Edilizia Residenziale | Ansalaregina House

Prefabbricazione in legno e abitare sostenibile

L’edificio presenta una struttura primaria in legno lamellare a cinque strati tamponata all’esterno con pannelli isolanti fibrorinforzati con finitura esterna a base di malte naturali. Le aperture di collegamento tra il vano scala e la sezione abitativa sono ricavate all’interno di un’asola verticale realizzata in un’unica fresatura. I rispettivi architravi all’altezza degli impalcati intermedi sono realizzati ancora con pannelli multistrato X-Lam.

Il mito vuole che il toponimo “Redina” (Ferrara) tragga le proprie origini da Ansalaregina, città fondata, si narra, da Ansa, la regina longobarda figlia di Desiderio. La realtà presenta, invece, un paesaggio disegnato da un’architettura di fiumi e torrenti, “terra di acque e di frontiera” sulla quale si affacciavano vigili le aspirazioni egemoniche dell’espansionismo prima romano e quindi longobardo.

Ansalaregina House | Una casa moderna e sostenibile con struttura primaria in legno lamellare a 5 strati, nella campagna infinita.

Qui si presentava l’occasione di riconcettualizzare il tema dell’abitare nella natura, disegnando una casa moderna sostenibile nella campagna infinita. Innestata lungo il dosso di un fiume scomparso già nel Medioevo ma ancora vivo nella memoria locale, il “Gabellum abbandonato”, il nuovo edificio si divide in due sezioni:

  • la prima, verso ovest, destinata ad abitazione principale e articolata su tre livelli serviti da un patio interno, un ‘vuoto’ a tripla altezza nel quale s’inerpicano le scale.
  • La seconda sezione, verso est, da adibire temporaneamente a magazzino ma già disegnata in vista della futura espansione della casa, con la prospettiva di ospitare un soggiorno libero a doppia altezza con affacci multipli verso l’orizzonte.
Ansalaregina House.

Il patio interno che ospita le scale diventa il cuore della casa, lo spazio attraverso il quale la vista corre in ogni direzione, prolungamento all’aperto della zona di soggiorno.

L’episodio risolutivo è la scala in ferro, con gradini e ripiani in legno e parziale schermatura in tela stampata; le rampe si snodano nel ‘vuoto’ a tripla altezza, così da abbracciare e percorrere tutto lo spazio dell’abitazione.

Un ballatoio si ripete a ogni livello, distribuendo i locali e consentendo la pulizia delle vetrate e la cura di future fioriere disposte lungo i parapetti. Dal ‘ponte’ all’ultimo livello lo sguardo domina il ‘vuoto’ interno e si spinge al di là della vetrata giù verso l’orizzonte. Il patio che fa da vestibolo a chi entra nella casa è misurato in altezza dai ballatoi a sbalzo, come i cortili interni delle case-cassero medievali.

Il patio-vestibolo è disegnato in forma di ‘torre segreta’ che svela l’organizzazione della casa: salendo la scala e guardando verso l’alto si possono scorgere riquadri (“isfuggite”) di paesaggio attraverso i tagli che incidono i pannelli di legno. Rileggendo schemi tipologici di ascendenza padana, l’edificio ricerca nel magma delle rivisitazioni storiche il motivo per un’attualizzazione di moduli costruttivi radicati nell’eredità razionalista italiana.

Elementarismo compositivo e rigore costruttivo reinterpretano la tradizione come materia allusiva della sostanza del progetto.La soluzione adottata, un ‘vuoto’ interno a tripla altezza, si basa sull’idea di sottrarre una fetta di casa all’uso fisico, ma non sensitivo, dell’uomo per consegnarlo alla luce che ne diventa padrona: il rifiuto cioè del massimo sfruttamento dello spazio a disposizione in cambio di un salto qualitativo della dimensione interna, ricca di variazioni e di campi ottici anche a lungo raggio d’azione; è la ricerca di un plusvalore sensoriale che abiliti la funzionalità degli spazi.

