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Platea per casa in x-lam a Ravenna

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Riccardo racconta

Stiamo costruendo casa in xlam a Ravenna e in questo momento siamo in fase di progetto trovandoci a valutare un radiante a pavimento, soluzione che sembra valida sia in termini di comfort, che di dinamicità, che di consumi. Sarebbe interessante un approfondimento sul tipo di solaio contro terra ideale per questo tipo di impianto, con particolare riferimento alla platea calda o fredda, già trattata in un altro articolo, per fare chiarezza sul rapporto che c’è tra inerzia del sottofondo e inerzia dell’impianto.

Ho risposto a Riccardo che se guardiamo la stratigrafia del solaio dobbiamo sempre ricordare che immediatamente sotto al radiante è obbligatorio uno strato isolante che meglio si comporta se ha doti di anti calpestio. Perciò l’inerzia, tutto sommato, è riferita a quel che sta sopra l’impianto. La platea calda, per una costruzione in x-lam, è la perfetta soluzione termica e anche come distacco dal terreno e dall’umidità.

Riccardo torna a scrivere:

Mi chiedevo però se, al di là dei benefici in quanto a ponti termici e risalite di umidità, i vantaggi della platea calda in fatto di aumento di massa interna fossero apprezzabili anche in un clima caldo e umido come il nostro o se addirittura non fosse sconsigliata al fine di favorire lo scambio termico con il terreno. Grazie ancora.

Partendo dalla fine… devo dire che, purtroppo, favorire lo scambio termico col terreno equivale a favorire le dispersioni verso il basso e dunque la soluzione non è applicabile per un edificio a basso consumo!

Anch’io mi sono arrovellato su questo punto sognando di ottenere una riserva del freddo da utilizzare in periodo estivo – e infatti in gioventù professionale pubblicai questo articolo: Platea calda, fredda o tiepida?

proviamo ora a spaccare il capello in 4:

un solaio verso terreno con trasmittanza U di circa 0,20W/mqK che prevede gli strati di isolamento all’estradosso + un radiante sottile con una piastrella in cotto da 2cm di spessore offre

  • una Capacità termica periodica del lato interno (capacità areica interna) di ben 50 kJ/m2K.

e lei ha ben compreso che per evitare il surriscaldamento estivo sono da preferire alti valori di capacità di assorbire calore sul lato interno!

Questa stratigrafia, sopra la platea, presenterebbe questi strati:
Descrizione degli strati Spessore (s) [m] Conduttività termica (l) [W/mK]
Rsi Aria Strato laminare interno 1
1 Piastrella cotto 0,020 1,300
2 collante x piastrella 0,003 0,510
3 radiante sottile 0,015 0,320
4 fibra di gesso 0,010 0,320
5 fibra di legno 0,020 0,046
6 alleggerito 0,150 0,180
7 xps 0,100 0,035

Ora invertiamo la stratigrafia e mettiamo sotto al solaio (intradosso solaio) l’isolamento per sottofondazione separando terreno da platea ottengo una platea calda (che sarà interna all’involucro edilizio):

lo strato di isolamento sottofondazione prevede sopra il magrone l’XPS, poi la platea e gli altri strati. Per affrontare correttamente questo esperimento ci dimenticheremo dello strato alleggerito che è quello strato dove solitamente si affogano gli impianti e che per sua costituzione è anch’esso un isolante (non molto spinto, ma isolante).

Quindi XPS sotto, platea sopra e poi questi strati:

Descrizione degli strati Spessore (s) [m] Conduttività termica (l) [W/mK]
Rsi Aria Strato laminare interno 1
1 Piastrella cotto 0,020 1,300
2 collante x piastrella 0,003 0,510
3 radiante sottile 0,015 0,320
4 fibra di gesso 0,010 0,320
5 fibra di legno 0,020 0,046 
  1. abbiamo mantenuto una trasmittanza U di circa 0,20W/mqK adeguando lo spessore di XPS sotto platea,
  2. abbiamo tolto l’alleggerito
  3. e abbiamo mantenuto il radiante sottile con la piastrella in cotto da 2cm di spessore!

E’ rimasto lo strato in fibra di legno a dividerci dalla massa del solaio:

  • infatti la Capacità termica periodica del lato interno (capacità areica interna) è rimasta quasi invariata.

