultimo, suggerito anche dai codici di pratica per realizzare le orditure metalliche checompongono la sottostruttura di ancoraggio del rivestimento alla struttura portante (si veda, p.e., ladocumentazione tecnica delle aziende: Aliva di Forlì e Halfen Orobia di Bergamo).

Nel caso delle coperture, il manto, sia esso di carattere discontinuo (elementi posti in operasingolarmente, p.e. tegole in laterizio) o continuo (lamiere in rotoli o fogli di materiale sintetico, p.e.manti bituminosi), è realizzato con gli stessi materiali costituenti il rivestimento delle facciate inelementi opportunamente conformati, tegole o lastre di varie dimensioni (p.e. tegole in laterizio,calcestruzzo o fibrocemento, lastre metalliche in alluminio, acciaio o zinco) [Lucchini, 2000b].

I sistemi di ancoraggio dello strato più esterno di rivestimento alla struttura murariadell’edificio si distinguono fra quelli di tipo puntuale (sistema isostatico) e quelli di tipo diffuso(sistema iperstatico); in entrambi i casi i sistemi di aggancio possono essere a vista o a scomparsa. Nelcaso puntuale (o local fixing) le lastre di rivestimento sono ancorate alla sottostruttura con un numerominimo di fissaggi sufficiente a garantire la loro stabilità statica. Generalmente si dispongono quattroperni metallici (p.e. tasselli ad espansione o chimici) ai vertici delle lastre. Questo sistema èlargamente diffuso essendo economicamente vantaggioso in particolare per lastre di rivestimento dimedio e grande formato e per spessori dell’intercapedine d’aria non superiori a 10 cm, sebbene itasselli di fissaggio possano costituire eventuali ponti termici dell’involucro edilizio. Nel caso diffuso(o spead fixing) il sistema di fissaggio è continuo e costituito da profilati che realizzano una vera epropria orditura metallica retrostante lo strato di rivestimento. In questo caso ad una orditura primariaverticale, fissata alla struttura muraria, si collega una orditura secondaria orizzontale alla quale sonoancorate le lastre di rivestimento con opportune staffe (elementi puntuali) o profili (elementi continui)ancorati al lato interno delle lastre con vari sistemi (p.e. fori, slot, perni, inserti metallici). La scelta diun particolare sistema di fissaggio potrà dipendere da aspetti economico-progettuali connessi con lamanutenibilità dell’edificio (p.e. sostituzione delle lastre) e da aspetti tecnico-costruttivi (p.e.caratteristiche dei materiali di rivestimento, entità dei carichi applicati). Il sistema di fissaggio puòinfluenzare in maniera non trascurabile, ma di difficile e incerta valutazione, le perdite di carico perattrito fluidodinamico nell’intercapedine.

Nel caso delle coperture lo strato di rivestimento esterno è fissato allo strato portante(generalmente un solaio in calcestruzzo o in laterocemento, piano o variamente inclinato a secondadelle zone climatiche del paese) mediante ancoranti metallici (p.e. chiodi o viti), orditure in profilatimetallici o travetti in legno oppure con particolari sistemi costituiti da elementi plasticiopportunamente conformati [Lucchini, 2000b; Zannoni, 1996].

Lo strato di ventilazione contribuisce al controllo delle caratteristiche igrotermiche dellaparete. La ventilazione dell’intercapedine può essere forzata, mediante l’impiego di uno o piùelettroventilatori di piccola potenza, o naturale, provocata da differenze di densità dovute a differenzedi temperatura (effetto camino), quest’ultima essendo di gran lunga la più diffusa. La successionedegli strati funzionali, prevede che lo strato di ventilazione sia localizzato esternamente allo stratotermoisolante ed all’interno dello strato di tenuta all’acqua, realizzando, come si è detto, un isolamentodi tipo “a cappotto” (v. paragrafo 2).

Lo spessore dell’intercapedine d’aria può essere determinato da considerazioni fisico-tecnichedi carattere energetico e da considerazioni architettonico-costruttive in base alla scelta dei materialiimpiegati per realizzare lo strato di rivestimento esterno ed i sistemi di ancoraggio, nonché dacondizioni ambientali e di esercizio. Esso è generalmente compreso tra 5 e 15 cm, anche se inletteratura per gli spessori ottimali possono trovarsi dati discordanti [Bondielli, 2000; Lucchini, 2000ae 2000b]. Lo spessore dello strato di isolamento termico dipenderà invece dalla trasmittanza termicadell’involucro e sarà condizionato dall’applicazione dei provvedimenti legislativi vigenti in tema dirisparmio energetico. Facendo riferimento al già citato studio dell’EURIMA (v. paragrafo 2) nellasituazione italiana si possono considerare spessori medi di isolante di circa 5 cm. Pertanto, incondizioni medie, considerando per l’intercapedine uno spessore di 10 cm, per lo strato isolante uno

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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), si può ritenere che l’impiego di paretiventilate comporti maggiori spessori murari di circa 15÷20 cm (v. paragrafo 4).

