I SISTEMI DI INVOLUCRO I SISTEMI DI INVOLUCRO I SISTEMI DI INVOLUCRO I SISTEMI DI INVOLUCRO
Università degli Studi della Basilicata Facoltà di Architettura
Laurea Specialistica in Ingegneria Edile-Architettura
Tecnologia dell’Architettura I prof. arch. Sergio Russo Ermolli a.a. 2009-2010
PARAMETRI, PROPRIETA’, REQUISITI, FUNZIONI
PARAMETRI, PROPRIETA’, REQUISITI, FUNZIONI
PARAMETRI, PROPRIETA’, REQUISITI, FUNZIONI
PARAMETRI, PROPRIETA’, REQUISITI, FUNZIONI
IL PROGETTO DELL’INVOLUCRO IL PROGETTO DELL’INVOLUCRO IL PROGETTO DELL’INVOLUCRO IL PROGETTO DELL’INVOLUCRO
• USO USO USO USO
•
CLIMA CLIMA CLIMA CLIMA
•
COSTRUZIONE COSTRUZIONE COSTRUZIONE COSTRUZIONE
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NORMA NORMA NORMA NORMA
•
NORMA NORMA NORMA NORMA
• USO USO USO USO
• USO USO USO USO
• USO USO USO USO
• CLIMA CLIMA CLIMA CLIMA
• COSTRUZIONE COSTRUZIONE COSTRUZIONE COSTRUZIONE
• NORMA NORMA NORMA NORMA
Obiettivi e interventi per l’ottimizzazione energetica degli involucri
Obiettivi e interventi per l’ottimizzazione energetica degli involucri
DLGS n.192 del 19 agosto 2005
DLGS n.192 del 19 agosto 2005
Aggiornato al D.M. 11 marzo 2008NB. I valori sono validi a partire dal 1.1.2010
Pareti perimetrali
Laterizio porizzato (Poroton)
laterizio porizzato ottenuto miscelando l’argilla con inerti espansi (perle di polistirene, perlite, pula di riso, segatura di legno,
cascami della lavorazione dell’olio di oliva, ecc.) che, bruciando durante le fasi della cottura, lasciano nella massa una porosità diffusa
Pareti a umido
Argilla espansa (LECA-Light Expanded Clay Aggregate)
argilla mescolata con cemento e additivi che si espande in forma di granuli
Calcestruzzo cellulare autoclavato ( Gasbeton)
miscela di calce + acqua + sabbia + polvere di alluminio
(espandente) che reagiscono generando una serie di piccole
cavità nella massa
Argilla espansa Argilla espansa
Cls cellulare Laterizio porizzato
Blocchi in laterizio porizzato a
Blocchi in laterizio porizzato a foratura
Blocchi in
argilla espansa
Blocchi in cls cellulare
porizzato a
foratura verticale
porizzato a foratura orizzontale
argilla espansa cellulare
Dimensioni H=20cm L=50cm Sp=30cm
Dimensioni H=25cm L=60cm Sp=30cm Dimensioni
H=25cm L=25cm Sp=30cm
Dimensioni
H=25cm
L=25cm
Sp=30cm
Lo spessore dell’intercapedine d’aria deve essere max 5cm
Innovazione di prodotto
Pareti a secco
Classificazione in base ai movimenti delle ante
Infissi esterni verticali
Requisiti e prestazioni
Gli infissi esterni collaborano alle funzioni proprie dell’unità tecnologica cui appartengono, e cioè dell’involucro esterno, e pertanto collaborano a:
- Impedire il passaggio degli agenti atmosferici
- Contribuire al mantenimento del microclima interno, ovvero limitare le dispersioni termiche
- Limitare l’acquisto di calore e favorire la creazioni di correnti d’aria raffrescanti
- Contrastare la trasmissione all’interno dei rumori esterni - Contrastare la trasmissione all’interno dei rumori esterni
Le funzioni che connotano un infisso esterno definiscono:
- Requisiti ambientali (derivanti da esigenze di benessere dell’utenza)
- Requisiti tecnologici (derivanti da esigenze di sicurezza)
- Requisiti di manutenibilità (derivanti dalle esigenze d’uso e manutenzione)
- Requisiti di economia (derivanti da esigenze di gestione)
Requisiti e prestazioni
Requisiti e prestazioni
Requisiti e prestazioni
Le parti di un serramento
CONTROTELAIO:
è costituito da profili di legno e metallici, predisposti per il montaggio del telaio fisso del serramento
Le parti di un serramento
TELAIO FISSO:
è costituito da profili, fissati al controtelaio, che portano i vincoli per l’articolazione del telaio mobile
Le parti di un serramento
COPRIGIUNTO:
è costituito da un profilo collocato a cavallo tra controtelaio e telaio fisso per nascondere la possibile luce tra i due
Le parti di un serramento
