Isolamento della parete in muratura armata per casa passiva

Le doti antisismiche di una casa in legno sono state ampiamente pubblicizzate per diffondere in Italia le costruzioni leggere, ma quasi tutte le stratigrafie copiano l’isolamento termico dagli edifici del NordEuropa sottovalutando il nostro clima mediterraneo.

Si può fare a meno della massa che offre il laterizio in un involucro iper isolato come quello di una casa passiva?

isolamento-parete-muratura-armata-casa-passivaChi costruisce in laterizio ha già tutta l’inerzia che servirà all’edificio vita natural durante e può realizzare una muratura armata portante in qualsiasi zona sismica. Se vuoi leggere qualcosa di più sulle nuove Norme Tecniche per le Costruzioni (D.M. 17/01/2018) e sulla corretta scelta della tipologia di muratura portante, ordinaria o armata, nel rispetto delle NTC 2018 vai a questo link.

Non perdiamo di vista il nostro progetto: vogliamo che la casa stia sì in piedi, ma vogliamo anche che possa essere certificata come Casa Passiva, quindi abbiamo un doppio lavoro da fare per garantire al committente:

  • valori di resistenza a rottura molto superiori ai limiti imposti dalla normativa
  • valori di isolamento termico molto superiori ai limiti imposti dalla normativa

L’inerzia della parete

Prima ancora di nominare la parola isolamento ho immediatamente parlato di inerzia, infatti un blocco in laterizio con massa volumica di oltre 800 kg/mc ne offre tantissima, e, come dico sempre, ci farà molto comodo in tutte le stagioni:

  • in inverno, perchè accumulo il calore e grazie all’iper isolamento me lo tengo tutto dentro come riserva a garanzia delle oscillazioni delle temperature interne (praticamente annullate)
  • in estate, perchè nella enorme massa posso scaricare energia in eccesso!

Alcuni rari costruttori di case in legno fanno molta attenzione nel progettare le finiture interne, questo proprio per garantire una ottimale inerzia pur trattandosi di edifici leggeri. E questo aspetto è proprio quello che divide i buoni progetti da quelli cattivi.

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Ora lasciamo il progettista o l’ingegnere delle strutture occuparsi dei requisiti dell’armatura metallica verticale e orizzontale nella muratura armata e tuffiamoci nell’isolamento della parete.

Il sistema di isolamento termico

Non c’è dubbio che al committente si debba offrire un sistema di isolamento termico certificato. Lo ricordo un’ennesima volta: se i componenti del sistema a cappotto sono stati testati e certificati possiamo stare ben tranquilli sulla durata e sulla sicurezza del nostro investimento.

Se vuoi capire di più sulle certificazioni, leggi i mie precedenti articoli che parlano di ETICS certificati ETA, così sarai quasi un esperto in isolamento a cappotto, o almeno più esperto di tutti gli altri – vai a questo link.

Valori di isolamento termico molto superiori ai limiti imposti dalla normativa, cosa intendo?

ecco la tabella riferita al DM 26.6.2015:

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Se il progetto è costruire una casa passiva in muratura dobbiamo curare principalmente 3 dettagli della parete esterna:

  • l’isolamento termico del componente opaco dovrà avere una trasmittanza termica (valore U) inferiore a 0,15 W / (m²K). Ricordate cosa significa questo 0,15?  significa che solo 0,15 Watt vengono ancora dispersi per ogni metro quadrato di parete (per ogni grado Kelvin di differenza di temperatura dai 20°C interni).
  • la tenuta all’aria dell’edificio: sembra banale, ma non basta sigillare bene le finestre perchè l’involucro garantisca automaticamente di superare il Blower door test con un valore inferiore a 0,6. Anche le attenzioni nella posa dei blocchi, nei giunti e nelle scannellature per gli impianti sono fondamentali
  • i ponti termici: se l’analisi di ogni dettaglio mostra che alcuni ponti termici non possono essere evitati questi devono essere almeno minimizzati il più possibile.

Visto che ne ho appena parlato, fermiamoci un attimo sui ponti termici per ribadire 2 cose spesso sottovalutate:

  1. il ponte termico è una dispersione di calore
  2. il coefficiente di dispersione termica viene sempre incluso nel calcolo delle perdite di calore per trasmissione dell’intero edificio, quindi peggiora il bilancio energetico generale

E spendiamo anche 2 parole sulla trasmittanza della parete: chi non è abituato a questi numeri non si sarà entusiasmato davanti a quel valore U, quindi ne approfitto per riportare qui sotto una tabella:

il paragone diretto tra Casa Passiva e casa Classe A4 fa subito percepire il salto in avanti del livello progettuale!

