Parte II – Involucro ed edilizia sostenibile: tendenze e soluzioni 65
1.1.1 TAMPONAMENTI
Negli ultimi decenni, grazie all’evoluzione tecnologica, si
sono verificate alcune notevoli trasformazioni della struttura dei
materiali impiegati nella realizzazione di facciate, provocando da
un lato un incremento delle prestazioni, della complessità e delle
gamme di prodotti offerti al progettista, dall’altro arricchendo,
indirettamente, le possibilità di scelta progettuali e di
caratterizzazione degli edifici.
Una serie di realizzazioni architettoniche ha inoltre
generato stimoli e linee di tendenza nel campo dei rivestimenti e
della finitura di facciata. Se si considerano gli intonaci bianchi di
Alvaro Siza, le facciate modulari in pannelli di acciaio
porcellanato di Richard Meier, oppure quelle in blocchetti di
calcestruzzo o in mattone faccia a vista di Mario Botta, così
come l’espressività del cemento a fondo cassero di Tadao Ando,
o ancora le lamiere corrugate di Glenn Murcutt, o la disinvoltura
con cui interpreti come Gehry e Stirling hanno dimostrato
nell’affiancare materiali spesso moto diversi (l’intonaco, le lastre
in pietre naturali, i pannelli di rivestimento metallico, ecc.);
diventa evidente come in questo settore, il campo delle soluzioni
espressive e tecnologiche sia estremamente vasto.
Per quanto riguarda invece il discorso prestazionale, le più
significative accelerazioni espresse nel campo dell’innovazione
sono state determinate da tre fattori principali.
Il primo è quello della volontà di migliorare radicalmente
le prestazioni termiche degli edifici.
Il secondo è quello della necessità di realizzare dei
rivestimenti di facciata capaci di sopportare la sempre più
massiccia aggressione determinata dagli agenti inquinanti
presenti nell’ambiente.
Il terzo è quello che ha per obiettivo la possibilità di
garantire una più facile e razionale manutenibilità dei
rivestimenti.
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Abbiamo assistito e tuttora assistiamo ad un generale
processo di “specializzazione funzionale” degli strati della
materia: dalla composizione e struttura del materiale, che diventa
composito o che può risultare dall’accoppiamento di più strati
generati dall’integrazione di materiali diversi, aumentando le
proprie prestazioni (fisico-meccaniche, estetiche…); ad una più
specifica caratterizzazione degli strati medesimi. Si rileva inoltre
un generale alleggerimento della materia affiancato spesso dalla
riduzione progressiva degli spessori, ciò si accompagna alla
produzione di materiali sempre più mirati a specifici impieghi,
ma anche sempre più integrati e performativi; quindi maggior
leggerezza ma anche maggior ricchezza prestazionale. Lo
spostamento dell’attenzione verso gli aspetti qualitativi che
caratterizzano la materia (qualità superficiali e tattili), si è
tradotto anche in un approfondimento tecnologico-progettuale
sugli strati più esterni dell’involucro: è possibile progettare le
qualità superficiali della materia lavorando sulla specializzazione
dell’ultimo strato che diventa sempre più sofisticato e si
riqualifica in termini estetici e visivi.
I MATERIALI
Nel panorama dei prodotti edilizi per l’involucro acquista
un certo risalto l’evoluzione avuta dai materiali tradizionali: le
loro prestazioni complessive sono state incrementate con
innovative caratteristiche di leggerezza, riduzione degli spessori
e nuove qualità funzionali ed estetiche. Nel passato le strutture
pesanti, i forti spessori e quindi la gran quantità di materia, sono
state per decenni la condizione necessaria alla risoluzione delle
problematiche legate al comfort termico estivo ed invernale, al
comfort acustico e alla durata dell’edificio. Oggi il punto di vista
è cambiato: i materiali tradizionali non hanno più caratteristiche
predefinite a priori con cui confrontarsi, le nuove tecnologie
consentono, infatti, una gestione accurata delle prestazioni che
essi possono offrire e della loro qualità, naturalmente
all’incremento di sofisticazione tecnologica si associa un
incremento di costo.