TELAIO MOBILE:
è costituito da profili che formano la parte mobile del serramento, racchiudendo e sostenendo il tamponamento
Le parti di un serramento
TAMPONAMENTO:
è la lastra di vetro o di altro materiale, trasparente o meno, fissata sul telaio mobile
I materiali e la tecnologia dei telai: SERRAMENTI IN LEGNO
Le proprietà naturali del legno che
caratterizzano in modo determinante il comportamento in esercizio degli infissi si possono così riassumere:
- Durabilità naturale del durame nei confronti di muffe e funghi
- Adeguata massa volumica, tale da assicurare sufficiente resistenza
assicurare sufficiente resistenza meccanica
- Stabilità dimensionale in fase di esercizio - Resistenza meccanica e rigidezza
- Durezza superficiale del legno che evita la possibilità di danneggiamenti
- Tenuta delle viti di fissaggio delle cerniere, maniglie
I materiali e la tecnologia dei telai: SERRAMENTI IN LEGNO
I profili di legno sono i principali elementi che caratterizzano le parti strutturali della finestra:
Telai fissi, montanti e traversi dell’anta, parti complementari (profili rompi tratta), gocciolatoi, fermavetri e cornici decorative.
Per realizzare questi profili sono da
1- Montante telaio mobile
2- Dispositivo movimentazione 3- Traversa telaio mobile
4- Tamponamento 5- Guarnizioni 6- Gocciolatoio
Per realizzare questi profili sono da preferire le specie legnose a
fibratura diritta e parallela (senza nodi o altre discontinuità)
I materiali e la tecnologia dei telai: SERRAMENTI IN LEGNO
I materiali e la tecnologia dei telai: SERRAMENTI IN ALLUMINIO
Le proprietà specifiche dell’alluminio si possono così riassumere:
- Conduttività elettrica e termica - Inalterabilità a contatto con molte sostanze liquide
- Leggerezza (a parità di volume pesa un - Leggerezza (a parità di volume pesa un terzo dell’acciaio e del rame)
-Resistenza agli agenti atmosferici, a contatto con l’aria si ricopre di uno strato di ossido uniforme che impedisce la
corrosione
-Attitudine alla combinazione con altri materiali per aumentarne le prestazioni
I materiali e la tecnologia dei telai: SERRAMENTI IN ALLUMINIO
I profili sono in genere costituiti da un tubolare a sezione quadrata o rettangolare e da una o più appendici chiamate alette o battute
I profili in alluminio e nelle sue leghe possono essere a:
- Profilo intero, non prevede isolamento termico
- Profilo intero con scudo termico, rinforzato con elementi in metallo o plastica che formano barriera al passaggio di calore
- Profilo interrotto a taglio termico, parte esterne e parte interna - Profilo interrotto a taglio termico, parte esterne e parte interna separate da un materiale termicamente isolante
I materiali e la tecnologia dei telai: SERRAMENTI IN ALLUMINIO
I materiali e la tecnologia dei telai: SERRAMENTI IN ACCIAIO
L’acciaio è utilizzato, in barre profilate a
caldo, già intorno al 1830 per la costruzione di serramenti (ferrofinestra), utilizzati fino agli anni ’50, senza sostanziali variazioni
tecnologiche e produttive.
Intorno alla metà anni ’50, si sono realizzati serramenti ottenuti dalla piegatura di lamiere di acciaio sottili (tubolari zincati). Dopo la
piegatura i profilati sono chiusi tramite piegatura i profilati sono chiusi tramite saldatura.
Anni ’70, sono stati introdotti i profilati ottenuti da nastro preverniciato (tubolari preverniciati).
Le innovazioni apportate riguardano in particolare: la possibilità di realizzare
giunzione tramite aggraffatura; la possibilità di inserire guarnizioni; la possibilità di ottenere profili temporaneamente protetti da pellicola che impedisce danneggiamenti alla finitura.
I materiali e la tecnologia dei telai: SERRAMENTI IN ACCIAIO
Tipologie di profilati
Con l’acciaio si possono produrre:
- Profilati a caldo ottenuti da barre di acciaio portate ad alta temperatura, tale da rendere il metallo molto plastico.