Naturalmente se togliessimo lo strato di fibra di legno ad alta densità questo valore finalmente si innalzerebbe.
Dobbiamo ricordare sempre che sono i primi centimetri di una stratigrafia a fare la vera differenza nei numeri e negli effetti sul comfort (i centimetri che ci circondano  in questo caso).

Quindi da dove deriva questo ottimo valore di Capacità termica periodica del lato interno (capacità areica interna) di ben 50 kJ/m2K ?

  • deriva proprio dallo spessore della piastrella in cotto in questo caso! se infatti si posasse una piastrella sottile 10mm il  valore di Capacità termica periodica del lato interno (capacità areica interna) scenderebbe verso i 40 kJ/m2K

Eh sì, la massa superficiale conta sempre molto!

            

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Criteri ambientali minimi (CAM), capacità termica areica interna periodica, DM del 26.6.2015

Da sempre scrivo, consiglio e insisto sul fatto che la capacità areica del lato interno di una stratigrafia ha un’importanza enorme sul comfort e il buon funzionamento della casa in periodo estivo, e anche invernale.

Se volete una re – infarinatura sul concetto di capacità areica del lato interno potete rileggere questi miei articoli.

Anche il nuovo DM 26/6/2015 in vigore dal 1° ottobre non dà molta importanza a questo valore, preferendo ribadire i limiti di trasmittanza U per le varie zone climatiche: questa tendenza la possiamo anche notare nei nuovi modelli di Relazione tecnica (Allegato 2 Relazione tecnica) dove si andranno a descrivere tutte le informazioni minime necessarie per accertare l’osservanza delle norme vigenti da parte degli organismi pubblici:

dm 26 6 2015 involucro relazione tecnica copia

Nel riquadro della Relazione tecnica avrete visto che nell’ultima riga compare il valore di Trasmittanza termica periodica Yie (anch’essa espressa in W/mqK) secondo la norma tecnica UNI EN ISO 13786 –

  • Udyn è una proprietà termica dinamica – è l‘inerzia termica dell’involucro: cioè la capacità di un elemento di sfasare il flusso termico che lo attraversa nelle 24h (il nuovo DM del 26.6.2015 impone < 0,10 (eccetto zona F) e in copertura < 0,18 (W/mqK) oppure Ms > 230kg/mq)

Questi due valori di trasmittanza ci dicono certo qualcosa su come si comporterà la parete, ma se progettiamo una delle più brutte, squallide e meno confortevoli stratigrafie (muro freddo esterno + lana di roccia interna + cartongesso interno) il valore di trasmittanza U e il valore di trasmittanza periodica UYie non ci danno nessun allarme sulla debolezza di questa soluzione!

Descrizione degli strati Spessore (s) [m] Conduttività termica (l) [W/mK] Resistenza termica [mqK/W] Calore specifico (c) [J/kgK] Densità (?) [kg/m3]
Rsi Aria Strato laminare interno 1 2 3 4
1 Cartongesso 0,0125 0,250 1000 900
2 RockWool Acoustic 225+ 0,050 0,033 1030 70
3 Mattone pieno UNI 12.6.25 0,3000 0,495 1000 1675

infatti:

  • come vuole il DM del 26.6.2015 la trasmittanza periodica U Yie  è ben < 0,10 (W/mqK)
  • e la trasmittanza U, che indica la capacità di contenere le dispersioni termiche invernali, dimostra che le dispersioni post operam sono solo 1 terzo rispetto a prima

Tutto bene allora?

Una stratigrafia del genere significa che il mio ambiente interno è confinato verso l’esterno da uno strato di lana di roccia e un vecchio muro freddo.

Potrò avere comfort?

In inverno starò meglio di prima, soprattutto mentre leggo la nuova bolletta del gas – ma d’estate? Vivere nell’isolante offre poco in termini di comfort estivo: nell’isolante non posso cedere energia in eccesso, mi mancherà la massa.

Questo aspetto lo si nota immediatamente analizzando bene una stratigrafia muro freddo esterno + lana di roccia interna + cartongesso interno: basta leggere il valore di capacità areica interna:

Capacità termica periodica lato interno k1 [kJ/m2K] 14,1
  • 14,1 kJ/mqK è un valore veramente basso, veramente deludente

Un progettista dovrebbe correggere la stratigrafia se volesse offrire qualcosa di più al suo committente, qualcosa di più che rispettare il DM 26.6.2015, offrire più comfort.