Parte II – Involucro ed edilizia sostenibile: tendenze e soluzioni 67
Nel settore degli elementi per la realizzazione delle
murature (siano esse in laterizio o in conglomerato cementizio) si
sono largamente affermati prodotti a posa facilitata, dotati di
incastri di ammorsamento, di impugnatura per la
movimentazione e il posizionamento, di dimensioni più calibrate
per ridurre i giunti di malta o consentire la posa mediante collanti
speciali. Le caratteristiche dei tradizionali blocchi in laterizio
sono state migliorate aggiungendo all’impasto di argilla granuli
isolanti, che aumentano la resistenza termica e le caratteristiche
meccaniche rispetto a un normale elemento di laterizio alveolato.
Vengono inoltre commercializzati blocchi realizzati con sabbia
quarzifera, calce e acqua che presentano una struttura omogenea
con notevoli caratteristiche termoacustiche, di protezione dal
fuoco e di alta resistenza alla compressione.
I blocchi in cls, vibrocompresso hanno raggiunto ormai la
loro maturità diventando prodotti affidabili sotto l’aspetto
tecnologico e prestazionale; tale evoluzione ha portato il loro
utilizzo verso applicazioni di maggior pregio e meno
“industriali” con ampie variazioni estetiche per forme,
colorazioni e finiture superficiali disponibili, e con caratteristiche
statiche e di tenuta in grado di far fronte ad esigenze strutturali,
anche di notevole portata.
Infine, va segnalata la diffusione degli elementi in
calcestruzzo cellulare autoclavato, leggeri, lavorabili e di grande
precisione geometrica, ottenuti dalla lavorazione di sabbie silicee
con l’aggiunta di un agente lievitante (polvere di alluminio) che
conferisce alla massa una struttura porosa a cellula chiusa.
I prodotti ceramici, per la loro composizione e per i
connotati tecnici specifici, hanno confermato di essere un
rivestimento di facciata estremamente durevole e altamente
protettivo nei confronti dell’ossatura muraria; l’evoluzione del
materiale ha portato a composizioni poco porose con
assorbimento d’acqua praticamente nullo e doti autopulenti,
quindi sono state eliminate le infiltrazioni di sostanze dannose
veicolate dalla pioggia, ma anche l’adesione alle superfici in
vista del pulviscolo e delle sostanze grasse presenti
MURATURE
RIVESTIMENTI
ESTERNI
PRODOTTI CERAMICI
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nell’atmosfera che non formano più patine che offuscano la
superficie. Il materiale ceramico più impiegato è il grès
porcellanato che, per assetto particolarmente compatto dei
componenti dopo la formatura ed il passaggio in forno, è
caratterizzato da un minor assorbimento d’acqua e da un a
notevole resistenza meccanica e agli shock termici. Altre
tipologie ceramiche sono la monocottura ingeliva; le varietà
prive di porosità capillare prodotte con il procedimento
Firestream; le varietà di clinker ed il cotto imprunetino, dotato di
tonalità più calde e maggior resistenza alle sollecitazioni di
esercizio. La ricchezza di formati e varianti estetiche
compositive e di trattamento superficiale consentono il loro uso
in ogni tipo di applicazione nell’edilizia sia nelle nuove
costruzioni che nelle ristrutturazioni. Esistono anche versioni a
superficie strutturata, che ricordano alcune lavorazioni specifiche
delle lastre di materiale lapideo naturale eseguite a spacco
oppure a scalpello.
Tra i materiali tradizionali oggetto di un processo
tecnologico innovativo vi è la pietra, usata per la realizzazione di
pannelli di rivestimento esterno degli edifici. Sono stati introdotti
sul mercato pannelli leggeri e sottili, producibili anche in lastre
di grande formato, rivestiti in pietra con un supporto alveolare in
polimeri o in alluminio interposto fra i due materiali, tenuti
insieme da un sottilissimo strato di tessuto di vetro impregnato.
