Edilizia residenziale | Edificio famigliare, Udine 

Abitare sostenibile ad alte prestazioni energetiche

Casa unifamiliare a due piani fuori terra in classe A+ ottenuta ottimizzando il comportamento passivo della struttura e adottando sistemi impiantistici il cui basso consumo è bilanciato dal sistema fotovoltaico istallato in copertura. Utilizzati materiali naturali in relazione al concetto di responsabilità dell’intero ciclo di vita dell’edificio, dalla produzione al loro smaltimento. Una scelta confermata da una tesi della Facoltà d’Ingegneria dell'Università di Udine che ha seguito il progetto come argomento per uno studio di life cycle assessment.

Il progetto è una casa unifamiliare a due piani fuori terra classe A+. La casa si presenta come un prisma allungato per sfruttare le dimensioni del lotto derivante da un terreno agricolo largo 16 ml. L’edificio è realizzato con setti in legno massiccio e rivestimento a cappotto in fibra di legno che garantisce non solo l’isolamento invernale ma anche i tempi di sfasamento necessari a un corretto comportamento estivo della struttura. Le aperture esposte a sud-est-ovest sono protette da dispositivi per il controllo della radiazione solare, brise-soleil e gli infissi in legno-alluminio utilizzano vetrate basso emissive ad alta efficienza.

Prospetto del patio con il sistema di ombreggiamento della vetrata scorrevole a ovest e prospetto sud dove i brise soleil s’integrano con il rivestimento in larice.

La copertura metallica a conversa contraria sollevata dalla struttura stessa della casa, accoglie i pannelli fotovoltaici e protegge il vero tetto dall’irraggiamento solare diretto. Esternamente si è deciso di alternare parti intonacate e parti rivestite in tavole di larice come all’interno in alcune parti è stata lasciata a nudo la struttura in legno massiccio. La distribuzione interna della casa è estremamente lineare: al piano terra si trova l’autorimessa, cucina e zona giorno, al piano primo tre camere un bagno ed uno studio.

I principi progettuali

Progettare un edificio A+. Per gestire il comfort indoor invernale ed estivo ottimizzando il consumo energetico,si è puntato all’isolamento termico. L’ottimizzazione del comportamento passivo della struttura ha permesso di adottare sistemi impiantistici il cui basso consumo è bilanciato dal sistema fotovoltaico istallato in copertura che produce 6kwh. Si è voluto utilizzare materiali naturali in relazione al concetto di responsabilità dell’intero ciclo di vita dell’edificio, dalla produzione al loro smaltimento. Una scelta confermata da una tesi della Facoltà di Ingegneria dell’Università di Udine che ha seguito il progetto come argomento per uno studio di Life cycle assessment.

Basamento con isolamento e guaina.

Progettare il comfort indoor. La qualità ambientale è un’esigenza imprescindibile e fondamentale dell’abitare. La scelta degli impianti si è rivelata fondamentale: il riscaldamento a parete trasmette il calore per irraggiamento evitando fenomeni convettivi che spesso sono la causa della sensazione di disagio termico nei sistemi a corpi scaldanti. Il sistema di ventilazione forzata con recupero di calore, mantiene costante il ricambio d’aria, controlla l’umidità e assicura all’interno una costante ridistribuzione del calore evitando che vi siano differenze termiche tra vani e recuperando il calore da cucine e bagni integrando attivamente il sistema a parete.

Ancoraggi parete-basamento.

Controllare la salubrità indoor. La posa degli impianti e le finiture interne sono stati realizzati completamente a secco coerentemente con la tecnologia costruttiva, evitando uso di colle e vernici: sono state così controllate le esalazioni di sostanze nocive, ridotti i tempi di esecuzione, evitato di caricare d’umidità la casa. Il sistema di ventilazione forzata evita l’accumulo di sostanze nocive nell’aria, controlla la proliferazione di muffe; l’assenza di moti convettivi tipici degli impianti con termosifoni, limita il trasporto di polveri.

Parete portante e tramezzo in fase di montaggio con i serramenti e gli impianti integrati.