Ansalaregina House | Struttura primaria in legno lamellare a 5 strati, nella campagna infinita.

Strutture primarie

L’edificio presenta una struttura primaria in legno lamellare a 5 strati (pannelli X-lam di spessore 120 mm) tamponata all’esterno con pannelli isolanti fibrorinforzati con finitura esterna a base di malte naturali.

Una batteria di 140 collegamenti ‘a scarpa’ tipo Hold-down (Rothoblaas Wht 340) ‘armati’ di altrettanti ancoranti chimici M12 vincola i pannelli ai cordoli perimetrali di fondazione. In particolare, i collegamenti Hold-down sono disposti in corrispondenza degli angoli interni e al piede di tutti i bordi delle aperture localizzate nei pannelli X-Lam.

In corrispondenza degli ancoraggi interni Hold-down, sul piano esterno del ‘collo’ di fondazione, l’azione vincolante è implementata con piastre microforate disposte verticalmente, fissate al pannello con chiodi (tipo Anker Ø 4.0 x 60) e al sottostante cordolo con ancorante chimico (del tipo Hit-Re 500-SD + Hit-V (8.8) M12).

Le piastre Hold-down al piede dei pannelli sono intervallate da collegamenti angolari a taglio (tipo Wvs 9050), fissati alla struttura in elevazione con 10 chiodi cadauna (tipo Anker Ø 4.0 x 60) ed alla base con ancorante chimico.

Ansalaregina House | Il patio interno che ospita le scale è il cuore della casa, lo spazio attraverso il quale la vista corre in ogni direzione.

I pannelli X-lam sono giuntati verticalmente con una sequenza lineare di viti (Hbs 8 x 100/12 cm sfalsate); a loro volta i giunti sono schermati da pannelli coprifilo Osb, di sezione 20×250 mm. I collegamenti verticali angolari tra i pannelli sono realizzati con viti (Hbs 8 x 240/12 cm) disposte in modo alternato.

I collegamenti verticali agli incroci dei pannelli sono invece di 2 tipi: con viti Hbs 8×240/12 cm incrociate e sfalsate quando prevale la continuità del pannello esterno; con viti Hbs 8×320/12 cm incrociate e sfalsate quando, invece, il pannello-parete interno prosegue fino al filo esterno della struttura.

Le strutture primarie della sezione produttiva, a doppia altezza per ragioni logistiche e funzionali, sono implementate sul piano interno da ‘paraste’ di legno lamellare (Gl24h), di sezione 200×60 mm, ancorate al pannello X-Lam con viti Hbs 8×160/15 cm disposte a quinconce.

Ansalaregina House | Il patio interno che ospita le scale è il cuore della casa, lo spazio attraverso il quale la vista corre in ogni direzione.

Tutte le strutture primarie orizzontali sono realizzate in pannelli di legno lamellare a 5 strati (tipo X-lam, di spessore 160 mm), collegati alle strutture verticali tramite doppi vincoli Hold-down (all’intradosso e all’estradosso) tipo Rothoblaas WHT340, fissati con 20 chiodi (tipo Anker Ø 4.0 x 60) più ancorante chimico.

Le aperture di collegamento tra il vano scala e la sezione abitativa sono ricavate all’interno di un’asola verticale realizzata in un’unica fresatura. I rispettivi architravi all’altezza degli impalcati intermedi sono realizzati con pannelli multistrato X-Lam di dimensioni 180×50 cm, spessore 120 mm, fissati al pannello-parete con doppie piastre microforate laterali (di dimensioni 120×200 mm).

Tutte le lastre multistrato a formazione degli impalcati intermedi sono giuntate con viti (tipo Vgz 9 x 200/15 cm) incrociate e sfalsate. Fanno eccezione i 2 ballatoi sovrapposti del patio-scala, di dimensioni 433,5×254,4 cm, appoggiati su profili Heb 180 incastrati ai pannelli-parete tramite piastra e contropiastra serrate con barre filettate passanti bullonate (4 bulloni M12 cadauna).