Pro: Telai sottili; non deformabilità nel tempo; semplice fabbricazione
Contro: impossibilità di adattamenti Contro: impossibilità di adattamenti durante la posa; poche ed elementari sagome
- Profilati a freddo prodotti da laminati a freddo mediante piegatura con metodi diversi
Pro: Telai sottili e leggeri, maggiore varietà di forme e maggiore tenuta all’acqua
Contro: impossibilità di adattamenti durante la posa
I materiali e la tecnologia dei telai: SERRAMENTI IN ACCIAIO
BB AA
Il PVC, una delle più importati resine viniliche, per le sue caratteristiche si può usare sia come
materiale rigido che come prodotto flessibile ottenuto con l’aggiunta di plastificanti.
Il PVC rigido è lavorabile per estrusione in una varietà di prodotti, dai tubi al film, alle lastre, ai profilati.
I profili in PVC possono essere del tipo a più camere o monocamera.
I materiali e la tecnologia dei telai: SERRAMENTI IN PVC
camere o monocamera.
Nei serramenti in PVC sono impiegati profilati cavi, ottenuti per estrusione, che presentano camere interne con diverse sezioni e posizioni nelle
camere chiuse vengono introdotti rinforzi metallici.
Di norma per un serramento esterno occorrono:
- Profilati principali, per il telaio fisso e ante mobili
- Profilati complementari, per i fermavetri, corprifili, ect.
I materiali e la tecnologia dei telai: SERRAMENTI IN PVC
Alluminio/Legno
Alluminio / Legno: l’alluminio ha funzione portante mentre il legno ha il solo compito di rivestimento interno
Legno / Alluminio: la funzione portante è assolta dal legno, mentre l’alluminio costituisce il rivestimento e la protezione esterna
I materiali e la tecnologia dei telai: SERRAMENTI COMPOSITI
Legno/Alluminio
I materiali e la tecnologia dei telai: SERRAMENTI COMPOSITI
I materiali e la tecnologia dei telai: SERRAMENTI COMPOSITI
Tipi di vetri
Vetri stampati: colata e laminazione. Disegno impresso sulla superficie
Vetri stratificati: due o più lastre saldate con interposizione di una pellicola plastica
Cristalli: vetri di speciale composizione. Dalla colata di vetro si passa alla laminazione e dopo
una ricottura il vetro viene lavorato a freddo.
Si ottengono lastre lucide, perfettamente trasparenti e con facce parallele piane
Vetro temperato: lastra riscaldata a 500-700 °C e raffreddata
rapidamente
Georg W. Reinberg
Mario Botta
Parete ventilata
I BENEFICI
Comfort ambientale
Vantaggi termoigrometrici
- Smorzamento e sfasamento dell'onda termica
- Eliminazione dei Ponti termici - Controllo della condensazione interstiziale
Schermatura alla pioggia (rainscreen)
Vantaggi acustici
Manutenzione/Durabilità
Vantaggi termoigrometrici
Smorzamento e sfasamento dell'onda termica
L'isolamento posto sul lato esterno della parete permette di mantenere praticamente tutta la massa dell'edificio ad una temperatura superiore a quella che si otterrebbe isolando l'edificio dall'interno. Ne consegue che
l'ambiente interno risente meno degli l'ambiente interno risente meno degli sbalzi termici durante il periodo
invernale e dell'interruzione durante le ore notturne del riscaldamento.
Eliminazione dei Ponti termici
I ponti termici sono punti deboli dell'involucro dell'edificio, i quali presentano un valore di
conduttività maggiore rispetto agli elementi costruttivi adiacenti. In queste zone si può verificare la condensazione di umidità proveniente dall'aria del locale con formazione di condense interne, macchie, muffe ed il conseguente deterioramento delle parti costruttive.
Le perdite di calore attraverso i ponti termici possono raggiungere e superare il 20% delle dispersioni totali.
Il sistema parete ventilata, grazie alla posa dell'isolante dall'esterno senza soluzione di continuità permette una facile e vantaggiosa riduzione del problema dei ponti termici.