La qualità estetica della pietra viene dunque unita alla leggerezza
e ad eccellenti caratteristiche meccaniche di resistenza a
flessione, compressione e agli urti. Per i rivestimenti delle
facciate ventilato sono impiegate ad esempio lastre formate da
due pannelli in granito e da una rete interna stirata in acciaio
zincato, unite sottovuoto con una particolare resina strutturale.
La ricerca sta infine ottenendo buoni risultati nel campo dei
marmi e dei materiali lapidei ricomposti con l’impiego di resine,
adottate anche come impregnanti per conferire al materiale
sintetico una colorazione particolare.
Le tecniche di posa e di ancoraggio dei materiali lapidei
consentono oggi di realizzare opere tecnologicamente affidabili e
RIVESTIMENTI
ESTERNI
PRODOTTI LAPIDEI
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durature nel tempo, riuscendo ad assorbire le dilatazioni e le
contrazioni differenti da quelle subite dalla struttura portante
dell’edificio ed evitando i tipici dissesti statici di questo tipo di
rivestimento. Le tecniche a facciata ventilata, rispetto a quelle
con posa a cassero e con posa con imbottitura completa di malta
con spinotti o zanche di acciaio fissati alle lastre, consentono di
rendere indipendente il rivestimento dal supporto murario; questa
soluzione, grazie alla realizzazione di spessori sottili, supera il
problema dell’impiego di grosse lastre e quindi diminuisce i
costi, i tempi di posa e il carico sulle costruzioni, consentendo
una maggiore flessibilità nel disegno della facciata. Le lastre
sono sostenute indipendentemente l’una dall’altra con fissaggi in
acciaio, evitando trasferimenti di carico da una all’altra e, grazie
all’ampia possibilità di sagomatura dei bordi, realizzano
giunzioni di tenuta particolarmente affidabili. L’evoluzione dei
sistema di fissaggio con staffe e tasselli meccanici o chimici ha
comunque investito tutti i supporti per qualsiasi pannello
applicabile ad una struttura portante, ricercando soprattutto la
regolazione indipendente di ognuno di essi.
Il metallo sta vivendo anch’esso una propria fase evolutiva
sul terreno della leggerezza unita alla resistenza e agli spessori
sottili; da questo punto di vista, interessante è la tendenza alla
formazione di sandwich mediante l’accoppiamento tra pannelli
di lamiera e interno in materiale plastico espanso, con la
funzione di isolante o di stabilizzante della planarità. La lamiera
massiccia (2-4 mm), ad esempio in alluminio, resta comunque
una valida alternativa, come costi e come lavorabilità, ai
multistrato, soprattutto da quando esistono laminatoi capaci di
spianare perfettamente i forti spessori e da quando sono state
sviluppate finiture in continuo a basso costo e ad alta resistenza.
Nuovi trattamenti superficiali consentono anche una migliore e
più ricca qualità estetica delle superfici metalliche laminate,
lucidate, riflettenti, patinate, opacizzate, elettroverniciate,
preverniciate a forno, anodizzate in modo naturale o colorato,
rivestite con trattamenti ceramici, vetrosi o in PVC.
RIVESTIMENTI
ESTERNI
METALLI
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Se quindi il problema dei materiali tradizionali è quello di
liberarsi dalla pesantezza e dallo spessore, riconquistandosi una
posizione anche in funzione delle qualità estetiche intrinseche; i
materiali più nuovi, sintetici e plastici, non hanno spesso
un’immagine autonoma, ma vengono riconosciuti e si
qualificano, oltre che per le prestazioni fisico-meccaniche che
sono in grado di fornire, per come appaiono e per cosa
comunicano dal punto di vista qualitativo-superficiale.