E’ veramente raro che si analizzi profondamente una stratigrafia e si tenga in debito conto il valore di capacità areica interna: pochi sottolineano l’importanza di questo dato. Fortuna che già dal principio della mia carriera ho potuto arricchirmi di validi insegnamenti: ringrazio l’arch. Matteo Pontara e l’ing. Andrea Ursini Casalena)

La buona notizia:

I CRITERI AMBIENTALI MINIMI (CAM) PER L’AFFIDAMENTO DI SERVIZI DI PROGETTAZIONE E LAVORI (Decreto Min. Ambiente 24 dic 2015)

I Criteri ambientali minimi in edilizia tengono ben presente il valore di capacità areica interna:

Capacità termica periodica lato interno  k1 [kJ/m2K] 14,1
  • 14,1 kJ/mqK è un valore basso, veramente deludente ed infatti INACCETTABILE !

I contratti pubblici che citano esplicitamente nell’oggetto dell’appalto il Decreto Ministeriale 24 dicembre 2015 e che includono i criteri di base ivi definiti, sono anche classificati come verdi ai fini del monitoraggio dell’ANAC.

Andiamo a vedere:

CRITERI AMBIENTALI MINIMI (CAM) Edilizia – Specifiche tecniche

ASPETTI ENERGETICI DIRETTI (FASE D’USO)

Prestazione energetica (½):

  • I progetti di nuova costruzione, ristrutturazione integrale degli elementi edilizi costituenti l’involucro di edifici esistenti di superficie utile superiore a 1000 mq, demolizione e ricostruzione, manutenzione straordinaria di edifici esistenti di superficie utile superiore a 1000 mq, ampliamenti superiori al 20% del volume riscaldato, ferme restando le norme e i regolamenti più restrittivi (es. regolamenti urbanistici e edilizi comunali, ecc.), devono garantire le seguenti prestazioni:
  1. L’indice di prestazione energetica globale EPgl deve corrispondere almeno alla classe A2.
  2. La capacità termica areica interna periodica, calcolata secondo la UNI EN ISO 13786: 2008 deve avere un valore di almeno 40 kJ/m2K.

avete notato questo valore minimo?

Capacità termica periodica lato interno k1 [kJ/m2K] 40,0

 E’ naturale che per i produttori di laterizio questa notizia sia musica per le loro orecchie:

criteri-ambientali-minimi-cam-capacita-termica-areica-interna-periodica-dm-26-6-2015

Anche per le mie orecchie.

            

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Scegliere lo spessore della parete in x-lam per un buon comfort estivo

La casa in legno piace sempre di più e chi vuole costruire da zero spesso è maggiormente invogliato da un cantiere pulito, svelto, profumato e ordinato senza le lungaggini e gli imprevisti di una costruzione tradizionale.

costruire-in-legno

La domanda che ci si pone più spesso è << quale tipo di casa in legno devo costruire nel clima italiano per avere ottimo comfort estivo? >>. La maggior parte degli aspiranti proprietari di una nuova casa in legno si orienta direttamente in una costruzione con pareti in x-lam evitando di prendere in considerazione le case a telaio dove il legno è limitato alla sola struttura ed in definitiva si tratta di una costruzione in materiale isolante.

casa in legno massa interna

L’idea di una parete massiccia in x-lam a strati incrociati (strati ortogonali di tavole di abete), preferibilmente senza collanti e sostanze chimiche, rassicura molto i committenti sul buon comportamento estivo. Eppure si trovano spesso di fronte alla scelta dello spessore di tale parete – per non sbagliare stiamo nel mezzo: << facciamola da 20 cm., quasi 100 kg/mq >>.

In realtà la scelta di solito verte su 4 tipologie:

  • una parete massiccia in x-lam da 14,3 cm
  • una parete massiccia in x-lam da 20 cm
  • una parete massiccia in x-lam da 25,7 cm
  • una parete massiccia in x-lam da 31,4 cm

La parete non è tutta qui naturalmente! Ci sono almeno 4 strati da tenere in considerazione:

  1. l’intonaco esterno
  2. l’isolamento termico sul lato esterno
  3. la parete massiccia in x-lam
  4. il rivestimento interno

parete massiccia in x-lam

Il 2° strato è dedicato all’isolamento termico vero e proprio, quello che ha il compito di contenere le dispersioni nel periodo di riscaldamento (trasmittanza termica) e di attenuare la quantità di calore che vorrebbe entrare nel periodo estivo (fattore di attenuazione) e che entrerà con un certo ritardo (ore di sfasamento).