Costruire in legno utilizzando sistemi prefabbricati. Nel caso di piccoli edifici isolati sicuramente i sistemi costruttivi in legno sono i più performanti in termini strutturali e d’isolamento termico (vedi spessori parete portante). Il legno rappresenta poi una grandissima risorsa in termini di edilizia eco compatibile tanto da diffondersi superando anche i confini culturali che lo vedevano legato all’ambiente alpino.

Connessione setti tra parete soligno e solaio interpiano, nastro autoespandente, intercapedine tecnica.

I sistemi prefabbricati rispondono alla necessità di rispettare e ridurre i tempi di realizzazione raggiungendo standard qualitativi di tipo industriale che spesso l’edilizia tradizionale non riesce a garantire. I progettisti affermano che il prodotto prefabbricato obbliga a completare la fase progettuale senza rimandare decisioni a momenti successivi con un maggior controllo dei vari elementi che concorrono nella realizzazione finale compresi gli aspetti economici dell’intervento.

Vista del cantiere.

IL SISTEMA COSTRUTTIVO

La parete portante

In questa realizzazione è stato utilizzato il sistema strutturale in legno massiccio brevetto Soligno. Il sistema si compone di elementi per parete e solai. Ogni elemento è concepito come un «blocco multistrato autoportante», composto da tavole in legno massiccio dello spessore di 6 cm affiancate verticalmente (fibra verticale del legno) e giuntate a pettine; gli strati vengono poi uniti tra loro mediante tasselli trasversali in legno massello giuntati a coda di rondine, nel rispetto dei requisiti statici strutturali, senza l’utilizzo di colle né di parti in metallo a formare pannelli di spessore da 12 cm (doppio strato) fino a 30 cm per raggiungere dimensioni massime 6,1 ml per 2,4 ml. Gli elementi ottenuti con questa tecnologia presentano una grande stabilità strutturale, perfetta resistenza all’aria, proprietà insonorizzanti. Hanno un ruolo attivo nella regolazione dell’umidità ambientale essendo il legno in grado di assorbire il vapore. Nella casa è stato messo in evidenza l’elemento strutturale Soligno lasciandolo in vista sul vano scala e in alcune stanze così da godere del profumo che emana anche a distanza di tempo dalla messa in opera.

Solaio di copertura. Posa dell’isolamento e chiusura con guaina. Si vedono i sostegni del tetto metallico.

Le stratigrafie

Le pareti verticali portanti si completano all’interno con il cartongesso e l’impianto di riscaldamento, dove presente. Verso l’esterno: barriera al vapore, 12+6 cm di fibra di legno a varia densità e intonaco finale dove presente. Nelle parti rivestite in legno, la parete si completa con membrana antivento, strato di aria ferma di 3,5 cm e doghe in larice da 3 cm. Il valore U totale è di 0,17 W/(m2K).

Continuità del cappotto ripristinata in corrispondenza dei fori effettuati per il passaggio delle viti di fissaggio.

Il solaio contro terra si compone oltre il massetto, di 7 cm di ghiaia fine, tre strati di polistirene espanso per un totale di 18 cm, completato da pannelli in fibrogesso a raggiungere un U di 0,19 W/(m2K).

Il solaio di copertura è costituito da struttura in legno massiccio da 16 cm finito verso l’interno da uno strato d’aria ferma e chiuso con cartongesso; verso l’esterno completato con pannello Usb, barriera ad alta traspirabilità, 20 cm in media di isolante di pendenza, feltro, guaina termosaldata, telo di plastica bollata e ghiaia. U 0,15W/(m2K).

Accurata nastratura degli infissi e dei passaggi degli impianti verso l’esterno.
Il solaio prima della posa del fibro gesso e del pavimento.

