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Copertina articolo efficientamento energetico e miglioramento sismico Casa Valdi

EFFICIENTAMENTO ENERGETICO E MIGLIORAMENTO SISMICO: CASA VALDI

Casa Valdi è la storia del rinnovamento di un vecchio casolare custodito da un bosco, situato nella Provincia di Pisa. La progettazione che abbiamo intrapreso ha voluto lasciare inalterata l’anima del luogo e la sensazione che la struttura crea nel suo contesto naturale, arricchendola di un comfort energetico abitativo, ottenuto combinando in modo armonioso un design minimale e un sistema edificio-impianto invisibile negli spazi interni.

In questo articolo ti parlerò di Casa Valdi, un progetto a noi molto caro, relativo ad un edificio bifamiliare situato nella provincia di Pisa, che è stato pubblicato sul numero 44 della rivista Azero, edita Edicom Edizioni, un’importante rivista che si occupa di risparmio energetico, sostenibilità e benessere abitativo.

Casa Valdi ha visto la sua realizzazione durante il periodo del Superbonus 110, e ci ha coinvolti totalmente nella progettazione energetica, impiantistica e strutturale dell’intero edificio.

Il nostro obbiettivo è stato quello di migliorare la distribuzione degli spazi interni e di ridurre i consumi energetici dell’edificio, apportando su di esso un importante efficientamento energetico e un miglioramento dal punto di vista strutturale.

La trasformazione degli spazi interni di Casa Valdi
Immagine del piano terra: il prima e il dopo di Casa Valdi

Efficientamento energetico e miglioramento sismico: il problema iniziale di Casa Valdi

L’immobile, nelle condizioni di partenza, si trovava in uno stato di parziale degrado, dovuto al fatto che le murature miste in laterizio e pietra che ci siamo trovati ad indagare, risultavano in alcuni punti lesionate. Vi erano inoltre dei distacchi in corrispondenza di due corpi di fabbrica laterali ed i solai interni presentavano degli avvallamenti della pavimentazione esistente. La copertura lignea era invece in buono stato, complice alcuni interventi sull’estradosso effettuati negli anni precedenti. La gronda in aggetto in travetti di legno e mezzane necessitava comunque di essere consolidata e ripristinata. La muratura presentava inoltre fenomeni di umidità di risalita evidenti, soprattutto nelle facciate esterne.

Foto prospetto principale di Casa Valdi. Stato di fatto unità due.
Prospetto principale: stato prima dei lavori
Foto prospetto principale di Casa Valdi. Stato di fatto
Prospetto principale: stato prima dei lavori

Lo stato di fatto vedeva quindi le due unità immobiliari indipendenti articolarsi su due livelli, il piano terra ed il piano primo. Entrambe le unità erano riscaldate e dotate in partenza di radiatori alimentati da caldaie termo-autonome a g.p.l., poiché la zona in cui si trova l’edificio non era metanizzata.

La nostra soluzione: efficientamento energetico e miglioramento sismico

Il nostro progetto ha previsto la ridistribuzione planimetrica degli spazi interni, attraverso la demolizione di alcuni tramezzi, l’apertura di varchi in murature portanti, la creazione di lucernari per garantire un maggior comfort luminoso degli spazi vissuti. In aggiunta, sono state eseguite operazioni di efficientamento energetico dell’involucro, relativamente alle pareti perimetrali, comprensive di infissi, ma anche dell’intera copertura e del solaio del piano terra.

La nuova distribuzione planimetrica degli spazi ha reso necessario inoltre intervenire strutturalmente sull’immobile attraverso un’analisi strutturale globale dell’intero edificio. Per garantire un locale tecnico adeguato anche ai nuovi impianti che dovevano essere installati, è stato realizzato un piccolo ampliamento, ospitante tutta la centrale termica della prima unità, in cui è stata inserita anche l’unità di ventilazione meccanica centralizzata. La seconda abitazione ha subito modifiche interne e sull’impianto più contenute. Si è previsto comunque l’inserimento di sistemi di rinnovo dell’aria puntuali in ogni stanza.

Elaborati di progetto: Casa Valdi
Casa Valdi stato di progetto: pianta del piano terra e del piano primo, prospetti e sezioni.

L’immagine sottostante rappresenta Casa Valdi come la vediamo oggi, in tutto il suo splendore.

Casa Valdi oggi, dopo l'intervento di efficientamento energetico ed il miglioramento sismico.
Casa Valdi oggi, dopo l’intervento di efficientamento energetico ed il miglioramento sismico.

Il miglioramento sismico di Casa Valdi: gli interventi

L’immobile, come anticipato, ha subito nel complesso un intervento di miglioramento sismico attraverso una serie di interventi complessivi. Il punto di partenza, successivo ad un rilievo dettagliato dimensionale ma anche delle caratteristiche dei materiali e delle strutture presenti, è stato quello della realizzazione di un modello strutturale di calcolo globale, che rappresentasse in modo fedele lo stato di fatto della struttura e facesse emergere le criticità ed i meccanismi di collasso presenti. Successivamente, si è proceduto attraverso la modifica del modello strutturale realizzato, adattandolo allo stato di progetto ed andando ad inserire tutti quegli interventi migliorativi che ritenevamo indispensabili per salvaguardare la salute degli occupanti interni nel caso si fosse verificato un evento sismico. Il confronto tra lo stato ante e post opera, ci ha permesso di valutare l’effettivo miglioramento ottenuto a seguito degli interventi previsti.