Tale compito è importantissimo ma se prendessimo questo valore come unico importante per ottenere ottimo comfort estivo prenderemmo un bel granchio! Il fattore di attenuazione e lo sfasamento ci raccontano solo quanto siamo protetti in estate dal clima esterno. Chi è il nemico in estate? il sole? solo lui? l’umidità asfissiante? il sole e l’umidità? In parte sì, sono loro i nemici del comfort. Ma in parte siamo noi il nemico insospettabile.

Perchè dico questo? Posso progettare la migliore stratigrafia, con il migliore sfasamento del mondo, anche superiore alle 24 ore, ma ho solo tenuto fuori il sole! Non è lui l’unico colpevole! Ripeto che siamo noi! noi siamo i colpevoli!

Certo, se siamo via tutto il giorno, pranzando e cenando fuori e usando la casa come un albergo, la stratigrafia che ci protegge dal caldo estivo potrebbe anche funzionare e soddisfarci pienamente.  Se invece viviamo la casa intensamente abbiamo bisogno di un progetto ben più accurato!  Noi, per il solo fatto di esistere a 37° C di temperatura corporea siamo degli intrusi surriscaldanti – e poi c’è il cucinare, il lavare, lo stirare, accendendo qua e là luci ed elettrodomestici che peggiorano ulteriormente la situazione interna. Il surriscaldamento è dietro l’angolo!

Abbiamo raccontato al nostro progettista il nostro stile di vita? no? male! Si deve conoscere il nemico per sconfiggerlo!

Consiglio sempre di progettare l’involucro edilizio tenendo conto del problema del surriscaldamento interno degli ambienti. Non si può e non ci si deve limitare ad ottenere una certa trasmittanza termica U – questo sarebbe un progetto banale e sciocco. Anche progettare con un soddisfacente sfasamento dell’onda termica sarebbe riduttivo! Il sole sta fuori, ma noi siamo dentro! e siamo dei fornellini !

La progettazione del benessere estivo, quello passivo, ben inteso – non sto parlando di impianti di raffrescamento! troppo facile riempire la casa di impianti perchè il progetto è scarso! – è da concentrare sulla qualità del materiale del lato più interno, il più vicino a noi, i primi centimetri della stratigrafia.

Cosa possono quei primi centimetri del lato interno? farsi carico dell’energia che noi stessi produciamo all’interno!

Torniamo allo spessore della parete in x-lam:

più lo aumentiamo e meno bisogno di coibentazione abbiamo sul lato esterno! Di solito, chi arriva a sognare di avere una casa in legno sogna anche prestazioni da casa passiva… e la trasmittanza termica della parete vorrebbe essere U = 0,15 W/mqK (questo dato indica il poco che disperde la parete) – andiamo a vedere quanto isolante termico devo posare esternamente per ottenere questa buona prestazione al variare dello spessore dell’ x-lam:

stratigrafia x-lam fibra legno

  • x-lam da 14,3 cm + fibra di legno cm. 20 con sfasamento estivo di  ore 19 e fattore di attenuazione 0,06
  • x-lam da 20 cm + fibra di legno cm. 18 con sfasamento estivo di  ore 21 e fattore di attenuazione 0,03
  • x-lam da 25,7 cm + fibra di legno cm. 17 con sfasamento estivo di  ore 23,2 e fattore di attenuazione 0,02
  • x-lam da 31,4 cm + fibra di legno cm. 16 con sfasamento estivo di  ore 26,5 e fattore di attenuazione 0,01

che dire?

  • uno spessore più che doppio della parete in x-lam ci permette di risparmiare 4cm di fibra di legno esterna. si potrebbe dire che non ne vale proprio la pena dato il costo della parete!
  • se però guardo anche lo sfasamento che ottengo e l’ottimo valore del fattore di attenuazione devo ammettere che la costosa parete in x-lam da 31,4 è eccezionale!

qualcuno penserà: e aumentare lo spessore del cappotto per ottenere simili risultati? più parete o più cappotto? più legno o più isolante? (io che conosco già il risultato aggiungo che si dovrebbe conoscere la zona climatica per prendere una saggia decisione) vediamo:

valori simili a quelli della parete in x-lam da 31,4 cm + fibra di legno cm. 16 (sfasamento estivo di  ore 26,5 e fattore di attenuazione 0,01) si ottengono con la parete più sottile in x-lam da 14,3 posando ben 34 cm di fibra di legno esterna (più del doppio di isolante):

