Pareti ventilate
Pareti ventilate e coperture ventilate
Se l'isolamento termico fosse applicato su tutte le abitazioni, i consumi si ridurrebbero del 20% e la resa di ogni radiatore potrebbe aumentare del 5%. Un'abitazione isolata correttamente presenta un clima interno ottimale sia in inverno che in estate, in quanto caldo e freddo penetrano in maniera ridotta. Viceversa, se la casa è isolata male in inverno perde molto calore, poichè questo si dirige nelle zone più fredde, disperdendosi. In questo modo il danno arrecato è doppio: oltre ad ambienti poco ospitali, si consumano grandi quantità di calore ed energia per cercare di riscaldarli.
Vari sono i metodi messi appunto per isolare adeguatamente: quello delle pareti ventilate con doppia fila di mattoni o calcestruzzo, sfrutta l'intercapedine centrale che viene riempita con materiale isolante e la dispersione del calore si riduce anche del 65%. Le pareti piene si possono invece proteggere, dall'interno o dall'esterno, con pannelli termoisolanti con la tecnica "a cappotto". Questi pannelli poi vengono rifiniti con intonaco traspirante.
Per l'isolamento dei tetti e delle coperture si fa riscorso ad una tecnica simile a quella delle pareti ventilate, proprio per creare una micro ed una macroventilazione ideale per trattenere il calore e per liberare il tetto dal dannoso vapore acqueo.
Le pareti ventilate
Le pareti ventilate sono un'ottima soluzione per chi intende isolare la casa dall'esterno con una tecnica costruttiva molto efficace e semplice. Nato nelle zone alpine e nelle regioni del Nord Europa, utilizzato anche nei Paesi mediorientali questo metodo per isolare è sempre più ricorrente anche in Italia. Le pareti ventilate consistono in un sistema che permette di sfruttare un'intercapedine d'aria tra pareti perimetrali e rivestimento esterno per assicurare isolamento termico agli ambienti e condizioni climatiche ottimali ai muri.
Deve essere quindi creata un'intercapedine tra il rivestimento esterno e la muratura perimetrale, all'interno di questo spazio, sfruttando l'effetto camino, si viene a creare la circolazione di un flusso d'aria dal basso verso l'alto.
Vediamo nel dettaglio la composizione delle pareti ventilate: cominciando dall'interno dell'abitazione, e procedendo verso l'esterno, si ha la parete esterna, lo strato di materiale isolante, che viene ancorato al supporto murario, la lamina d'aria e, infine, il rivestimento esterno fissato all'edificio tramite meccanismi di ancoraggio.
La parete ventilata non solo è molto efficace per l'isolamento termico ma presenta anche il vantaggio di non ridurre le possibilità di scelta riguardo al rivestimento esterno. Infatti, permette l'impiego di una vasta gamma di materiali, che va dal legno alle pietre naturali, dal cotto ai materiali plastici metallici, dalla ceramica al Klinker.
L'effetto camino
L'effetto camino consiste nella differenza di pressione che si può creare tra i livelli di un'abitazione, fenomeno fisico simile a quello che si verifica in un vero camino. In una casa su più piani, l'aria calda, più leggera di quella fredda, risale verso i livelli più alti, creandovi una pressione superiore a quella atmosferica.
Nella cantina e nei piani inferiori, invece, la pressione è minore di quella atmosferica. Questa differenza tra i diversi vani dell'abitazione, peraltro minima, dell'ordine di qualche millesimo di atmosfere, aumenta, esattamente come in un camino, con l'aumentare dell'altezza della casa e della differenza di temperatura tra interno ed esterno.
La collocazione degli infissi e delle altre aperture determina la posizione del punto neutro dell'abitazione, in cui la pressione esterna equilibra quella interna. Dalle porte e dagli infissi mal sigillati ai piani inferiori, proprio perché la pressione è minore di quella atmosferica, è esperienza comune avvertire maggiormente l'ingresso di spifferi di aria fredda proveniente da fuori.
L'apertura di una finestra o di una porta a un determinato livello dell'edificio sposta il punto di pressione neutro. Questo fatto si può notare se in casa è installato un caminetto che è, tramite la canna fumaria, in diretto contatto con l'esterno: una finestra aperta può provocare un ritorno di fumo nel camino o farlo cessare. L'effetto camino ha importanti conseguenze sull'isolamento dell'abitazione da materiali potenzialmente nocivi.
La pressione presente nei vani interrati, inferiore a quella atmosferica, può provocare, infatti, l'aspirazione di aria dal terreno circostante. Un esempio: materiali gassosi come il gas nobile radon, peraltro presente in quantità minime anche nell'aria che respiriamo, e particolarmente abbondante in terreni quali il tufo e ia pozzolana, possono essere "aspirati".