Nel caso di piccoli spessori l’intercapedine d’aria è detta strato di microventilazione; lo stratodi microventilazione è spesso presente nelle coperture ed è generalmente realizzato mediate particolarielementi sagomati in materiale termoisolante che svolgono anche il compito di strato di supporto e diisolante termico.

Studi recenti sull’argomento [Brunello e Peron, 1996; Ciampi et al., in corso di pubblicazione;Fracastoro et al., 1997; Torricelli, 2000; Zannoni, 1996] hanno evidenziato come l’utilizzo di paretiventilate, opportunamente progettate, possa consentire un risparmio energetico, nella stagione estiva,anche superiore al 40%. Peraltro, nella stagione invernale, le condizioni climatiche esterne (bassetemperature e ridotto irraggiamento solare) riducono il flusso d’aria fluente nell’intercapedine pereffetto camino così da non rendere necessaria la chiusura delle serrande delle aperture di ingresso eduscita dell’aria. Il risparmio energetico conseguibile con l’impiego di pareti ventilate dipenderà ingenerale da fattori ambientali (sito e condizioni climatiche), geometrici e dalle caratteristichecostruttive della parete. Negli studi citati si evidenzia come, nel caso di ventilazione naturale, levelocità (generalmente comprese fra 0.4 m/s e 1.2 m/s) e quindi le portate d’aria di ventilazionedipendano notevolmente dallo spessore dell’intercapedine e dallo sviluppo in altezza. Nel caso dicoperture, dall’inclinazione e dalla lunghezza delle falde. L’efflusso d’aria nell’intercapedinedipenderà anche dalle perdite di carico, dovute ai sistemi di ancoraggio e alla presenza di aperture infacciata (finestre) e in copertura (lucernari), e dalla velocità del vento in prossimità delle aperture dipresa e di scarico dell’aria [Brinkworth et al., 2000].

4. NORMATIVA TECNICALa normativa nazionale non tratta dettagliatamente ed in modo organico il sistema costruttivorappresentato dalle pareti ventilate; esistono tuttavia numerose norme tecniche sulla classificazione ele caratteristiche dei materiali utilizzati per realizzare lo strato di rivestimento esterno e sui sistemi difissaggio meccanico utilizzati per ancorare lo strato esterno alla struttura portante [Lucchini, 2000a e2000b; Piazza, 2000]. A queste si aggiungono norme “complementari” in tema di progettazione (leggeMerloni), sicurezza delle costruzioni (progettazione strutturale e antisismica), risparmio energetico(legge 10/91), requisiti fisico-tecnici ambientali (acustici ed illuminotecnici) e qualità del processoedilizio.

Per i materiali da costruzione costituenti i vari strati della parete si può fare riferimento allenorme tecniche di prodotto che ne descrivono le caratteristiche geometriche e fisiche, i metodi diprova e i criteri di accettazione. Per brevità si rimanda alle pubblicazioni dei vari enti normatori (p.e.ASTM, BS, CSTB, DIN, UNI) ed alla manualistica della letteratura specializzata. Trattandosi anche dimateriali innovativi o tradizionali ma posti in opera in modo innovativo, in certi casi le norme tecnichesono in fase di studio o inchiesta pubblica (p.e. per la determinazione di certe caratteristiche fisico-meccaniche di prodotti lapidei, lastre in fibrocemento e lastre metalliche).

Fra le principali norme sulla classificazione e i criteri di accettazione del prodotto possonocitarsi, a titolo di esempio, per i materiali lapidei le norme [UNI 8458, 1983; UNI 9725, 1990] e per irivestimenti ceramici le norme [UNI EN 87, 1992; UNI EN 163, 1992].

