Facciata ventilata: concetto semplice ma tecnologicamente complesso

Così come un’automobile non è solo un motore che si sposta ma è anche design, forma, colore, personalità, così una facciata ventilata non è solo effetto-camino (è anche effetto-camino) ma è anche forma espressiva, strumento progettuale, opportunità creativa, firma riconoscibile.

La tattica da adottare è il gioco di squadra.

Cos'è una facciata ventilata: la definizione secondo la normativa tecnica

Se chiediamo alla norma UNI 11018:2003 di dirci cos’è una facciata ventilata ci risponderebbe con l’articolo 3.1.2: un tipo di facciata a schermo avanzato in cui l’intercapedine tra il rivestimento e la parete è progettata in modo tale che l’aria in essa presente possa fluire per effetto-camino al fine di migliorare le prestazioni termo-energetiche complessive.

Definizione tecnicamente corretta, non c’è dubbio. Ma ai giorni nostri una facciata ventilata non è più solo movimento d’aria. Così come un’automobile non è solo un motore che si sposta ma è anche design, forma, colore, personalità, così una facciata ventilata non è solo effetto-camino (è anche effetto-camino) ma è anche forma espressiva, strumento progettuale, opportunità creativa, firma riconoscibile.

Certe architetture non esisterebbero senza l’impiego di una facciata ventilata.

Accenni sulla storia della facciata ventilata

La facciata viene ventilata per instaurare l’effetto-camino. Ma non è nata così.

É nata in Norvegia come "tecnica del fienile a giunto aperto”, come schermo in legno posto ad una certa distanza dal muro di mattoni della casa per proteggerlo dalla pioggia. Il laterizio, infatti, tende ad assorbire l’acqua meteorica. Per permettere l’asciugatura dell’umidità residua dello schermo in legno si lasciavano delle aperture sia al piede che in sommità per fare girare l’aria all’interno dell’intercapedine. Tale schermo si chiamava, appunto, rainscreen. Negli anni ’50 si è cominciato a sostituire il legno con l’alluminio.

É da allora studi e ricerche, a cominciare da quelli della British Research Station e di altri istituti canadesi ed europei, hanno cominciato a mettere in evidenza i vantaggi della facciata ventilata che andavano ben oltre quelli della mera protezione antipioggia.

La facciata ventilata, un gioco di squadra

Quell’idea iniziale si è ampliata: da semplice schermo di protezione la facciata ventilata si è evoluta diventando finitura estetica di pregio, protezione dal surriscaldamento estivo, valido aiuto allo smaltimento dell’umidità dei muri in inverno, protezione agli agenti atmosferici, protezione da insetti ed animali, protezione dagli urti, protezione dai rumori esterni.

“Tanta roba”, direbbe qualcuno.

É proprio perché ha assunto questa connotazione ampia, la progettazione di una facciata ventilata non è affatto un gioco da ragazzi quanto piuttosto un gioco di squadra.

Infatti, il concetto posta alla base è semplice ma la realizzazione è tecnologicamente complessa. Per ottenere un buon risultato è necessario il concorso di più progettisti specializzati nei diversi settori interessati.

I componenti della facciata e i componenti del team

Gli strati funzionali che compongono una facciata ventilata sono sostanzialmente cinque e cioè:

1. La struttura primaria, ossia la parete portante.
2. L’isolamento termico, normalmente affidato a pannelli di materiale isolante.
3. Il sistema di ancoraggio.
4. L’intercapedine ventilata.
5. Lo schermo (o rivestimento) esterno.

Lo schermo

Lo schermo ha principalmente una valenza di composizione architettonica perché i materiali utilizzati, il disegno estetico delle finiture e dei bordi e i pattern di montaggio degli elementi caratterizzano fortemente i prospetti e il contenuto formale e compositivo dell’edificio. Si può passare da un effetto di architettura vernacolare ad una soluzione ipertecnologica futuristica.

Se la scelta estetica è in capo al progettista architettonico, la scelta dei materiali da utilizzare allo scopo deve essere discussa fin dai primi approcci dall’intero team di progettazione perché tale scelta ha forti implicazioni tecniche e strutturali.