Fasi e tempi di realizzazione

14 giorni: scavo per la costruzione del basamento, la casa non ha locali interrati. Realizzazione delle travi armate e cordoli di fondazione. Isolamento del perimetro con 15cm di polistirene per limitare possibili ponti termici e finitura con guaina. Realizzazione di vespaio aerato per disperdere il gas radon e bocchette di sfiato; posa membrana bituminosa in polimero elastomerico a barriera  anti-radon; soletta di completamento.
30 giorni: maturazione calcestruzzo armato.
21 giorni: montaggio al piano terreno delle pareti strutturali, pareti interne e pareti tecniche mediante fissaggio al basamento degli angolari hold-down: ogni setto arriva in cantiere completo dell’isolamento e del primo strato d’intonaco, se previsto, con esclusione del solo cartongesso interno; la parete comprende i serramenti già sigillati e nastrati, le canalizzazioni dell’impianto elettrico e idrico sanitario e un listello di legno massiccio in corrispondenza del punto di fissaggio delle strutture dei brise soleil. In seguito viene montato il solaio d’interpiano, compresi i teli barriera vapore. Analogamente al piano terreno, si procede con le pareti del piano primo. La “scatola” viene chiusa con il solaio monolitico di copertura e il cordolo perimetrale; sono state poi fissate sullo strutturale, le staffe dei sostegni per la “copertura ombreggiante”ed è stata completata la stratigrafia di progetto. In seguito la fascia dello spessore dei solai senza cappotto viene isolata con fibra di legno e ripristinata l’integrità dello stesso in corrispondenza dei tagli effettuati per l’inserimento negli angoli delle viti di congiunzione tra un setti portanti. Particolare attenzione è stata posta a tutti i dettagli che garantiscono una tenuta perfetta all’aria evitando ogni possibile discontinuità o ponte termico: nastratura accurata interna ed esterna con nastro auto espandente dei serramenti posati in cantiere, sigillatura di tutte le connessioni tra parete e solaio con nastri a tenuta, sigillatura di tutte le canalizzazioni come la canna fumaria, tubi dell’impianto elettrico, tubi impianto idrico, impianto di ventilazione meccanica controllata e sistema centralizzato di aspirazione.
15 giorni: realizzazione delle finiture esterne. Dove previsto è stato steso lo strato finale intonaco e la finitura. I volumi rivestiti in perlinatura di larice sono invece stati preparati con una barriera antivento e listelli per il fissaggio delle perline sagomate che sono state successivamente inchiodate. A questo punto del cantiere, la fase di prefabbricazione si può considerare conclusa.
15 giorni: montaggio della copertura ombreggiante, patio e frangisole orientabili in legno massiccio e acciaio.
28 giorni: realizzazione dell’impianto idrico sanitario considerando che le pareti attrezzate dei bagni sono state allestite in ditta con i gruppi di fissaggio dei sanitari, cassette e tubazioni. L’impianto termico a parete è stato montato sulla parete Soligno, fissato su un guscio stampato di polistirolo ad alta densità e dotato di una lamina in metallo riflettente il calore. È stata predisposta la canalizzazione per l’impianto vmc e di aspirazione centralizzata.
21 giorni: completamento dei pacchetti di solaio a secco. Al piano terra il pavimento è stato finito con lastre di pietra ricomposta, compattata. Al piano primo sono stati posati correntini in legno per creare l’intercapedine riempita poi con sughero sfuso. L’isolante è stato chiuso con pannelli in usb e finito con tavole in rovere maschiate ed inchiodate. Successivamente al completamento dei pacchetti di solaio, le pareti sono state finite con il cartongesso.

Solaio interpiano, posa a chiodi dei listelli e riempimento dell’intercapedine con sughero sfuso.

Gli impianti

Gli impianti sono stati progettati in funzione della semplicità d’uso, dell’efficienza energetica (bassa temperatura)e del comfort.
Impianto di riscaldamento o raffrescamento: pompa di calore aria- acqua monoblocco Clivet Gaia Aria interno e scambiatore di energia esterno. Potenza termica 12 Kw, Potenza assorbita 4 Kw, Cop 4.49 aria ingresso 7°, serbatoio integrato per la produzione di acqua sanitaria 200 litri. Pompa di ricircolo integrata nel monoblocco.
Impianto di diffusione del calore: pannelli radianti a parete Velta Siccus Wall realizzati con tubazioni in polietilene ad alta densità rivestiti da una lamina di alluminio per migliorare la diffusione del calore montati su un pannello isolante sagomato e completati da una lastra di fibrogesso. Questo sistema di diffusione del calore garantisce un elevato comfort interno in quanto assicura un’omogenea diffusione del calore che sviluppandosi in verticale investe la persona nella sua interezza. Ha una bassa inerzia termica, infatti la parete irradia calore abbastanza velocemente consentendo una facile gestione della temperatura e quindi del comfort.
Impianto di ventilazione meccanica: apparecchi di ventilazione con recuperatore entalpico di calore e umidità Hoval Homevent. Portata d’aria 180 mc/h, rendimento 130%, recupero di calore 86%, recupero di calore umido 87%, differenza di entalpia 150%, potenza elettrica assorbita 50W, bocchette di mandata a soffitto e a parete n. 6, bocchette di ripresa a soffitto e a parete n. 6, filtro aria immessa classe F7, filtro aria espulsa classe G4. Non sono previste batterie di pre o post riscaldamento o di raffreddamento.