Negli anni ’90, dopo l’utopia degli anni ’70 dove l’edilizia
puntava a modi di produzione tipicamente industrializzati, è
ritornato alla ribalta la plastica e la ricerca di un sistema per
poterla applicarla all’involucro degli edifici; i recenti lavori di
Jan Brouwer hanno dimostrato le possibilità applicative dei
tecnopolimeri termoplastici rinforzati con vetro prodotti in
pannelli per rivestimento piani o termoforati con sagoma
tridimensionale e nervature sporgenti. L’uso di sistemi e
componenti preassemblati di questo tipo ha puntato a prodotti
flessibili, riconducibili al sistema della facciata ventilata,
adattabili a qualsiasi struttura portante e a costo contenuto;
particolarmente curata è stata l’attenzione posta alla durabilità
del componente, ora non più soggetto a degrado per eventi
atmosferici anche grazie all’uso di vernici di protezione anti-UV.
Gli studi si muovono verso la realizzazione di pannelli integrati e
pannelli sandwich con isolante.
Tra le “pelli” di rivestimento più recenti rientra il laminato
plastico per esterni, materiale qualificato inizialmente come poco
pregiato ed economico, vede riqualificare la sua immagine grazie
allo sfruttamento delle potenzialità insite nella tecnologia di
produzione (fibre cellulosiche e resine termoindurenti pressate ad
altissime temperature) che permette di qualificare l’immagine di
un rivestimento non naturale sfruttandone le infinite possibilità
decorative grazie alla possibilità di inserire lo strato decorativo,
costituito da fibre cellulosiche, all’interno del processo di
stratificazione e pressatura o grazie alla possibilità di serigrafare
il materiale.
MATERIALI
SINTETICI E
PLASTICI
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Nel campo della innovazione di prodotto, intervenendo
direttamente sulla composizione dei materiali e sull’accosta-
mento di strati di materiali di natura diversa, vengono realizzati i
materiali composti, costituiti dall’accoppiamento di materiali dif-
ferenti (profili misti PVC/alluminio o legno e alluminio per i
serramenti, calcestruzzo e isolanti alveolari o elementi
multistrato per le chiusure, ecc.).
I materiali compositi sono costituiti invece da due
componenti con differenti funzioni uniti alla scala microscopica.
Da pochi anni sono disponibili sul mercato i calcestruzzi
polimerici rinforzati con fibre di vetro, che permettono di
ottenere manufatti di peso ridotto, l’eliminazione dei fenomeni di
microfessurazione e di permeabilità all’acqua tipici dei
calcestruzzi tradizionali. Con tale materiale si realizzano
componenti di facciata di grande leggerezza e piccoli spessori,
mantenendo le caratteristiche di lavorabilità e plasmabilità
proprie dei calcestruzzi
Altri materiali compositi, prevalentemente impiegati nella
produzione di pannelli di tamponamento e di elementi strutturali,
sono quelli in vetro-poliestere o a matrice minerale (cemento-
acciaio, fibre di acciaio, cemento-carbonio). Molti dei prodotti
precedentemente elencati hanno trovato inizialmente un
consistente impiego nell’edilizia per il terziario, ma si possono
prevedere nei tempi brevi anche impieghi nel campo dell’edilizia
residenziale.
Fra i sistemi innovativi di facciata si segnalano gli
elementi edilizi costituiti dall’accoppiamento fra metallo e
plastica, realizzando così accostamenti fra leghe di zinco e resine
termoplastiche, leghe di alluminio e polietilene estruse, acciaio
sagomato e resine poliuretaniche, con caratteristiche di
leggerezza e riduzione sensibile degli spessori, una facile
sagomatura a freddo ed una notevole resistenza agli agenti
atmosferici. L’evoluzione tecnologica delle facciate continue ha
generato sistemi altamente funzionali e versatili, che offrono
l’opportunità di applicare materiali diversi, inserire sistemi
impiantistici, qualificando le prestazioni degli edifici.
Alla più tradizionale funzione di tamponamento leggero
MATERIALI
COMPOSITI E
MULTISTRATO
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esterno, i pannelli delle facciate continue integrano anche
funzioni complementari di riscaldamento, condizionamento e
ventilazione.