La struttura primaria di copertura è costituita da travi di legno lamellare (Gl24h, 14×20/55 cm) alloggiate da un lato nella dentellatura sommitale dei pannelli-parete perimetrali all’altezza della linea di gronda, e dall’altro sulla trave maestra (Gl24h, 20×44 cm).

I collegamenti agli incastri laterali sono realizzati rispettivamente con doppia vite incrociata Hbs (tipo Rothoblaas Wt 8.2×330) lungo le banchine perimetrali, e doppia vite incrociata (tipo Rothoblaas Wt 8.2×220) lungo la linea di colmo.

L’appoggio della trave principale di copertura sui rispettivi pannelli-parete perimetrali e interni è solidarizzato con doppia vite incrociata (tipo Rothoblaas 9 x 450). Il tegumento strutturale è costituito da pannelli Osb (sp. 20 mm) su cui corrono nastri microforati incrociati (tipo Rothoblaas 40×4 mm, fissati con 5 chiodi Anker Ø 4 per ogni travetto) a controventamento dei piani di falda.

Ansalaregina House | Il patio-scala.

Il patio-scala

La scala che piranesianamente si libra nel vuoto del patio-vestibolo, distribuendo i 3 livelli dell’abitazione, presenta una struttura primaria costituita da cosciali in profili di ferro (Upn 180), zincati e verniciati color grigio tortora (Ral 7030), ancorati da un lato alla trave-banchina del ballatoio (profilo Heb 180) e dall’altro al pannello-parete X-Lam (tramite piastra e contropiastra serrate con barre filettate passanti bullonate).

Vassoi in lamiera di acciaio pressopiegata costituiscono la base di appoggio delle tavole in legno di rovere sagomate e spazzolate, a finitura di gradini e pianerottoli. Parapetti in tondini di ferro (Ø 16 mm) raccordati da un doppio tubo (Ø 30 mm) in forma di mancorrente, completano la scala secondo una colorazione uniforme (la stessa di tutte le carpenterie a vista, Ral 7030).

Pannelli di tela stampata con immagini floreali ritagliano fasce verticali a raccordare pianerottoli e ballatoi, sorta di quinte filtranti le meridiane di luce che modellano il patio-scala.

Ansalaregina House | Cantiere | Getto delle strutture di fondazione.

La pianificazione logistica delle fasi costruttive dell’edificio ha portato a considerare il patio-scala non come un sistema di completamento finale della costruzione – da porre in opera nella fase di prefinitura, al termine dell’assemblaggio strutturale – bensì come uno snodo strategico all’articolazione del cantiere, funzionale già dalle prime fasi al transito degli operatori specializzati nel montaggio delle componenti prefabbricate.

Una scala di cantiere, quindi, tale da sostituirsi da subito alla precarietà delle ‘scalette’ da ponteggio e funzionale alla fisiologia della costruzione prima ancora che alla distribuzione abitativa. Trascorsi i ritmi frenetici dell’assemblaggio, una doppia mano di vernice protettiva ha nobilitato la scala alla futura destinazione residenziale.

Ansalaregina House | Getto delle fondamenta.

Ancora una volta una calibrata programmazione costruttiva ha maturato i suoi frutti: minori costi di accantieramento, maggiori condizioni di sicurezza per gli operatori, drastica riduzione di tempi e costi di montaggio, prefigurazione della configurazione spaziale definitiva del ‘patio-vestibolo’. Inoltre, il ‘vuoto’ a tripla altezza entro il quale si inerpicano le scale si è rivelato assai prezioso per il sollevamento interno delle diverse componenti di finitura.