La concentrazione massima di radon che può essere presente nell'abitazione è strettamente regolamentata sia a livello europeo sia negli Usa.
I vantaggi delle pareti ventilate
Il sistema della parete ventilata garantisce benessere termico agli ambienti interni oltre a fornire numerosi vantaggi. In inverno le pareti ventilate impediscono la dispersione calore mentre d'estate costituiscono una barriera all'eccessivo irraggiamento solare. Inoltre, limitano la trasmissione all'interno dei rumori esterni e per quanto riguarda la circolazione d'aria, favoriscono lo smaltimento dell'umidità dalle murature.
La caratteristica fondamentale della facciata ventilata è che l'isolamento è applicato a cappotto dall'esterno. Ciò determina facilità e velocità di esecuzione, oltre alla possibilità di ricoprire ogni zona, pilastri e solette compresi. Si crea in questo modo un isolamento uniforme che permette di ridurre al massimo il fenomeno dei ponti termici, provocato dalle diverse temperature dei materiali appartenenti allo stesso sistema edilizio, che sono causa di umidità e degrado della muratura.
Protetta dall'intercapedine d'aria la struttura, non subisce fenomeni di corrosione, quali per esempio un ammaloramento del calcestruzzo, dovuto a un processo di carbonatazione in quanto l’aria consente una costante eliminazione della condensa superficiale. Diminuiscono anche i movimenti strutturali delle parti che compongono l'abitazione, causati dalle variazioni di temperatura esterna e dalle dilatazioni differenziate fra i vari materiali che compongono un edificio.
Un ulteriore vantaggio è il minor spessore della parete perimetrale, in quanto è necessaria una controparete di tamponamento interna. Costruire le pareti ventilate vuol dire affrontare maggiori costi ma che si ammortizzeranno nel tempo grazie ad una riduzione delle spese per il riscaldamento.
Bisogna anche considerare il fatto che questa spesa si affronta una volta e cioè quando la casa è in costruzione mentre il riscaldamento verrà utilizzato ogni inverno...quindi ne vale davvero la pena! Infine, si deve aggiungere anche l'isolamento acustico che risulterà ancora più elevato se lo strato isolante è costituito da materiali fonoassorbenti.
Costruzione di pareti ventilate
La parete perimetrale dell'edificio, chiamata anche superficie di tamponamento, costituisce la base da cui partire per costruire la parete ventilata. La sua composizione è da considerarsi importante per l'applicazione degli strati successivi, poiché possono incidere i coefficienti di deformazione dei diversi materiali con cui è costruita. Per una perfetta planarità, inoltre, è necessario che i muri dell'abitazione prima di procedere nella costruzione degli strati seguenti siano perfettamente piani e non presentino sconnessioni.
Qualora queste imperfezioni siano presenti, bisogna eliminarle aggiungendo, dove è necessario, intonaco per circa 1-2 centimetri.
Lo strato successivo della parete ventilata è costituito dal materiale isolante. Per materiale isolante di solito si intendono pannelli dello spessore di 3-8 cm che vanno applicati al muro con collanti oppure con altri elementi di aggancio, a seconda dello stato della muratura.
Gli elementi di aggancio devono essere utilizzati qualora il muro presenti una superficie imperfetta, come può accadere negli edifici antichi, e quando è impossibile regolarizzarla con nuovo intonaco. In questi casi è difficile applicare il collante in modo uniforme, con il risultato che l'isolante non viene fissato correttamente e quindi, se si utilizzano elementi puntuali di ancoraggio, come per esempio tasselli a espansione, bisogna star attenti in questa fase per evitare la formazione di ponti termici.
L'intercapedine che si formerà tra la parete e il tamponamento esterno può avere ampiezza variabile da 3 a 5 centimetri. Dalla circolazione dell'aria che si formerà all'interno di questo spazio vuoto dipenderà il buon funzionamento di tutto il sistema, a partire dall'evaporazione dell’acqua che si deposita nella muratura durante la fase di cantiere. A questo scopo è importante che avvenga l'effetto camino.
Ecco perchè è importante che nell'intercapedine non ci siano ostacoli o strozzature eccessive, come quelle che possono essere determinate per esempio dagli elementi di ancoraggio del tamponamento esterno o da imperfezioni sulle superfici che delimitano la camera d'aria. Una soluzione è prevedere griglie di ventilazione, sia alla base sia alla sommità del fabbricato, che permettano la circolazione dell'aria evitando però l'accesso ad animali o materiali che possono ostacolare l'effetto camino.
Il rivestimento e i sistemi di ancoraggio della parete ventilata
Il materiale che compone lo strato più esterno di un edificio deve avere una serie di caratteristiche importanti che vanno dalla buona tenuta agli agenti atmosferici e all'acqua, alla resistenza alle sollecitazioni meccaniche e termiche e al fuoco. Un altro requisito importante è quello di avere inalterabilità fisica ed estetica nel tempo.