Controllo della condensazione interstiziale
La formazione di condensa avviene quando la pressione di vapor d'acqua è superiore o uguale alla pressione di saturazione. La condensazione del vapore contenuto nell'aria può avvenire sia sulla superficie interna della parete sia all'interno della parete stessa. La verifica di progetto può essere effettuata utilizzando il modello matematico di Glaser che si basa sul confronto
dell'andamento, all'interno della parete, della pressione di saturazione ( funzione della
temperatura interna/esterna e della trasmittanza dei materiali) e della pressione parziale di vapore (funzione della umidità interna ed esterna e della permeabilità al vapore dei vari strati).
Dal grafico schematico appare chiaro il vantaggio dell'utilizzo di un isolante posizionato sull'esterno della parete ai fini della eliminazione/riduzione dei fenomeni di condensa.
Vantaggi della schermatura alla pioggia (rainscreen)
La tecnica del "rainscreen", propria delle pareti ventilate, mira ad eliminare alla base uno dei fattori necessari affinché si verifichi la penetrazione dell'acqua all'interno di una parete.
Questa avviene, infatti, quando c'è la concomitante presenza di tre fattori:
- una apertura - l'acqua
- una forza o pressione differenziale che faccia muovere l'acqua attraverso l'apertura
La tecnica del "rainscreen" si rivolge all'eliminazione della pressione differenziale che fa muovere l'acqua all'interno dell'edificio. Questo è ottenuto lasciando i giunti della facciata aperti e
permettendo una libera circolazione dell'aria dall'ambiente esterno all'interno della camera d'aria in modo che la pressione venga equalizzata.
Vantaggi acustici
La parete ventilata, favorisce la riflessione dei rumori esterni: i giunti fra le lastre,
l'intercapedine d'aria, e l'isolante termico permettono un significativo assorbimento acustico, consentendo di raggiungere i valori di isolamento acustico standardizzato di facciata imposti dal DPCM 5/12//97.
L'utilizzo di materiali fonoassorbenti, nel caso di voglia aumentare l'isolamento acustico, è di voglia aumentare l'isolamento acustico, è particolarmente semplice, anche su edifici già esistenti.
Oltre ad isolare dai rumori aerei esterni, la parete ventilata in cotto garantisce un ottimo comportamento acustico nei confronti della pioggia e della grandine.
Fissaggio a vista Fissaggio nascosto
Elementi in cotto
fonte: Terreal
Renzo Piano BW
Rue de Meaux , Parigi (1987)
Renzo Piano BW
Ampliamento IRCAM,
Parigi (1988)
Renzo Piano BW
Banca Popolare, Lodi (2001)
Banca Popolare, Lodi (2001)
NODI A TERRA E DI CORONAMENTO Dettagli
SOLUZIONI D’ANGOLO Dettagli
SOLUZIONI D’ANGOLO Dettagli
ELEMENTI TECNICI INTEGRATIVI Dettagli
Pannelli metallici
fonte: Alucobond
fonte: Alucobond
sistema di rivestimento composto da pannelli estrusi in alluminio di grande dimensione (altezza mm 300,
lunghezze fino a 6000, spessore 2,8 mm
fonte: Promoclad
fonte: Promoclad
Lamiera traforata Lamiera traforata
Lamiera stampata Maglia stirata
Griglia laminata Tessuto metallico
Tessuto metallico Tessuto metallico
Dominique Perrault
MPreis shopping centre, Wattens (2003)
Tecu (lega in rame)
Doghe Cassette
fonte: Tecu
Rheinzink Rheinzink Rheinzink
Rheinzink (lega zinco, rame e titanio)
Glenn Murcutt
Magney House, Maruya (1984)
Glenn Murcutt
New House, Kangaroo Valley (1999)
Pannelli ceramici
Pannelli ceramici Pannelli ceramici
Pannelli ceramici
La parete ventilata è costituita da tre tipologie di componenti:
• Isolamento termico in materiale coibente e idrorepellente, posato a ridosso dell'opera muraria
• Sottostruttura di alluminio, fissata tramite staffe all'edificio da rivestire e conformata in modi differenti a seconda del sistema di ancoraggio
• Rivestimento esterno (Gres porcellanato e cristallizzato, Marmi, graniti e pietre naturali) i cui formati standard sono 60x120 cm, 60x60 cm e 30x60 cm
fonte: Marazzi Engineering fonte: Marazzi Engineering
Pannelli in legno
Pannelli in legno Pannelli in legno
Pannelli in legno
Lastre in policarbonato
Lastre in policarbonato Lastre in policarbonato
Lastre in policarbonato
Lacaton & Vassal
Maison Latapie, Floirac (1993)