Involucro

Per assicurare adeguate condizioni di benessere termoigrometrico all’interno della sezione abitativa è stato realizzato un involucro in grado di attenuare l’influenza delle variazioni climatiche esterne, mantenendo negli ambienti livelli di comfort costanti al variare delle stagioni. Le partizioni perimetrali sono foderate da un doppio strato coibente: uno esterno in lana di roccia intonacata e rasata (di sp. 140 mm e conduttività termica λ = 0,044 W/mk); uno strato interno in fibre di vetro (di sp. 50 mm e λ = 0,046 W/mk), rivestito con doppia lastra di fibrogesso rasata e tinteggiata.

Ansalaregina House | Cantiere | Montaggio della struttura lignea prefabbricata in pannelli di legno lamellare a 5 strati (X-Lam, spessore 120 mm).

L’involucro esterno, di stratigrafia complessiva 327 mm, verifica una trasmittanza pari a 0,188 W/m2k e una capacità termica areica interna pari a 24,49 KJ/m2K. L’involucro in copertura è realizzato con uno strato coibente in lana di roccia (di sp. 160 mm e λ = 0,044 W/mk), interposta tra 2 pannelli di Celenit N, impermeabilizzato con guaina bituminosa. Una doppia listellatura di magatelli incrociati e la soprastante doppia orditura di coppi laterizi completano il manto di copertura. Ne deriva una stratigrafia di trasmittanza complessiva pari a 0,237 W/m2k e una capacità termica areica interna pari a 29,66 KJ/mqK.

Ansalaregina House | Cantiere | Montaggio della struttura lignea prefabbricata in pannelli di legno lamellare a 5 strati (X-Lam, spessore 120 mm).

Valori analoghi di trasmittanza (λ = 0,276 W/m2k) sono verificati per i solai intermedi, costituiti da pannelli X-Lam, massetto Isocal (Polesine Massetti) per integrazione impiantistica, strato di separazione, serpentine radianti con soprastante massetto e strato di finitura in grès.

Serramenti esterni in legno ambrato e triplo vetro bassoemissivo verificano valori di trasmittanza compresi tra 0,98 W/mqK e 1,19 W/mqK. Oltre a prolungare la vita utile dell’edificio e a migliorare il benessere di chi vi abita, la previsione di elementi costruttivi capaci di limitare le sollecitazioni termiche riduce notevolmente fenomeni di condensazione interna e abbatte drasticamente i consumi energetici.

Arch. Moreno Pivetti | Progettista

Arch. Moreno Pivetti | Progettista.

«La vita dell’uomo, come il magico combinarsi dei suoi sensi, riceve il suo addestramento dal mondo naturale. L’ambiente fisiologico, lo spazio-tempo in cui viviamo, genera un’armonia d’impressioni sensoriali che costruisce la nostra percezione e coscienza dell’esistenza. Lo spazio costruito è uno schema strutturale disposto intorno a noi per guidare in continuità i nostri ricettori sensoriali: esso può, quindi, costituire fonte o impedimento di benessere e distensione emotiva. Al di là di forma e dimensioni, di vincoli e parametri, operare prefigurando e pianificando uno spazio biosostenibile significa orientare la Tecnica al servizio dell’Etica, indagando il delicato e stupefacente equilibrio tra tutte le scienze umane, le abitudini e i bisogni che governano la nostra esistenza. “Bisogna progettare con maggiore umanità se si vuole progettare per vivere e per vivere a lungo”, affermava Dion Neutra (1926-2019) auspicando un mondo in cui restituire all’uomo l’armonia con il proprio ambiente naturale».

Ansalaregina House | Cantiere. Montaggio della struttura lignea prefabbricata in pannelli di legno lamellare a 5 strati (X-Lam, spessore 120 mm).

Innovare in equilibrio con l’ecosistema

Se vi è una materia nobile nel magma della costruzione e della prefabbricazione sostenibile, questa va ricercata “alla radice” del processo di circolarità naturale dell’ecosistema. Già da tempo la letteratura tecnica riconosce al legno una capacità intrinseca di rinnovare i processi produttivi secondo criteri di sostenibilità e ottimizzazione delle risorse.