Modello sismico Casa Valdi: miglioramento sismico
Immagine del modello strutturale di Casa Valdi realizzato per il miglioramento sismico dell’intero edificio.

Gli interventi progettati sono stati rivolti a:

  • ripristinare le caratteristiche iniziali degli elementi portanti danneggiati;
  • migliorare le caratteristiche di resistenza e duttilità;
  • impedire meccanismi di collasso locali;

Gli obbiettivi che volevamo raggiungere erano quelli di:

  • incrementare le connessioni tra elementi strutturali in modo da favorire il comportamento scatolare dell’edificio ed inibire i meccanismi di ribaltamento;
  • consolidare gli elementi con maggiore vulnerabilità.

Le immagini che seguono riportano il consolidamento dei solai, ottenuto con l’impiego di connettori perimetrali, in grado di realizzare una sorta di cerchiatura perimetrale antisismica, atta a ridurre i rischi di collasso dei solai stessi causati dal loro sfilamento e dal ribaltamento fuori piano delle pareti.

Immagini dei connettori e della rete elettrosaldata dei solai
Miglioramento sismico dei solai realizzato attraverso una cordolatura perimetrale con barre di acciaio e inghisaggi perimetrali.
Miglioramento sismico di Casa Valdi dei solai lignei.
Miglioramento sismico dei solai realizzato attraverso una cordolatura perimetrale con barre di acciaio e inghisaggi perimetrali. Dettagli rete e.s.

L’impiego di catene e di travi di sostegno in acciaio, collaboranti con le travi lignee esistenti, ha contribuito a migliorare il comportamento scatolare dell’intero edificio. In questo modo, in caso di evento sismico, l’edificio compie un movimento orizzontale oscillatorio il più possibile compatto tra tutte le partizioni esistenti.

Travi di consolidamento metalliche.
Miglioramento sismico attraverso l’inserimento di travi metalliche a sostegno delle travi lignee esistenti.
Miglioramento sismico con catene di sommità alla muratura esistente
Catene metalliche per migliorare il comportamento scatolare dell’immobile.
Piano primo di Casa Valdi prima dei lavori
Il piano primo di Casa Valdi durante i lavori
Piano primo di Casa Valdi dopo i lavori
Lo stato finale del pano primo di Casa Valdi a lavori conclusi

La riduzione dei consumi energetici: gli interventi sull’involucro

Dal punto di vista del miglioramento energetico e della riduzione dei consumi energetici, il punto di partenza del nostro studio ci ha visti coinvolti nella modellazione energetica globale dell’edificio, eseguito a seguito di un attento rilievo delle caratteristiche degli elementi esistenti (muratura, infissi, solai…).

La situazione energetica di partenza era estremamente critica: l’edificio infatti disperdeva energia attraverso ogni suo minimo componente; le murature miste in laterizio e pietra erano caratterizzate da valori elevati di trasmittanza termica, gli infissi lignei con vetro singolo e la copertura erano altri elementi che impedivano all’edificio di essere una scatola all’interno della quale accumulare calore.

Successivamente alla valutazione energetica di partenza, ottenuta inserendo anche gli impianti esistenti, si è proceduto attraverso la modellazione energetica dell’edificio nello stato di progetto. Gli interventi che abbiamo pensato di attuare e che sono stati poi realizzati, hanno riguardato la coibentazione totale dell’involucro opaco dell’edificio (le pareti esterne), attraverso uno strato di isolante termico di 14 cm in lana di roccia, la coibentazione della copertura, realizzata con materiali naturali e traspiranti e la sostituzione degli infissi. Al piano terra inoltre è stato previsto uno strato coibente ed idonea guaina atta ad impedire le infiltrazioni dal basso.

Il processo ha visto l’attento studio di tutte le varie stratigrafie, ed un’attenzione maniacale alla risoluzione dei dei ponti termici, che sono stati risolti dapprima, attraverso un’attenta valutazione analitica agli elementi finiti, successivamente controllata in opera per la loro corretta esecuzione.

Quello che caratterizza la nostra progettazione ed è per noi il nostro marchio di fabbrica, è il fatto che ogni elemento progettuale venga dapprima studiato a tavolino, verificato, disegnato e successivamente controllato per una corretta realizzazione in opera.

Anche se l’edificio non ha previsto una certificazione attraverso i protocolli CasaClima, si è comunque agito nell’ottica della buona pratica del costruire adottando tutti i principi di risparmio energetico e sostenibilità edilizia a noi cari, con estrema attenzione ai materiali impiegati, alla tenuta all’aria e all’acqua. Il nostro approccio progettuale rimane invariato, sia che un edificio possa essere certificato sia che non lo sia.

calcolo del ponte termico agli elementi finiti
Calcolo agli elementi finiti del ponte termico tra parete e copertura


La copertura è stato un altro elemento di particolare importanza per questo progetto. Purtroppo, il mercato dell’edilizia “tradizionale” prevede di adottare sempre e comunque soluzioni al ribasso, che non mirano veramente al risparmio energetico di un edificio e ad il comfort di chi lo abita.