Impianto elettrico: impianto tradizionale con una fornitura di 6 Kw a 230 V. Tutti gli impianti sono elettrici ad alta efficienza utilizzando macchine ad alte prestazioni, elettrodomestici di classe A o superiore e illuminazione completamente a led. I punti presa, i punti luce, i punti di comando, le scatole di derivazione e i collegamenti ai serramenti dei contatti di allarme sono stati realizzati direttamente in azienda e successivamente collegati in cantiere con cavo guainato. Tutti i passaggi dei tubi corrugati fra involucro ed esterno sono stati accuratamente sigillati mediante nastrature a tenuta.

Impianto fotovoltaico: realizzato sulla ‘copertura ombreggiante’ mediante staffe di fissaggio vincolate direttamente alle lastre in lamiera di alluminio con una pendenza di 7° rivolta a sud-est. Il pannello fotovoltaico è di tipo policristallino da 235 Wp, 28moduli, superfice pannelli 45 mq, potenza di picco 6,58 KWp, Inverter Aurora Power One, pot. 6000 W, rendimento 97,5%, produzione stimata 7.000 Kwh/anno.

Architetti Laura Feruglio e Giovanni Nutta | Energia e sostenibilità

Architetti Laura Feruglio e Giovanni Nutta | Progettazione e direzione lavori.

«Lo sviluppo dell’edilizia sostenibile, ad alte prestazioni energetiche, sta profondamente cambiando l’industria delle costruzioni: l’incontro con queste tecnologie ha dato alla nostra professione nuovi strumenti per rispondere a una committenza sempre più sensibile alle nuove esigenze dell’abitare, sempre più abituata a valutare la qualità edilizia in termini di classe energetica, comfort e salubrità indoor. In questa’orizzonte di rinnovamento del settore s’inserisce la nostra esperienza di progettisti e proprietari, una posizione privilegiata che ci permette oggi di verificare le scelte fatte e monitorare costantemente la gestione energetica dell’edificio».

Costruire Casaclima, Vivere Casaclima

Gli ottimi risultati del Blowerdoor-test.

Nel 2014 il progetto ha vinto il Primo premio nel Concorso CasaClima Biveneto sezione Friuli Venezia Giulia. La giuria ha motivato il voto per l’interpretazione architettonica dei principi Casaclima. Per raggiungere questo risultato hanno concorso vari fattori. Sicuramente la tecnologia costruttiva ha permesso un controllo totale della realizzazione: le prestazioni dell’involucro edilizio corrispondono esattamente ai requisiti teorici. In sede di Blowerdoor test la tenuta all’aria è risultata ottima. Considerare nel progetto sin dall’inizio i sistemi di ombreggiamento è fondamentale per non dovere  intervenire in seguito con soluzioni poco efficienti e non integrate architettonicamente. Gli impianti sono stati il nucleo attivo della casa,  funzionali e di semplice utilizzo. L’elemento però imprescindibile è vivere una casa clima, coscienti che sono le nostre abitudini a renderci effettivamente ecocompatibili.

Impianto fotovoltaico.

Chi ha fatto Cosa

Progettazione architettonica e direzione lavori: Nuttassociati arch. Laura Feruglio, arch. Giovanni Nutta
Certificatore energetico: arch. Laura Feruglio
Impresa costruttrice edificio in legno: Rubner Haus, Chienes (Bz)
Impresa costruttrice edile: EdilDri Costruzioni, Codroipo (Ud)
Carpenterie metalliche: D’Angelo Carpenterie, Rodeano Basso (Ud)
Sistema costruttivo: elementi prefabbricati in legno massiccio Soligno
Classe energetica: CasaClima A+
Materiali: Legno massiccio, fibra di legno, calcestruzzo armato
Serramenti: Rubner Türen, Chienes (Bz)

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