Lo schermo può essere infatti realizzato con i più svariati materiali che presentano caratteristiche materiche, dimensionali e di carico molto diverse fra loro:

• materiale lapideo naturale (piastrelle o lastre in pietra);
• materiale lapideo riagglomerato;
• lastre in ceramica;
• fibrocemento con finitura ad intonaco;
• piastrelle in gres;
• elementi in laterizio;
• pannelli o doghe in legno;
• pannelli in plastica;
• pannelli in lamiera e in metallo;
• pannello laminato HPL;
  Attualmente molto usato: è costituito da strati di carta kraft impregnati con resina fenolica, mentre almeno una delle due facce consiste di uno strato decorativo di carta di cellulosa impregnata con resina termoindurente avente funzioni sia estetiche, sia anti-intemperie. Durante il processo di produzione, calore (a 150°C) e alta pressione (9 Mpa) vengono applicati congiuntamente in presse multivano, nelle quali avviene la policondensazione delle resine. Uno o entrambi i lati sono caratterizzati da una superficie decorativa.
• pannelli in vetro. 

Il materiale, la forma, gli spessori, le dimensioni e il peso proprio dei pannelli che costituiscono lo schermo influiranno chiaramente sulla scelta della sottostruttura che sarà incaricata di sorreggerli.

A questo punto il team di progettazione dovrà operare un’altra scelta impegnativa: giunti aperti o giunti chiusi?

Giunti aperti e giunti chiusi

I vari elementi possono essere montati:

• accostati o sormontati e sigillati e allora si ha lo schermo a giunto chiuso (tale da impedire il  passaggio di aria e acqua),
• posti con una discontinuità che può permettere un passaggio incontrollato di aria e acqua e allora si parla di giunto aperto.

Diversi e variegati sono gli aspetti che devono essere presi in considerazioni in questa scelta. Il più importante riguarda la tenuta (o protezione) all’acqua meteorica dell’intero sistema di facciata ventilata. Tale protezione deve essere in ogni caso garantita, in particolare rispetto ai fenomeni di pioggia battente con ruscellamento in facciata. E’ importante comprendere che le modalità di tenuta sono considerevolmente diverse a seconda che si realizzi una facciata con lastre posate a giunto chiuso o con lastre posate a giunto aperto.

Lastre posate a giunto chiuso

Si tratta di una soluzione adottata a volte per i rivestimenti lapidei: lo spessore delle lastre consente infatti l’inserimento di un apposito fondogiunto, davanti al quale viene steso il sigillante di fugatura, il quale deve essere caratterizzata da:

a) elevatissima elasticita garantita nel tempo, tale da non impedire in nessun momento della vita utile del manufatto gli eventuali movimenti delle lastre adiacenti in corrispondenza del giunto;

b) alta stabilità e resistenza alle sollecitazioni atmosferiche, in modo da non subire alterazioni precoci (disseccamenti) che ne alterino la funzionalità;

c) compatibilità chimica con il materiale delle lastre di rivestimento, così da evitare reazioni indesiderate o assorbimenti di colore da parte del materiale di rivestimento.

Nel caso di fugatura dei giunti, la barriera all'acqua è costituita dalla superficie del rivestimento stesso e non si ha quindi alcuna penetrazione di acqua verso l'intercapedine retrostante.

Particolare attenzione deve essere posta nella realizzazione della tenuta all'acqua in corrispondenza degli spigoli tra la facciata e gli imbotti dei serramenti o altri componenti che ne interrompono la continuità.

Lastre posate a giunto aperto

Poiché i giunti tra le lastre di rivestimento sono aperti, il controllo della tenuta all'acqua è, in linea teorica, riportato alle stratificazioni più interne, generalmente al supporto edilizio retrostante il sistema di facciata.

Di fatto, però, la presenza dell'intercapedine d'aria garantisce già di per sé che la penetrazione d'acqua verso lo strato di coibentazione sia minima.

Con giunti aperti di normale larghezza (in cui la superficie del rivestimento che rimane aperta all'ingresso dell'acqua meteorica é non più del 2-3% della superficie totale e la penetrazione di acqua meteorica nell’intercapedine d'aria è dell'ordine del 5-15% rispetto al totale che batte sul rivestimento) l'acqua che arriva a bagnare la coibentazione e dell'ordine dello 0,1% del totale; per di più essa si ferma nei primi 15 mm di spessore del coibente stesso e quindi la gran parte della sua massa risulta asciutta, incluso il retro a contatto con la muratura.