La facciata ventilata, in particolare, garantisce l'autonomia delle singole lastre che compongono il rivestimento. Poiché questo non aderisce al supporto strutturale, ogni singola lastra si può muovere secondo il proprio coefficiente di dilatazione, seguendo anche gli assestamenti della struttura portante grazie all'elasticità degli ancoraggi. Questi movimenti elastici sono garantiti dai giunti, ovvero dagli spazi che separano i perimetri delle lastre. Possono essere aperti o chiusi. I giunti chiusi permettono distanziamenti tra le lastre sia in orizzontale sia in verticale, di 2-3 millimetri al massimo.
Sono consigliati per rivestimenti di altezza ed estensione limitata, in quanto i movimenti della struttura, i cedimenti elastici dei fissaggi e le deformazioni termiche potrebbero arrecare gravi danni alle lastre e alle staffe di ancoraggio. Per rivestire superfici ampie conviene sempre utilizzare la tecnica dei giunti aperti, con i quali la distanza fra le lastre è di 6-7 millimetri. In questo modo tutti i movimenti dell'edificio e dei materiali che lo compongono possono essere assorbiti senza problemi.
Inoltre, la tendenza a realizzare lastre sempre più sottili e la maggiore elasticità strutturale rendono ottimale questa soluzione. Nelle pareti ventilate il rivestimento è composto da lastre, spesso di materiale ceramico. Il metodo di ancoraggio all'edificio dipende, però, anche dal tipo di parete esterna. Sono tre i metodi che si possono utilizzare per fissare il rivestimento alle pareti perimetrali dell'edificio.
Il primo sistema, detto puntiforme, è costituito da staffe di aggancio che vengono ancorate direttamente al supporto. Queste hanno asole speciali che ne permettono la regolazione sia in senso verticale sia in senso orizzontale. Si possono utilizzare nei casi in cui non sono presenti gravi sconnessioni sulla superficie di tamponamento e quando i materiali che la compongono sono in ottimo stato e consentono il loro ancoraggio diretto.
Le staffe sono resistenti e hanno lunga durata anche perché non sono esposte al rischio di corrosione. Sono, infatti, realizzate con materiali inossidabili o trattati con procedimenti anticorrosivi, come acciaio inox o alluminio in lega. Nei casi in cui si hanno il rivestimento della facciata ventilata in ceramica o la struttura di tamponamento che non permette l'ancoraggio diretto delle staffe, si utilizza il sistema con profili metallici.
Questo prevede l'utilizzo di speciali profili che vanno ancorati al supporto in senso verticale, A questi, poi, vengono agganciate le staffe di tenuta delle lastre che compongono il rivestimento. Quando si hanno carichi notevoli che gravano sulla struttura ventilata o se questa è esposta a particolari oscillazioni determinate da forti venti, il sistema con profili metallici può essere sostituito da quello con intelaiatura metallica costante.
Anche questa va ancorata ai muri dell'edificio. In genere, se la superficie di tamponamento è in calcestruzzo, l'ancoraggio della parete ventilata avviene con staffe o profili di acciaio inox. Quando invece la parete esterna dell'edificio è composta da mattoni forati e le lastre di rivestimento non pesano più di 20 chilogrammi si possono utilizzare ancoranti in acciaio inox o profili metallici, purché non abbia distanza di oltre 3 centimetri dalla superficie di tamponamento, né ci siano particolari sollecitazioni atmosferiche.
Questi dispositivi di aggancio possono essere suddivisi in tre gruppi principali. Esistono staffe ad aletta rivoltata che sono adatte a un rivestimento di lastre spesse e di materiale non friabile. Infatti, per inserire queste staffe occorre realizzare un solco longitudinale all'interno dello spessore della lastra. Le staffe con pin hanno un perno di tenuta che va alloggiato in un foro realizzato alla base della lastra di rivestimento. Si rivelano particolarmente pratiche nei casi in cui il materiale del rivestimento è friabile e non può essere sottoposto a fresatura longitudinale.
Infine, ci sono le staffe ad aggancio: sono profili speciali che vengono utilizzati per ancorare i rivestimenti con piastrelle di ceramica.
Coperture ventilate
Per risanare il vecchio tetto o per proteggere il nuovo e soprattutto per isolarlo dal caldo, dal freddo e anche dall'umidità è utile realizzare una copertura ventilata. Per fare questo, si può inserire del sughero sagomato tra le tavelle e i coppi del tetto. Per il vecchio tetto, se in buone condizioni, si possono lasciare le travi originarie, altrimenti bisogna sostituirle con altre uguali.