E’ sufficiente leggere il fabbisogno per riscaldamento per rendersi conto che per scaldare 1 Casa in Classe A4 ci vuole la stessa energia necessaria a 3 Case Passive:

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Se la Casa in Classe A4 viaggia a motore, la Casa Passiva viaggia quasi a vela…

Si potrebbe dire che una Casa in Classe A4 prevede tanto isolamento + tutto il resto (come sempre, le mancanze vengono coperte dagli impianti), mentre una Casa Passiva prevede tanto isolamento e tanto progetto, altrimenti non funziona.

Quanto costa una Casa Passiva

A pensar male dello standard passivHaus si potrebbe dire che quanto non spendo per riscaldamento è già stato speso nella progettazione e nell’isolamento della costruzione: un po’ è anche vero – ma se vogliamo proprio prezzare la casa passiva un tanto al kg scopriamo che tutto sommato 1.500€/mq lordi non sono poi troppi.

Eccola qua la Casa Passiva di cui stiamo parlando

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la parete, quasi completamente cieca dove l’irraggiamento è quasi nullo, svela (all’occhio attento) che si tratta di una casa da meno di 15 kWh / (m²anno), ancor prima di conoscere lo spessore dell’isolamento.

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La casa passiva conta moltissimo sugli apporti solari, quindi, il posizionamento e la superficie vetrata contribuiscono al non bisogno di riscaldamento:

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Il nostro edificio, per esempio, è è ruotato di 22º rispetto all’asse Nord-Sud:

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Se d’inverno il sole è il principale fornitore di energia gratuita (e non ancora tassata), d’estate è obbligatorio, come per tutte le case, limitare quanto possibile l’irraggiamento delle porzioni vetrate.

Come si comporta in estate questa muratura per casa passiva?

Se molte zone italiane affrontano abbastanza bene l’estate, i grandi centri e la Pianura padana soffrono molto il periodo estivo – tra surriscaldamento e umidità alle stelle spesso non c’è scampo.

L’isolamento di questa muratura cosa garantisce?

  1. circa 19 ore di sfasamento (il grosso lo dobbiamo al blocco di costruzione in laterizio perchè già da solo garantisce circa 14 ore, è facile capire che l’EPS, pur molto spesso, fa la sua parte per sole 4-5 ore in più, che fanno sempre comodo: infatti l’EPS va forte in inverno! e va forte sul costo! anche 260mm di spessore non costano chi sa che, a differenza di altri materiali isolanti di cui parleremo in altro articolo (che si comportano come i pneumatici  “all season” – bene d’estate e anche d’inverno)
  2. una capacità termica periodica del lato interno (chiamata anche capacità areica interna) di oltre 44 kJ/mqK, un buon valore! per farla semplice… sto parlando dell’ inerzia.

Ecco un esempio per farvi comprendere bene questa capacità areica interna della parete:

Se un progettista decidesse di non far passare gli impianti nella muratura ma progettasse impianti elettrici e idraulici a vista sulla parete in previsione di rivestire tutte le superfici con cartongesso (una sorta di intercapedine per passaggio impianti riempita con 60mm di lana di roccia) il comportamento termico della parete sarebbe completamente diverso:

  • da un lato, l’isolamento a cappotto esterno potrebbe essere ridotto a 200mm e la parete conserverebbe sempre la bassissima trasmittanza U di 0,10 W/mqK
  • dall’altro lato, all’interno, gli ambienti sarebbero circoscritti nel cartongesso e nella lana di roccia che di fatto isola dalla massa del laterizio: infatti la capacità termica periodica del lato interno (o capacità areica interna) passerebbe da oltre 44 a soli 12 kJ/mqK, un pessimo valore!

Ma per fortuna questa casa non è stata costruita così!

Torniamo al periodo estivo e alle esigenze di questa casa passiva:

La climatizzazione estiva non è obbligatoria quindi non stiamo parlando delle esigenze della casa ma delle esigenze del committente: se non si può conoscere in anticipo la propensione alla sofferenza dei futuri padroni di casa, meglio occuparci fin dalla progettazione del raffrescamento e della deumidificazione degli ambienti:

secondo l’analisi fatta, l’edificio supererà i 25°C interni per 55 giorni l’anno, quindi è stato calcolato il consumo di energia elettrica per mantenere gli ambienti sotto i 26°C ambiente nei mesi di giugno, luglio e agosto. Sempre nello stesso periodo si devono deumidificare gli ambienti:

  • consumo stimato di giugno: 0,8 kWh/mq per raffrescamento  e zero kWh/mq per deumidificazione
  • consumo stimato di luglio: 3,1 kWh/mq per raffrescamento  e 2,1 kWh/mq per deumidificazione
  • consumo stimato di agosto: 2,8 kWh/mq per raffrescamento  e 1,3 kWh/mq per deumidificazione

qui sotto pubblico il grafico:

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Tenete presente che questo consumo succede nella stagione più soleggiata dell’anno:

  • la produzione dell’impianto fotovoltaico di soli 3 kW copre quasi totalmente questo consumo.