  • x-lam da 31,4 cm + fibra di legno cm. 16 con sfasamento estivo di  ore 26,5 e fattore di attenuazione 0,01
  • x-lam da 14,3 cm + fibra di legno cm. 34 con sfasamento estivo di  ore 26,3 e fattore di attenuazione 0,01

Perchè ho detto che si dovrebbe conoscere la zona climatica per prendere una saggia decisione? semplicemente perchè con l’enorme spessore di isolante la sottile parete in x-lam da 14,3 cm raggiunge una trasmittanza record di U = 0,10 W/mqK, forse utile in zona climatica F.

Portafogli alla mano, penso che sia più economico un grosso cappotto anzichè una grossa parete portante in x-lam, o mi sbaglio?

Comunque non era questo il tema di questo articolo – volevo parlare di comfort estivo:

Tutte le soluzioni offrono ottima protezione dal caldo estivo! ma, come anticipato, si deve migliorare il più possibile la stratigrafia sul lato interno. Il benessere estivo passivo, si ottiene con la qualità dei primi centimetri della stratigrafia, quelli in grado di farsi carico dell’energia che noi stessi produciamo all’interno! e lo spessore dell’ x-lam è utile o no in questo senso? più è grossa la parete in x-lam e più comfort estivo otterremo? La risposta è no!

Tutta la sfida si concentra sulla lastra in fibrogesso! Attenzione attenzione… alcune aziende per risparmiare propongono addirittura il cartongesso sul lato interno! Tanto è la stessa cosa, dicono!

Se ascoltate il mio consiglio, il minimo accettabile dev’ essere una lastra in fibrogesso, ma è bene sottolineare che 12,5 mm di fibrogesso offrono sì una certa capacità di assorbire calore internamente, ma per evitare il surriscaldamento estivo meglio alti valori di capacità termica areica interna!

La capacità termica areica interna di una stratigrafia non è un valore di sensazioni o di esperienza – è proprio un valore da calcolare e da confrontare! e questo valore non dev’essere letto da solo: immaginate una parete di mattoni pieni, ovviamente ha un valore ben più alto di una lastra in fibrogesso, ma se i mattoni non hanno ricevuto una protezione dal caldo estivo sul lato esterno con un adeguato sistema a cappotto nulla potranno fare per noi pur dimostrando un elevato valore di capacità termica areica interna!

Tutte le pareti esaminate prima:

  • x-lam da 14,3 cm + fibra di legno cm. 20 con sfasamento estivo di  ore 19 e fattore di attenuazione 0,06
  • x-lam da 20 cm + fibra di legno cm. 18 con sfasamento estivo di  ore 21 e fattore di attenuazione 0,03
  • x-lam da 25,7 cm + fibra di legno cm. 17 con sfasamento estivo di  ore 23,2 e fattore di attenuazione 0,02
  • x-lam da 31,4 cm + fibra di legno cm. 16 con sfasamento estivo di  ore 26,5 e fattore di attenuazione 0,01

prevedendo di posare sul lato interno una lastra da 12,5 mm di fibrogesso offrono una  capacità di assorbire calore internamente pari a 35 kJ/m2K

La Capacità termica periodica del lato interno (capacità areica interna) si esprime con K1 [kJ/m2K]

per migliorare il comfort estivo la prima cosa che può venire in mente di fare è posare una 2° lastra da 12,5 mm di fibrogesso raggiungendo una capacità termica areica interna pari a 41 kJ/m2K:

notate che il valore di capacità termica areica interna è cresciuto di quasi il 20% con pochi millimetri!

E’ diventato un articolo lunghissimo (spero non noioso), ma quello che volevo trasmettervi è il concetto che non basta comperare una casa di legno per avere un isolamento incredibile e star bene d’estate! Le variabili da tenere in considerazione sono molte e tutte contemporaneamente, la qualità e le caratteristiche dei materiali vanno decise con cura per chiudere la fase progettuale senza future delusioni.

Rieccovi l’immagine che rappresenta meglio di 1507 parole questo concetto un po’ sconosciuto – nella casa di legno si deve progettare tanta massa:

casa in legno massa interna

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