Involucro edilizio ovvero quasi letteralmente ciò che delimita una costruzione o una struttura e che si fa “mediatore” tra ciò che sta dentro e ciò che sta fuori. Separa e connette allo stesso tempo, o meglio, a seconda di ciò che conviene, agli abitanti o utenti del’edificio in questione.
Per involucro edilizio si intende l’insieme di tutte le unità tecnologiche ed elementi tecnici che appaiono come limite interno/esterno, in senso “morfologico” ma anche “funzionale”. Di solito si parla di involucro edilizio a secco, e si intende così che tutto ciò di cui è costituito, unità tecnologiche ed elementi tecnici, è tenuto assieme da sistemi di ancoraggio “a secco”. Per intenderci: bulloni, viti e saldature. O giunzioni a secco.
Involucro edilizio e risparmio energetico
Con il tempo l’involucro edilizio è diventato sempre più oggetto di attenzione, soprattutto per quelle che sono state, sono e potranno essere le sue relazioni con il sistema strutturale e quello impiantistico.
In passato, passato remoto, l’idea era di stare in equilibrio con la natura puntando sul riciclo dei materiali, riciclando anche gli edifici per nuovi scopi di utilizzo, ma impiegando il meno possibile materiali nuovi. Negli anni ’70 all’umanità è venuta “l’ansia” dell’isolamento termico, accorgendosi dei benefici economici e ambientali conseguenti, così abbiamo cominciato a sviluppare tecniche di coibentazione dell’involucro.
Ecco allora nuovi materiali e soprattutto un cambio di concezione. L’involucro edilizio da semplice elemento-barriera protettivo ha cominciato ad essere concepito e progettato come un complesso sistema filtro. Se ben progettato, anche in grado di ottimizzare le interazioni tra esterno ed interno.
Man mano, con l’evoluzione degli studi e della nostra consapevolezza dell’importanza dell’involucro edilizio, abbiamo cominciato a puntare sul far variare le sue prestazioni in base alle situazioni ambientali esterne e, ovviamente, alle esigenze di chi vive dentro all’involucro edilizio. Con questo passaggio, in esso vengono assemblati quindi dispositivi vari, diversi dagli elementi visti finora e finalizzati a sfruttare le risorse naturali per produrre energia.
Involucro edilizio sostenibile
Interagendo in modo intelligente con l’ambiente esterno, l’involucro edilizio diventa sostenibile. In modo attivo o passivo. Se passivo, l’involucro edilizio si limita a massimizzare il guadagno solare diretto mostrando al mondo, sterno, superfici vetrate più estese possibili come un sorriso smagliante. Oltre a questi cattura sole, l’involucro passivo può essere munito anche di serre per catturare l’energia solare in inverno e di dispositivi per fare penetrare negli ambienti interni la luce solare, approfittando anche di un po’ di ventilazione naturale. Quant basta, quanto lo si desidera.
L’involucro edilizio diventa attivo quando si arricchisce di impianti per la raccolta e la trasformazione dell’energia solare e per la ventilazione artificiale provenienti dall’esterno. Ovviamente questo secondo tipo è più efficiente in termini energetici, possiamo trarne più benefici ma non senza dover fare dei sacrifici. E in questo caso è un sacrificio di castrazione architettonica: l’involucro edilizio attivo, per essere attivo pone dei limiti sulla creatività di chi lo progetta che si trova a dover fare i conti con moduli spesso rigidi e “regole” che rendono schematica e limitata la distribuzione interna degli ambienti.
Un buon compromesso in questa situazione lo si raggiunge con un involucro edilizio attivo costituito da una parete vetrata ventilata: si tratta di due superfici trasparenti separate da un’intercapedine e ventilate artificialmente tramite delle bocchette d’aria. Un’altra idea è quella di integrare nella facciata un impianto fotovoltaico facendo comparire le celle qui e là sulle pareti vetrate.