Ma se agli albori del Modernismo, circa un secolo fa, il legno ha sperimentato per primo le allora inesplorate possibilità della prefabbricazione – grazie alla sua reperibilità, economicità e facilità di lavorazione – ben presto ha dovuto cedere il campo a sistemi costruttivi affinati da una massiccia produzione industriale.

Mai come oggi, non per tendenza ma per necessità, i sistemi costruttivi in legno sono pronti a riprendersi la scena. Lo suggeriscono direttive e protocolli che da più parti individuano parametri, obiettivi e orizzonti.

Ma, soprattutto, lo chiede senza appello la Natura, con i suoi fragili equilibri e i suoi decisi avvertimenti. Lo tuonano Capi di Stato e Presidenti di Commissioni, che auspicano di convertire il settore delle costruzioni “da fonte di carbonio in serbatoio di carbonio” (ndr. Ursula von der Leyen, Presidente della Commissione Europea, 16 settembre 2020).

Ma, soprattutto, lo chiede l’uomo, che auspica di ritrovare nella qualità e ricettività dell’ambiente naturale un elemento programmatico del proprio futuro.

Ansalaregina House | Montaggio della struttura primaria di copertura in travi di legno lamellare GL24h, 14 x 20/55 cm.

Alcuni dati concreti possono sembrare più eloquenti di qualsiasi speculazione teorica. Fonti autorevoli (Go2wood Compendium – Chora Connection – 2019) affermano che per ogni metro cubo di prodotti lignei vengono meno circa 2 tonnellate di Co2 in atmosfera.

Se limitassimo l’osservazione alla casa qui presentata, un sia pur contenuto edificio di poco più di 100 mc (104,34 mc) di sola struttura primaria in legno, dedurremo una limitazione di oltre 200 tonnellate di Co2 in atmosfera.

Inoltre, la proiezione statistica prevede che “un aumento del 10% di case in legno in Europa produrrebbe un risparmio di Co2 sufficiente a soddisfare il 25% delle riduzioni prescritte dal protocollo di Kyoto”. Quali benefici si otterrebbero se rispettassimo o addirittura implementassimo queste previsioni?

Ansalaregina House | Montaggio della struttura primaria di copertura in travi di legno lamellare GL24h, 14 x 20/55 cm.

Strategia impiantistica

Impianto termico.È costituito da un sistema di generazione aria-acqua per riscaldamento e acqua calda sanitaria; la termoregolazione avviene tramite preregolazione climatica e cronotermostati di zona. Il vettore termico viene innervato ai singoli ambienti tramite collettori complanari con distribuzione bitubo.

La pompa di calore, di potenza termica nominale pari a 14,50 kW, è del tipo a compressione di vapore, con sorgente fredda aria senza sistema di integrazione; l’impianto è telegestito per una conduzione di tipo continuo con attenuazione notturna.

Il sistema radiante è costituito da pannelli a pavimento isolati di potenza termica nominale pari a 6.000 W. Un filtro micrometrico con dosatore di pilofosfati consente il trattamento del fluido vettore.

Tubazioni in Pe-x. La tubazione di mandata e di ritorno è isolata con apposita guaina in prossimità dei giunti strutturali e dei punti di passaggio tra i locali. Il sistema radiante a pavimento è costituito da circuiti in Pe-x (dim. 17×2 mm, passo 10 cm) disposti a chiocciola su nocche fermatubo e quindi coperti da un massetto di altezza 45 mm.

Le tubazioni in Pe-x sono realizzate per estrusione di tubi in polietilene ad alta densità, reticolati mediante processo chimico a cui viene sovrapposto un foglio di alluminio saldato testa a testa e un successivo ricoprimento estruso in polietilene reticolato.

Ansalaregina House | Patio-scala come snodo strategico per l’articolazione della costruzione; montaggio della trave di banchina a coronamento del patio-vestibolo.