Puntando principalmente sulla specializzazione e
sull’accoppiamento dei materiali e perfezionando la
composizione delle mescole, si sono ottenute significative
prestazioni per gli isolanti termoacustici e per le guaine
impermeabilizzanti: pannelli di fibra di legno mineralizzata, di
polistirolo, di lana minerale ad alta densità, di polistirene estruso
rigido, di lana di vetro, di granuli di sughero e di lana di legno
mineralizzata con magnesite; membrane impermeabilizzanti, che
grazie al ricorso ad impasti bituminosi con prestazioni differenti,
presentano una stratificazione differenziata che combina le
proprietà dei plastomeri e degli elastomeri che impregnano
l’armatura in tessuto non tessuto di poliestere, e su queste
membrane si può stendere un “pattern” decorativo della
superficie o degli strati in alluminio e ramo sottile con forti
valenze estetiche.
Isolamenti
termo-acustici
Guaine
impermeabili
Parte II – Involucro ed edilizia sostenibile: tendenze e soluzioni 73
I SISTEMI TECNOLOGICI
La parete ventilata genera al suo interno un movimento
d’aria ascendente indotto dal calore radiante proveniente
dall’esterno. Il movimento dell’aria consente l’evacuazione del
vapore acqueo scaturito dall’interno diminuendo così la
possibilità che si producano condensazioni interstiziali; esso
costituisce inoltre, insieme all’isolante, una barriera al calore
radiante che modificando l’onda termica, diminuisce la
temperatura interna dell’elemento. Lo strato di ventilazione
diminuisce infine il possibile degrado degli strati funzionali
causato dall’umidità esterna e dagli shock termici, dunque questa
soluzione è particolarmente indicata per climi caratterizzati da
elevate precipitazioni in presenza di vento e per i climi caldi.
Nel caso del funzionamento estivo gran parte del calore
incidente viene riflesso in misura variabile in funzione del
coefficiente di assorbimento della superficie, il calore che
attraversa lo strato esterno attiva il movimento dell’aria e, in
piccola parte, viene assorbito dalla parete per conduzione. Nel
caso del funzionamento invernale la temperatura dello strato di
ventilazione è vicina a quella esterna; pertanto il movimento
dell’aria diminuisce sensibilmente e non compromette le
prestazioni della parete.
La posizione esterna dell’isolante consente il controllo dei
ponti termici e delle condensazioni superficiali. Inoltre, la
ventilazione e l’assenza di strati esterni aderenti all’isolante
permettono il controllo delle condensazioni interstiziali senza
ricorrere ad una barriera al vapore. Infatti, la crescente
permeabilità al vapore degli strati che si succedono dall’interno
verso l’esterno della parete non consente alla pressione di vapore
interna alla stratificazione di raggiungere il valore di saturazione.
Lo strato di ventilazione, che in estate contribuisce alla
diminuzione del carico termico, permette l’evacuazione
dell’umidità eventualmente contenuta all’interno. Se la parete è
portante la consistenza della massa dell’elemento portante
determina un maggiore accumulo termico, favorito anche dalla
posizione esterna dell’isolante.
La disposizione degli strati, eliminando il contatto diretto
PARETE VENTILATA
Parte II – Involucro ed edilizia sostenibile: tendenze e soluzioni 74
dello strato resistente con l’esterno, contribuisce al
miglioramento delle prestazioni acustiche della parete.
Per la conservazione delle prestazioni nel tempo risultano
decisivi l’efficienza dello strato di protezione e dei giunti che
preservano l’isolamento termico che comunque deve essere
resistente agli agenti esterni, il tutto contribuisce anche a limitare
il degrado dell’elemento resistente e a diminuire i movimenti di
origine termica. Inoltre, per limitare i rischi d’incendio derivanti
dalla propagazione della fiamma attraverso lo strato di
ventilazione, occorre compartimentare questo strato mediante
barriere di piano, contenerne lo spessore e utilizzare materiali
che non propaghino la fiamma.