Casa Valdi aveva a disposizione una copertura lignea con travi, travicelli e mezzane che non presentava particolari fenomeni di degrado strutturali, ma che necessitava di essere migliorata assolutamente dal punto di vista energetico. Le temperature percepite in inverno, ma soprattutto in estate, non consentivano ai proprietari di godere degli spazi del piano primo in modo confortevole.

Il progetto ha previsto la coibentazione completa della copertura attraverso l’impiego di uno strato lana di vetro e di fibra di legno mineralizzata. Questo ci ha garantito l’ottenimento di uno sfasamento dell’onda termica superiore alle 12 ore, come previsto dalla direttiva CasaClima, a garanzia di un maggior comfort estivo.

In abbinamento ai materiali isolanti previsti, è stato inserito un freno vapore nella parte sottostante ed una membrana traspirante a chiusura del pacchetto coibente, opportunamente nastrati.

Infine, per migliorare la prestazione complessiva, è stata creata una camera di ventilazione al fine di permettere all’aria di entrare dalla linea di gronda perimetrare e defluire dal colmo.

Il risultato ottenuto è quello di una copertura con un ridotto valore di trasmittanza termica, ma soprattutto con un elevato sfasamento termico.

Gli ambienti situati al piano primo adesso sono tutti vivibili e confortevoli, sia in inverno che in estate.

Fasi di montaggio della copertura di Casa Valdi
La copertura di Casa Valdi realizzata con materiali naturali e traspiranti
La fase finale della copertura: la membrana traspirante
Posa della membrana traspirante a completamento della copertura

Per quanto riguarda l’isolamento delle pareti perimetrali, questo è stato realizzato attraverso uno strato di lana di roccia dello spessore 14 cm che fascia completamente l’intero edificio. La scelta di utilizzare un materiale minerale e non uno sintetico, è stata dettata dal fatto che questo garantisce una maggiore traspirabilità della parete. Inoltre, vista la vicinanza di una strada, l’utilizzo della lana di roccia ha contribuito alla riduzione del rumore aereo proveniente dall’esterno, migliorando il comfort acustico degli occupanti.

Il cappotto che abbiamo preteso fosse installato è corredato da relativa certificato ETA del produttore, a garanzia del ciclo effettuato.

efficientamento energetico dell'involucro: il cappotto termico
Fasi di montaggio del cappotto termico della facciata, realizzato con lana di roccia spessore 14 cm.

L’efficientamento energetico di Casa Valdi: gli impianti

L’impianto che abbiamo progettato si differenzia per le due unità immobiliari e segue la progettazione dell’involucro di partenza. E’ impensabile infatti progettare un impianto che non sia “cucito” su misura in base ai consumi effettivi dell’abitazione.

La prima unità è stata dotata di una pompa di calore aria acqua splittata, predisposta per lavorare sia in riscaldamento che in raffrescamento, a servizio di un sistema radiante a pavimento. Per la seconda unità si è scelto di non sostituire i radiatori esistenti, installando una nuova caldaia a GPL.

Gli impianti di Casa Valdi: pompa di calore e ventilazione meccanica controllata

Entrambe le unità sono state dotate di sistemi di rinnovo dell’aria, centralizzata e puntuali, per garantire un livello di comfort e salubrità indoor ottimale.

Conclusioni

Il progetto Casa Valdi è stato per noi una sfida importante, che ci ha visti impegnati anima e corpo, con l’obbiettivo finale di soddisfare il sogno iniziale dei nostri committenti: quello di realizzare un’abitazione che riuscisse a dialogare il più possibile con l’ambiente circostante, ma che al tempo stesso riuscisse a garantire uno standard elevato di benessere e salubrità.

Interni di Casa Valdi
Piano terra di Casa Valdi: il soggiorno

Alla fine possiamo dire di essere riusciti a fare un buon lavoro, consapevoli che ogni scelta che abbiamo compiuto ha dovuto bilanciare in modo critico ed analitico l’aspetto delle performance con quello del budget economico dei proprietari.

Tutto questo è stato possibile anche grazie alla piena fiducia che i committenti hanno riposto in noi: ogni nostra proposta è stata accolta e condivisa, ogni decisione, dai materiali agli impianti è stata abbracciata. Riuscire a rendere consapevoli le persone delle scelte che stavano compiendo con i giusti perché e numeri alla mano, è stata la chiave vincente per poter realizzare qualcosa di ben fatto.

Piano terra di Casa Valdi
Alcuni scatti di Casa Valdi terminata

Il risultato finale che i committenti si trovano difronte è quello di una casa confortevole, calda, silenziosa e luminosa; un’abitazione in cui la parola comfort è protagonista.

Testimonianza di Romina e Matteo, proprietari di Casa Valdi