Si ricordi poi la norma [UNI 9811, 1991] sugli ancoranti metallici ad espansione e la direttiva[ICITE, 1992] sui tasselli di fissaggio. Attualmente è in fase di pubblicazione un progetto di normaitaliana sulla progettazione, l’esecuzione e la manutenzione dei sistemi di ancoraggio dei rivestimentidi facciata a montaggio meccanico [UNI U32.04.15.30, 2000] che si affianca, nel panorama europeo,ad analoghe guide progettuali dei principali enti normatori nazionali e di enti internazionali.

Nell’ambito della normativa internazionale sembra opportuno ricordare le norme [ASTMC1242 e C1354, 1996; BS 8298, 1994; CSTB, 1999; DIN 18516/3, 1990] contenenti linee guida per laprogettazione e l’installazione di pareti ventilate, corredate di esempi e dettagli tecnici. Occorreprecisare tuttavia che, fatta eccezione per la norma francese [CSTB, 1999] sulle regole generali per i

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sistemi di facciata leggeri, tutte le altre trattano soltanto il caso dei rivestimenti lapidei e dei relativisistemi di ancoraggio.

Le pareti ventilate, in genere le pareti a schermo avanzato, possono essere definite leggere peri pesi ridotti dei materiali che costituiscono lo strato esterno di rivestimento: piastrelle ceramiche30÷35 kg/m2, lastre in calcestruzzo o fibrocemento 20÷90 kg/m2 (compreso il peso della sottostrutturadi ancoraggio), rivestimenti metallici da 2÷3 kg/m2 fino a circa 30 kg/m2. Le abitazioni leggere e lefacciate leggere, anche ventilate, furono definite dall’Unione Europea per l’Agrément tecnico dellecostruzioni (UEAtc) alla fine degli anni sessanta [ICITE-CNR, 1965 e 1968]. Nelle Direttive citate sidefiniscono leggere quelle facciate realizzate con materiali che abbiano peso inferiore a 100 kg/m2

quali, p.e.: metalli, materie vetrose, fibrose, plastiche, completamente diversi dai tradizionali materialiedili impiegati per realizzare murature (laterizio e calcestruzzo). Le abitazioni sono allora definiteleggere quando le parti costituenti, in particolare facciate e coperture, sono prevalentemente realizzatecon materiali leggeri.La parete ventilata è indicata nella normativa tecnica nazionale come una possibile soluzionecostruttiva conforme per la realizzazione delle pareti perimetrali verticali degli edifici caratterizzatedalla presenza di uno strato di ventilazione [UNI 7959, 1988; UNI 8979, 1987]. Nel caso dellecoperture fra le soluzioni conformi sono previste, nella normativa tecnica e nei codici di pratica per laprogettazione, opportuni strati di ventilazione o microventilazione sottotegola [UNI 8178, 1980; UNI8627, 1984]. In questo caso occorre fare riferimento ai codici di pratica per la progettazione el’esecuzione di coperture discontinue realizzati dall’Ente normatore nazionale [UNI 9460, 1989; UNI10372, 1994] con valore di normativa tecnica prestazionale. In una recente revisione della UNI9460/89 [UNI U32.03.51.10, 1999] è puntualmente descritta la realizzazione dello strato diventilazione e dello strato di isolamento termico. In particolare per pendenze di 30-35% e lunghezze difalda di circa 7 m, usuali nella situazione italiana, lo spessore minimo da adottare per intercapedini“efficaci nella riduzione del flusso termico in clima estivo” sono dell’ordine di 6 cm netti al di sottodella listellatura di fissaggio (nel caso in cui l’intercapedine sia in comunicazione con la listellatura).In generale, lo spessore dell’intercapedine non deve essere inferiore a 4 cm, altrimenti si passa al casodella microventilazione. Il progetto di norma stabilisce che l’intercapedine deve essere priva dilistellature o altri ostacoli trasversali al flusso d’aria ed essere provvista di adeguate sezioni di ingressoe uscita per garantire un continuo ricambio d’aria, la norma suggerisce aperture maggiori o uguali a400 cm2 per ogni metro lineare della copertura.

In particolare, per quanto riguarda la resistenza termica di pareti e coperture ventilate, unarecente norma internazionale [UNI EN ISO 6946, 1999] fornisce utili indicazioni di carattereprogettuale nei vari casi in cui l’intercapedine risulti non ventilata (chiusa), debolmente ventilata efortemente ventilata. L’intercapedine si considera non ventilata quando le aperture verso l’ambienteesterno non sono disposte in modo tale da permettere l’instaurarsi di un flusso d’aria attraversol’intercapedine stessa e la loro superficie non sia superiore a 500 mm2 per metro di lunghezza(intercapedine verticale) o 500 mm2 per metro quadrato di superficie (intercapedine orizzontale). Perdebolmente ventilata si intende una intercapedine con aperture comprese tra 500 mm2 e 1500 mm2 permetro di lunghezza (intercapedine verticale) o per metro quadrato di superficie (intercapedineorizzontale). Infine sono fortemente ventilate quelle intercapedini che presentano aperture consuperfici superiori a 1500 mm2.