Come già detto, la climatizzazione estiva non è obbligatoria, certo si deve lavorare di cervello e accettare l’estate per quello che è: il periodo più soleggiato dell’anno. Dunque:

  1. ombreggiamento ottimamente gestito, anche con il verde delle piante
  2. ventilazione notturna naturale ogni volta che è possibile (un vero problema per i grandi centri urbani che soffrono della cosiddetta isola di calore)

E ora, dopo tante chiacchiere, iniziamo a smontare questa casa passiva per vedere cosa c’è sotto il ponte di coperta di questa piccola casa a vela di 196mq lordi:

la stratigrafia parete in muratura armata con isolamento in EPS con grafite

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i punti di cui stiamo parlando sono:

  • il primo corso dei blocchi semipieni con fori verticali (45%) riempiti di isolamento in perlite sfusa che è ottima soluzione per attenuare il ponte termico del piede della muratura (6):

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  • la muratura armata in blocchi semipieni spessore 300mm (5)
  • la regolarizzazione della superficie in laterizio grezza con adesivo rasante (7)
  • la impermeabilizzazione monocomponente all’acqua (8)
  • la membrana impermeabilizzante in bitume polimero (9) che si raccorda in basso son il manto bituminoso con film in alluminio (4) che svolge la funzione di barriera al gas Radon e al vapore
  • la impermeabilizzazione in pasta monocomponente per sigillare i passaggi impiantistici (9a):

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  • il collante appartenente al sistema certificato a cappotto (10) – è stata preferita la tecnica del collante sul cordolo e i 3 punti centrali:

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  •  la tassellata con tassello protetto da rondella isolante esterna:

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  • il rasante (13) e la finitura (14) appartenenti sempre al sistema certificato a cappotto (10) con la parte bassa a rischio pioggia di rimbalzo ancora impermeabilizzante monocomponente all’acqua (8) prima della finitura

Altri particolari dell’isolamento a cappotto:

per affrontare correttamente il foro finestra con monoblocchi sporgenti dal filo esterno della muratura grezza è obbligatorio sagomare i pannelli con precisione sartoriale:

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qui sotto la seconda muratura davanti ai pannelli isolanti da 260mm di spessore, la muratura del vano garage:

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la costante attenzione per la tenuta all’aria dell’involucro in vista del Blower door test: le scannellature sono tutte lisciate con malta:

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i passaggi impiantistici sono nastrati e correttamente distanziati per lavorare e verificare meglio le sigillature:

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Qualche esperto-lettore si domanderà quale è stato il risultato del Test di tenuta all’aria:

  • beh, questo edificio ha ottenuto lo straordinario valore di n50 = 0,12 nel Blower Door test finale.

Vuoi una casa passiva con superbonus 110% incluso?

  • cerca un edificio da demolire e ricostruire! Non ci avevi mai pensato?

A quel punto ti serve solo un buon progettista e una impresa di costruzioni all’altezza, 2 cose che trovi dietro l’angolo in tutta Italia:

  • fine delle battute, l’impresa di costruzioni deve essere veramente preparata a questo tipo di esecuzione e deve avere maestranze che conoscano perfettamente il senso progettuale di ogni dettaglio.

Ringrazio per il permesso di pubblicare queste foto di cantiere MAC Costruzioni Generali che è un’impresa edile che si è specializzata nella progettazione, costruzione e ristrutturazione di edifici secondo i più elevati standard energetici come Passivhaus e CasaClima.


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autore: Federico Sampaoli


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4 commenti su “Isolamento della parete in muratura armata per casa passiva”