La parete è adatta anche per interventi sull’esistente, che
possono avvenire contemporaneamente allo svolgimento
dell’attività interna e senza ridurne gli spazi. Questo tipo di
modello si adatta a diversi tipi edilizi anche se devono avere
un’articolazione di facciata non troppo complessa e abbastanza
planare; non è però sempre possibile mantenere l’aspetto
originale della facciata.
Un’evoluzione della semplice facciata ventilata è la parete
ventilante caratterizzata dal passaggio dell’aria al suo interno
che, attraversando le pareti, mette in comunicazione l’ambiente
interno con quello esterno; in questo modo la chiusura, che può
essere ad isolamento dinamico o a parete di Trombe, partecipa
attivamente al ricambio dell’aria nell’edificio, assicurando
condizioni igienico-ambientali soddisfacenti.
Nell’edilizia residenziale i sistemi di immissione dell’aria
esterna sono normalmente costituiti da fori in facciata in diretta
comunicazione con l’ambiente interno attraverso bocchette
regolabili ricavate sui cassonetti e sulle pareti verticali, meglio se
poste dietro un elemento scaldante. Un sistema a facciata
ventilante può essere impiegato sia per immettere aria esterna di
ricambio all’interno degli ambienti preriscaldandola nella lama
ventilata, sia per estrarre dagli ambienti l’aria viziata che lungo
l’intercapedine rilascia calore all’esterno.
Sfruttando la facciata ventilata-ventilante come
Parte II – Involucro ed edilizia sostenibile: tendenze e soluzioni 75
componente per la captazione solare passiva si sta cercando di
mettere a punto tecnologie per chiusure esterne con
funzionamento intelligente a regolazione centralizzata, capaci di
contribuire più efficacemente al riscaldamento invernale ed al
raffrescamento estivo. Oltre al tipico muro di Trombe, con tutte
le sue possibili varianti, sono stati realizzati in quest’ambito
moduli controllati elettronicamente ad assetto dinamico,
composti da doppia frontiera vetrata con circolazione dell’aria
interna ai vetri. Un modulo di questo tipo può venire facilmente
inserito in una facciata continua oppure essere utilizzato come
vetrato o finestra. In inverno il sistema senza masse di accumulo
convoglia negli ambienti abitati l’aria, riscaldata
nell’intercapedine dalla radiazione solare, attraverso delle
bocchette e consente il ricircolo attraverso canalizzazioni di
riprese d’aria. In estate si comporta come una semplice parete
ventilata che riduce il carico termico sull’involucro. Varianti
possibili consistono nell’inserire una veneziana che assorbe e
riflette le radiazioni oltre che regolare l’illuminazione naturale
nell’intercapedine o creare un circuito aperto che faccia entrare
nell’intercapedine aria esterna che viene preriscaldata nella
vetrata con dei ventilconvettori.
Parte II – Involucro ed edilizia sostenibile: tendenze e soluzioni 76
STRATIGRAFIA
1 2 3 4 5
1. Rivestimento esterno
2. Camera d’aria ventilata
3. Materiale isolante
4. Struttura resistente
5. Rivestimento interno
Rivestimento esterno
• Lastre, mattonelle, piastrelle in gres fine porcellanato ed in granito ceramico
(Hedar, Marazzi, Agrob Butchal, Casalgrande Padana, Coop. Ceramica d’Imola,
Aliva, Ariostea, Floor Gress, GranitiFiandre, Italgraniti, Mirage)
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• Piastrelle in cotto (Hedar, Il Palagio, Rasseno)
• Piastrelle in ceramica fissate su elemento piano in alluminio (Agrob Butchal)
• Mattoni e blocchi paramano (Hedar)
• Lastre in pietra (EIP)
Parte II – Involucro ed edilizia sostenibile: tendenze e soluzioni 78
• Lastre in granito o in marmo (EIP, Hedar, Master Graniti)
• Lastre di agglomerati in marmo, quarzo, granito o porfido ricomposti (Stone
Italiana, Pavimenti Fumagalli, Fulget)
• Lastre in ardesia
• Blocchi, lastre, doghe e piastre in calcestruzzo (Edil Leca, Pierisol)
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