Recenti provvedimenti legislativi regionali [Regione Lombardia, 1995; Regione Veneto, 1996;Regione Puglia, 1998; Regione Basilicata, 2000; Regione Umbria, 2000] favoriscono incrementivolumetrici, nei casi di nuove costruzioni o di recupero edilizio (esclusa la manutenzione ordinaria), sequesti contribuiscono “al miglioramento dei livelli di coibentazione termica, acustica o di inerziatermica”, si pensi ad un eventuale isolamento “a cappotto” dell’edificio o all’applicazione di strati dirivestimento esterni per realizzare una intercapedine ventilata. Per esempio nella recentissima leggeregionale [Regione Umbria, 2000], sono ammessi extra spessori murari fino a 30 cm eccedenti i 30 cmdi spessore “al finito” delle pareti esterne non computabili ai fini del calcolo della volumetriaurbanistica e della superficie coperta, qualora le soluzioni adottate contribuiscano “al miglioramentodel comfort ambientale degli edifici, al risparmio energetico ed alla riduzione delle emissioniinquinanti nell’ambiente”. La sezione muraria, nel caso di pareti ventilate, può includere intercapedinid’aria con uno spessore massimo ammissibile di 20 cm, purché vengano dimostrate, con una specifica

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relazione redatta da un tecnico competente, le finalità e le funzionalità di questa soluzione. Si osserviche, rispetto agli altri, quello della Regione Umbria è l’unico provvedimento legislativo a citareespressamente le pareti ventilate e ad ammettere extra spessori murari di 30 cm, tutti gli altriammettono extra spessori massimi di 25 cm (v. paragrafo 3).

Un prossimo decreto (attualmente in fase di pubblicazione), attuativo dell’art.4, comma 1,della Legge 10/91, dovrebbe prevedere un’analoga agevolazione limitatamente alle pareti esterne ed aicasi di nuova edificazione o ristrutturazione (sono escluse la manutenzione ordinaria e straordinaria egli interventi di restauro e risanamento conservativo). In tale decreto, tra l’altro, per tenere conto deglieffetti di inerzia termica, viene introdotta la massa per unità di area frontale, Mfr, definita come lamassa della porzione di parete interna allo strato isolante; nel caso di strutture omogenee la Mfr vieneassunta pari alla metà della massa totale. Pertanto, in fase di ristrutturazione, l’applicazione ad unaparete preesistente di tipo tradizionale, non isolata termicamente, di uno strato di ventilazione conrelativo isolante in aderenza alla parete, comporta un notevole incremento del valore di Mfr.

5. CONCLUSIONIIn una progettazione energeticamente consapevole ed ecosostenibile assume particolare rilevanzal’involucro edilizio concepito non più come elemento separatore ma come una “pelle”tecnologicamente avanzata dell’edificio.

Nella realizzazione dell’involucro le pareti ventilate possono rappresentare una soluzione“intelligente” e ad elevato risparmio energetico sia nei casi di nuova costruzione che in quei casi,sempre più numerosi nel nostro paese, di recupero edilizio o di restauro architettonico in assenza divincoli di tutela storico-architettonica.

Sono state descritte in dettaglio le pareti ventilate, sia nella applicazione in facciata sia incopertura, fornendo indicazioni sui materiali, sui sistemi di fissaggio e sulle tecniche costruttive perrealizzare i vari strati funzionali che le compongono.

Sebbene la normativa nazionale non tratti dettagliatamente ed in modo organico le paretiventilate, sono state esaminate le norme tecniche prestazionali ed i provvedimenti legislativi in vigoresull’argomento, tra i quali alcune norme regionali di recentissima approvazione.

Questo lavoro è stato sviluppato nell'ambito del Programma di Ricerca Scientifica di InteresseNazionale: "Sviluppo di algoritmi di base per modelli dinamici di sistemi edificio-impianto pertipologie edilizie mediterranee", cofinanziato dal MURST nell'anno 2000.

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