Anche per gli edifici d'epoca si può pensare di creare un tetto ventilato, l'unico vincolo è rappresentato in genere dall'obbligo di recuperare le strutture originarie. Ad esempio per il manto di copertura, si possono sistemare dei coppi nuovi sotto quelli vecchi di recupero. Perché non scivolino, devono possedere rostri in cotto per l'aggancio ai listelli di sostegno. In alcuni coppi di recupero, invece, è bisogna praticare un foro e inserire un gancio per poterli fissare a quelli inferiori.
Il tetto ventilato
Per costruire un tetto ventilato si deve creare una lama d'aria tra il manto di copertura in tegole e i pannelli isolanti sottostanti. In questo modo, se la tegola si riscalda, si innesca un moto ascendente dell'aria nell'intercapedine, che sale verso il colmo, aspirando aria dalla gronda. Questo accorgimento diminuisce il calore trasmesso dalle tegole alla struttura sottostante, sia per effetto della ventilazione, sia per il fatto che la tegola non è più a diretto contatto con la coibentazione.
Se si considera che nei mesi estivi le tegole possono raggiungere temperature di circa 90 °C, per esempio nel centro Italia, si comprende l'importanza della ventilazione. Dove c'è ancora una tradizione costruttiva del tetto in legno, il sollevamento delle tegole si ottiene tramite una doppia listellatura incrociata, opportunamente fissata all'isolante, sulla quale vengono avvitate o inchiodate le tegole fornite dell'apposito foro.
Questo sistema presuppone uno strato isolante sufficientemente rigido e incomprimibile da sopportare il peso delle tegole e dei sovraccarichi e sostenere l'avvitatura dei listelli. In alternativa alla listellatura, si utilizzano pannelli in sughero che consentono il sollevamento della tegola e la sua avvitatura direttamente sul pannello, con risparmio di tempo e costi. In questi casi il pannello deve avere caratteristiche di alta densità e incomprimibilità. Il fissaggio della tegola a mezzo di vite, infatti, viene fatto direttamente su determinati punti di irrigidimento.
Tetto ventilato con listellatura semplice e doppia
La microventilazione, uno dei due tipi di ventilazione per le coperture ventilate, riguarda l'aria che deve circolare fra i coppi e i listelli. Per realizzarla si ricorre, di solito, alla posa delle tegole su una listellatura semplice di legno, facendo attenzione a interrompere la continuità delle file parallele dei listelli. Serve per smaltire o evitare il ristagno di umidità dovuto alla porosità dei prodotti, a condensazioni e infiltrazioni.
Inoltre, diminuisce anche lo shock termico, poiché la ventilazione tende a eliminare la differenza di temperatura fra la parte superiore e inferiore della tegola. La macroventilazione del sottomanto, si attiva invece fra la tegola e lo strato isolante. Si differenzia dalla precedente per la maggiore dimensione dell'intercapedine. Le tegole vengono infatti posate su una doppia listelIatura di legno oppure su listelli e pannelli isolanti sagomati di rilevante spessore.
In estate, l'aria nello strato sotto le tegole si riscalda per l'irraggiamento e crea una corrente che sale verso l'alto. L'aria calda esce da sfiati posti sulla linea di colmo, richiamando aria fresca dalle aperture della gronda e regolando la temperatura. In inverno, invece, la camera di ventilazione costituisce un'intercapedine fra interno ed esterno. Il materiale isolante resta così aerato e asciutto.
Un esempio di macroventilazione
La circolazione dell'aria apporta benefici funzionali: per esempio, consente lo smaltimento del vapore acqueo che proviene dagli ambienti sottostanti ed evita che esso condensi sulla parte interna delle tegole fredde. In estate, grazie alla ventilazione nella copertura, si espelle l'aria calda prima che venga trasmessa agli ambienti sottostanti. D'inverno, il calore che sale dall'abitazione viene distribuito uniformemente, evitando per esempio che la neve si sciolga in maniera irregolare.
Per il sottotetto abitabile e non
Per il sottotetto non abitabile è sufficiente assicurare una ventilazione trasversale e verticale, con sfiati nelle parti alte della copertura, e coibentare il solaio per isolare termicamente i locali dell'abitazione sottostante. Se la soffitta non ha le finestrelle nella muratura perimetrale sottogronda, devono essere installate griglie di aerazione contrapposte. Se il sottottetto, invece è abitato è necessario assicurare la ventilazione fra le tegole e i pannelli isolanti.
Nella scelta dei materiali per l'isolamento termico delle coperture, bisogna valutare requisiti come: conducibilità termica, permeabilità al vapore, emissione di fumi o gas tossici in caso di incendio, reazione al calore, resistenza meccanica in rapporto al tempo e alla temperatura di esercizio, inattaccabilità da insetti e roditori, comportamento alla luce, facilità di installazione, reazione con altri materiali, presenza di collanti, biocompatibilità.