  1. Buonasera Diego,
    ti rispondo in qualità di progettista della villetta oggetto del Post.
    Cerco di rispondere alle sue curiosità:
    1. Nel caso in oggetto, essendo l’edificio realizzato con muratura armata di laterizio, non è possibile usare un materiale diverso dal laterizio per l’isolamento del primo corso (per motivi strutturali). Sono a conoscenza di un prodotto specifico per realizzare il primo corso isolato di una muratura armata, che è questo: https://www.danesilaterizi.it/product/normablok-piu-30-19-21-ma-taglio-termico-laterizi-per-murature-armate/
    Ovviamente l’utilizzo di questo prodotto specifico ha un costo superiore rispetto al riempimento con perlite di un blocco standard e presuppone inoltre di utilizzare blocchi della stessa marca anche per i seguenti corsi di muratura, al fine di garantire la corrispondenza geometrica delle forature da armare.
    A titolo informativo riporto i valori di trasmittanza termica equivalente del blocco di laterizio per muratura armata saturato di perlite: trasmittanza orizzontale = 0,19 W/(mK); trasmittanza verticale = 0,29 W/(mK)
    2. Nel caso in oggetto tutta l’impiantistica è stata realizzata al di sopra dello strato di isolamento della platea di fondazione (XPS sp.20cm) ricavandolo all’interno dello spessore del massetto alleggerito tipo Foamcem, che è di 20cm. Quindi sono stati realizzati solo dei fori orizzontali che attraversano la parete in senso perpendicolare, opportunamente sigillati internamente per la tenuta all’aria ed esternamente per garantire l’impermeabilità.
    3. Per il fissaggio di elementi sul cappotto esistono prodotti specifici come per esempio questi https://dosteba.eu/c/1120/senza-fissaggio-meccanico, o questi https://www.roefix.it/prodotti/sistemi-di-isolamento-termico-1153/elementi-di-montaggio-1162 adatti sia per carichi leggeri come la videocamera della quale parli, sia per carichi pesanti come ringhiere, pensiline, ecc.
    Per il passaggio dei cavi tra interno ed esterno è sempre meglio realizzare un foro perpendicolare alla parete nel punto più vicino possibile all’elemento che si desidera installare. È necessario infatti eliminare o limitare al massimo il percorso sul lato esterno di cavi o altri elementi collocati in spessore di cappotto, per non inficiarne il potere isolante e rischiare di generare problemi di formazione di condensa o cavillature della rasatura. I percorsi dei cavidotti, se necessari, sono sempre da realizzarsi sul lato interno, siano essi a vista o sottotraccia, all’interno di locali riscaldati o non riscaldati.
    Un saluto.

  2. Buongiorno,
    ho tre curiosità da chiederle, se posso approfittare della sua competenza e disponibilità, su alcuni dettagli a cui magari porre attenzione in ottica di case estremamente curate come quelle passive:
    1-vedo spesso nei suoi articoli che viene adottata la soluzione del riempimento con perlite del primo corso di muratura; non sarebbe meglio utilizzare un blocco in calcestruzzo cellulare (magari idrofobo), il cui isolamento è uniforme? La conducibilità verticale del blocco nella parte del laterizio, è decisamente maggiore rispetto ai fori riempiti con perlite…
    2-l’uscita verso l’esterno delle tubazioni impiantistiche, spesso nei progetti strutturali viene prevista attraverso la fondazione; questo vuol dire attraversare l’isolante orizzontale (che sia l’xps a pavimento o attraverso il primo corso isolato di muratura) e poi uscire lateralmente a una quota bassa forando l’isolante verticale (cappotto). E’ conveniente prevedere un’uscita laterale, forando solo il cappotto verticale e non attraversando l’isolante orizzontale dove possibile? Oppure l’uscita a una quota superiore (quindi meno riparata dall’inerzia del terreno) è più svantaggiosa?
    3-sempre nell’ottica del punto precedente, le pongo ad esempio l’installazione di una videocamera di sorveglianza su un cappotto esterno; che accorgimenti utilizzare per il suo fissaggio e il passaggio dei cavi di alimentazione? Meglio forare orizzontalmente muratura e isolante o crearsi un percorso canalizzato meno disperdente? (penso sempre al terreno o a un locale non riscaldato come il sottotetto)

    Grazie

  3. che bei tempi quelli in cui si poteva attraversare le regioni senza autocertificazioni, visitare un cantiere lontano, incontrarsi a parlare liberi dalle mascherine e immaginare soluzioni insieme, inginocchiati davanti a un vecchio muro di pietra che voleva tornare a piacere e a proteggere il committente.
    che bei tempi, quelli in cui si poteva cenare insieme, pur non appartenendo ad un nucleo familiare, guardando il Lago.
    che bei tempi saranno quelli quando avremo tutti più tempo, e faremo senza fretta!

    “Ho paura, e non so di che: non di quello che mi viene incontro, no, perché in quello spero e confido. Del tempo ho paura, del tempo che fugge così in fretta. Fugge? No, non fugge, e nemmeno vola: scivola, dilegua, scompare, come la rena che dal pugno chiuso filtra giù attraverso le dita, e non lascia sul palmo che un senso spiacevole di vuoto. Ma, come della rena restano, nelle rughe della pelle, dei granellini sparsi, così anche del tempo che passa resta a noi la traccia”.

    Scriveva Antonia Pozzi.
    Chi abita a Laveno Mombello, come Alessio, si sarà magari chiesto chi mai sia quell‘Antonia Pozzi a cui è dedicata la bella Biblioteca Comunale di Villa Frua.

    un caro saluto
    Federico

  4. Caro dott. Sampaoli,
    Dopo tanti anni ritorno sul suo sito e trova la solita passione, lucidità e capacità di approfondire.
    Bravo!
    E ancora grazie per la nave in pietra. Perfetta, anche grazie a lei.
    Un caro saluto
    Alessio

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