Nel caso di posa a giunto aperto è necessario un controllo particolarmente accurato della tenuta in corrispondenza dei punti singolari del rivestimento (quali spigoli orizzontali della facciata, imbotti dei serramenti o fasce marcapiano) per garantire che il flusso di acqua di ruscellamento sulle facce sia esterne che interne del rivestimento vengano completamente allontanate dalla facciata, senza entrare in contatto con il supporto edilizio retrostante.

La sottostruttura della facciata ventilata

Lo schermo deve essere sostenuto da una sottostruttura portante che deve scaricare il peso (eccentrico) sulla struttura portante dell’edificio.

La progettazione della sottostruttura è, sicuramente, la parte più complessa e complicata del sistema.

Innanzitutto, deve essere deciso il materiale e lo schema statico della sottostruttura.

I più utilizzati sono i seguenti:

• sottostruttura in acciaio con attacchi sulla struttura portante del tipo puntuale o lineare o spaziale;
• in acciaio con mensole a braccetto che sospendono lo schermo in acciaio con profili continui montati a doppia orditura;
• in acciaio con orditura verticale;
• in legno, con listelli verticali ancorati tramite viti a doppio filetto o chiodi alla retrostante struttura specie quando anch’essa è in legno (struttura in xlam o a telaio).

In realtà le modalità di realizzazione della sottostruttura presenti in commercio sono tantissime, caratterizzate spesso da sistemi chiusi brevettati, ognuna con un suo particolare aggancio degli elementi che compongono lo schermo e che ne danno l’impronta estetica: attacchi a vista, a scomparsa, a giunto aperto, a giunto chiuso…

La sottostruttura, quindi, deve sostenere il peso e trasmetterlo alla struttura portante, e qui serve la figura dello strutturista, che dovrà anche valutare l’effetto del vento sia quando questo spinge sulla facciata sia quando questa è in sottopressione.

La struttura portante, per collegarsi alla struttura portante retrostante, deve attraversare lo strato isolante e interrompere lo strato di tenuta al vento e alla pioggia.

E qui entra in campo il fisico edile che sovrintende al funzionamento termo-igrometrico del pacchetto isolante e che deve far sì che la struttura portante non crei ponti termici, condense interstiziali, diminuzioni di resistenza termica, infiltrazioni di acqua meteorica o di umidità, e soprattutto deve sincerarsi che la sottostruttura, così come progettata, permetta l’innesco dell’effetto camino.

Parimenti il tecnico acustico dovrà verificare che l’insieme schermo+sottostruttura determini un aumento dell’isolamento acustico di facciata e che non ne comprometta invece il buon risultato acustico.

Il tecnico dell’antincendio dovrà a sua volta verificare che i camini di ventilazioni non permettano il propagarsi di fiamme e che i materiali utilizzati siano consoni alla protezione al fuoco.

Un nodo delicato: il raccordo con gli imbotti delle finestre

Un nodo molto delicato è indubbiamente quello relativo al raccordo fra la facciata ventilata e gli imbotti delle spallette laterali delle finestre. Sempre più spesso sulle spallette, infatti, corrono le guide delle serrande o delle veneziane e delle zanzariere. Il più delle volte il produttore e l’installatore del sistema della facciata ventilata non è colui che produce ed installa i serramenti per cui è assolutamente necessaria una stretta collaborazione fra questi produttori gestita dal team di progettazione, ognuno per le proprie competenze. Il progettista dovrà armonizzare il sistema di facciata ventilata con gli infissi scelti, con le caratteristiche dei serramenti, dei monoblocchi e delle cassette degli avvolgibili.

In questa fase si deve esplicare (ed è indice di progettazione intelligente) la reciproca collaborazione fra i progettisti specialisti e i produttori del sistema di facciata e dei serramenti in modo da gestire il progetto in forma integrata.

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L'articolo prosegue con un approfondimento dedicato al tema del comportamento al fuoco della facciata ventilata.

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