Massetti radianti additivati. I massetti radianti sono realizzati con un impasto fluido additivato, al fine di evitare la formazione di microsacche d’aria tali da ostacolare la regolare e uniforme trasmissione del calore. L’utilizzo di additivi chimici che consentono di ridurre il contenuto di acqua nell’impasto migliora quindi la conducibilità termica del massetto.

L’additivo liquido superfluidificante (tipo ECOfluid) è adatto per ottenere calcestruzzi impermeabili, durabili e meccanicamente resistenti; inoltre, può vantare una trascurabile azione ritardante sull’idratazione del cemento, risultando particolarmente adatto per massetti con incorporate le serpentine radianti.

Gli additivi sono costituiti da una soluzione acquosa al 40% di polimeri in grado di disperdere i granuli del cemento, attivando un’azione deflocculante che aumenta la resistenza meccanica dei massetti, ne riduce la permeabilità all’acqua ed il ritiro igrometrico e ne incrementa, quindi, la durabilità.

I massetti radianti sono delimitati da giunti periferici in polietilene espanso, posti in opera lungo le pareti al fine di assicurare la dilatazione del calcestruzzo, l’isolamento termico tra massetto e partizioni e la discontinuità acustica tra pavimento e parete.

Ansalaregina House | Involucro di copertura.

Collettori di distribuzione. I collettori di distribuzione sono dotati di comando termostatizzabile e visualizzatore di portata, al fine di garantire l’ottimale taratura dell’impianto e la sua successiva regimentazione. La struttura del collettore è realizzata in Pa rinforzata con fibra di vetro, assicurando un’elevata resistenza alle alte temperature ed inattaccabilità dai sedimenti calcarei e dalle corrosioni.

Ansalaregina House | Montaggio della struttura lignea prefabbricata.

Impianto solare termico e fotovoltaico. L’impianto solare termico per la produzione di acqua calda sanitaria è di tipo assemblato ed è formato da 2 collettori vetrati piani di superficie complessiva pari a 4,64 mq.

L’impianto fotovoltaico, invece, è costituito da 5 moduli di silicio multi-cristallino moderatamente ventilati di area netta pari a 12,80 mq, orientati a sud con un’inclinazione di 17° e con una potenza di picco pari a 2,00 kW.

Entrambi i pannelli, solari termici e fotovoltaici, sono disposti secondo un’unica batteria allineata lungo la falda verso il giardino interno; le masse arboree dei tigli esistenti, conservate ed integrate sul perimetro della corte, ne mitigano l’impatto verso l’aperta campagna. Complessivamente, le fonti rinnovabili impiegate assicurano una copertura dei consumi previsti per riscaldamento, raffrescamento ed acqua calda sanitaria prossima al 70% del fabbisogno annuo.

Ansalaregina House | Montaggio della struttura lignea prefabbricata.

Chi ha fatto cosa

Opera: Ansalaregina House, Ferrara
Committente: Privato
Progetto architettonico e direzione lavori: Arch. Moreno Pivetti
Progetto strutture e impianti: Ing. Stefano Santarossa
Superficie totale 355 mq
Appaltatore, carpenterie lignee primarie e montaggi: Wood Beton spa
Strutture di fondazione: B. M. sas di F.lli Bocchi & C.
Sistemi anticaduta: Voltolini Sistemi Anticaduta srl
Sistemi di connessione strutture lignee: Rothoblaas srl
Involucro esterno: Fergnani Group srl
Serramenti: Giemme snc di Zanetti Massimo & C.
Partizioni interne, cartongessi e tinteggi: Claudio Bassoli srl
Pavimenti industriali: Lineacem srl
Massetti alleggeriti: Isocal, Polesine Massetti
Impianti termomeccanici: Cit srl
Impianti elettrico e fotovoltaico: Tecnimpianti srl
Sistemi di fitodepurazione: Geo Costruzioni srl
Bonifiche ambientali: Parmeggiani & C. snc
Indagini geologiche: Gaia srl
Contributo al testo e foto: arch. Moreno Pivetti

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