Involucro edilizio innovativo
Innovativo, ma fino a che punto conveniente? E’ l’involucro edilizio ibrido. Gli architetti lo hanno sviluppato, alcuni,con molte aspettative, convinti di poter ottenere la sintesi ottimale tra passivo e attivo. Sì, volevano un involucro edilizio che fosse insieme passivo ed attivo, vale a dire in grado di svolgere funzioni diverse soprattutto di modificare le proprie prestazioni di volta in volta guardando “fuori dalla finestra” il tempo che fa. Ad oggi questa innovazione costringe a spese molto alte, sia di costruzione, sia di manutenzione
Efficienza energetica dell’involucro edilizio
Per comprendere se un involucro edilizio è efficiente, dal punto di vista energetico, è necessario valutare la sua capacità di reagire in modo flessibile ai cambiamenti di meteo. Per essere un buon involucro edilizio deve saper minimizzare le dispersioni termiche nel periodo invernale e limitare le impennate di caldo in estate. Se così accade, va tutto a beneficio del comfort di chi abita dentro l’involucro edilizio, ma anche a beneficio dell’ambiente, perché si sta bene in casa e non si sono utilizzate fonti energetiche non rinnovabili.
Involucro edilizio: una progettazione complessa
Non è tutto d’un pezzo, l‘involucro edilizio, anche se finora ne abbiamo parlato come fosse una entità omogenea. In verità è composto da elementi e strati. L’elemento portante, c’è, e poi quello di ancoraggio che trattiene i rivestimenti. Qui la complessità della scelta c’è eccome: bisogna valutare in funzione del tipo di superficie, dei carichi accidentali e permanenti e dalle misure e distanze oltre che dalla struttura globale di supporto. Infine c’è lo strato di tamponamento e di rivestimento esterno.
Le tecnologie e l’architettura moderna permettono un ampio raggio di azione, e ci permettono di sbizzarrirci. Lo scopo è azzeccare tra le molteplici combinazioni quella che sfrutta con stile le potenziali sinergie tra materiali diversi e integra più sistemi costruttivi e abitativi. Due righe per dirlo, ma per farlo…
Involucro edilizio: tipologie
Per quanto riguarda il sistema costruttivo, le tipologie di involucro edilizio a secco sono in generale tre. Ci sono le strutture composte da montanti e traversi, c’è la versione evoluta di queste -le strutture composte da montanti, traversi e schermi esterni – e poi ci sono le struttura a cellule o unità.
Questa è una distinzione schematica che non tiene conto di come, con l’evoluzione dei sistemi di involucro edilizio, è poi aumentata di fatto sia la complessità sia la qualità delle strutture ideate e realizzate, “giocando” anche su diversi materiali utilizzati per gli strati di rivestimento. Vediamo qualche esempio di facciata. In fin dei conti, se architetti non siamo, con rispetto al resto dell’involucro edilizio, ma è ciò che a noi profani salta all’occhio.
La facciata continua o curtain wall è principalmente di metallo, legno o PVC, mostra elementi strutturali verticali ed orizzontali collegati insieme. L’effetto del rivestimento è di continuità dell’involucro rispetto alla struttura portante dell’edificio, che resta interamente arretrata rispetto al piano della facciata.
Quando la facciata dell’involucro edilizio è ventilata si ha invece uno schermo in cui l’intercapedine tra il rivestimento e la parete è progettata perché l’aria possa fluire per effetto camino a seconda delle necessità stagionali. É molto intelligente come facciata e migliora le prestazioni termoenergetiche complessive del’involucro edilizio. E dell’edificio tutto.
Esempi meno comuni ma che meritano una citazione sono le strutture a schermo antipioggia (Rain Screen Cladding), finalizzati alla protezione dalla pioggia battente e dalle infiltrazioni di umido. E poi la facciata a doppia pelle: si vede un contenitore trasparente lungo tutto il perimetro dell’edificio formato da una pelle esterna, fissa, per proteggere il fabbricato dalle intemperie, e poi quella interna, spesso con infissi per ventilare i locali interni
Involucro edilizio integrato
Questo è il caso in cui è attivo l’involucro edilizio si mette a produrre energia. Ecco allora comparire pannelli fotovoltaici che trasformano la radiazione solare in elettricità. Oppure schermature solari, come i frangisole fissi, mobili e orientabili. L’involucro edilizio interattivo, inoltre, si guarda attorno e sa valutare le variazioni climatiche mediante dispositivi di controllo automatici o mediante l’intervento diretto dell’utenza.
In questo modo può poi provvedere al controllo dei livelli prestazionali dell’involucro edilizio agendo su chiusure eventuali e modificando così i valori dei parametri termoigrometrici e ambientali relativi al microclima interno.
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