Edificio in laterizio di nuova costruzione, senza cappotto ma ben accorto

CONSIGLIO NON RICHIESTO N.11
I Consigli Non Richiesti è una rubrica a firma di Sergio Pesaresi. Una rubrica sottovoce che cerca di approfondire alcune tematiche importanti e problematiche per aiutare i progettisti a scegliere la strada migliore.
Qui parliamo di edifici nuovi realizzati con blocchi termici in laterizio che non richiedono l’installazione di un cappotto termico. Una buona soluzione che richiede, però, alcune accortezze. Vediamo quali.

Tamponamento realizzato con blocchi termici in laterizio: alcune considerazioni progettuali

La strada della transizione ecologica, che ci deve accompagnare al traguardo della neutralità climatica e carbonica nel 2050, ci chiede di progettare edifici con fabbisogno energetico bassissimo o addirittura nullo. Questa performance la dobbiamo garantire sia nel caso di progettazione di nuovi edifici che nel caso di ristrutturazione di edifici esistenti. In quest’ultimo caso è in pratica sempre necessario utilizzare un cappotto termico esterno o, in presenza di vincoli o impedimenti, un isolamento termico da realizzare all’interno.

Nella progettazione di nuovi edifici è possibile, invece, optare fra soluzioni tecnologiche e costruttive diverse fra le quali quella che prevede l’accoppiamento di un blocco in laterizio con il cappotto termico e quella in cui si utilizza un tamponamento realizzato unicamente da uno specifico blocco termico in laterizio ad alta prestazione energetica. In questo articolo cercheremo di approfondire proprio quest’ultima tecnologia per valutarne i vantaggi e individuarne le criticità.

A prima vista si tratta di una soluzione che conosciamo bene perché nella nostra storia costruttiva anche recente il mattone e il blocco in laterizio ci sono sempre stati compagni fedeli. Ma, per raggiungere i requisiti prescrittivi e prestazionali richiesti dalle norme vigenti e dall’urgenza climatica attuale, i materiali, la tecnologia e la tecnica costruttiva che conoscevamo non sono più gli stessi, sono cambiati, si sono aggiornati per migliorato le proprie performance.

Per progettare e utilizzare correttamente questa nuova tecnologia è necessario abbandonare le vecchie usanze e studiarla per conoscerla a fondo così da sfruttarne le sue grandi potenzialità tecniche ed economiche evitando, nel contempo, di incorrere in errori che ne possano inficiare rese e vantaggi.

Muratura Monostrato polifunzionale: tecnologia e vantaggi in sintesi

La soluzione che stiamo studiando si compone di uno singolo strato realizzato con un blocco termico in laterizio compreso fra le due finiture in intonaco. A differenza della soluzione blocco+cappotto nella quale ai singoli strati vengono affidate funzioni specialistiche, con il blocco in laterizio incaricato di fornire massa e resistenza statica e il cappotto avente funzione di coibentazione termica e di correzione dei ponti termici, nel nostro caso in esame lo strato con blocco termico deve assolvere contemporaneamente a tutte le funzioni richieste.

Pertanto, il materiale impiegato, le sue dimensioni geometriche e la sua realizzazione tecnologica devono avere caratteristiche ben definite e studiate con accortezza. Vediamo come.

Partiamo dal materiale impiegato che deve possedere e garantire al contempo adatte caratteristiche di resistenza meccanica e di resistenza termica.

Questi blocchi in laterizio vengono prodotti con argilla ed alleggeriti in pasta, cioè porizzati, mediante la formazione di microalveoli diffusi in maniera uniforme nella massa di argilla cotta. La porizzazione viene ottenuta grazie alla miscelazione dell’argilla cruda, nella fase che precede la trafilazione, con una ben definita quantità di poliestirene espanso o con farine di legno, farine fossili o farine di cellulosa. Questi alleggerenti durante la cottura subiscono il processo di combustione per cui non residuano nel prodotto finito, che rimane pertanto composto unicamente da argilla cotta, determinando però la formazione delle microcavità che conferiscono al blocco leggerezza e bassa conduttività termica unite a un’ottima resistenza meccanica.

Essendo un blocco monostrato le sue dimensione devono garantire un’adeguata resistenza termica la quale, ricordiamolo, è data dal rapporto fra lo spessore e la conduttività del materiale. Lo spessore del blocco attualmente in commercio è pari a 45 cm che, in associazione ad una conduttività λ del blocco pari a 0,09 W/mK, assicura una buona trasmittanza U pari a 0,19 W/m²K e uno sfasamento termico ben superiore alle 24 ore.

È lampante che la criticità termica più evidente nelle pareti in laterizio è dovuta alla presenza dello strato di malta che, con lo spessore di 1 cm come nella versione classica, comporterebbe la formazione di ponti termici, assolutamente problematici e ora inaccettabili, ad ogni corso di allettamento. Ricordiamo che il classico centimetro di spessore della malta era dovuto sia ad esigenze di stabilità meccanica sia per pareggiare le imperfezioni dimensionali di mattoni e blocchi.

Per ottenere nel complesso dell’apparecchiatura blocco+malta la stessa trasmittanza termica garantita dal solo blocco e per eliminare la formazione dei ponti termici si è dovuto, giocoforza, ridurre, fino quasi ad eliminare, lo strato di malta. Per raggiungere questo obiettivo è stato necessario introdurre, nella lavorazione, la rettifica dimensionale dei blocchi che ora vengono realizzati con le facce d’appoggio perfettamente piane e parallele fra loro (con una tolleranza dimensionale nell'ordine di qualche decimo di millimetro), in modo da permettere la loro posa in opera con il solo utilizzo di 1 mm di malta, ora divenuta termica con conduttività pari a quella del blocco.

Grazie alle modifiche materiche e tecnologiche apportate il blocco in laterizio porizzato e rettificato può essere utilmente impiegato nei nuovi edifici nZEB, cioè ad energia quasi zero.

Ma per garantire un utilizzo accorto di questa tecnologia è necessario che i progettisti e i posatori comprendano appieno questa caratteristica che abbiamo denominato come monostrato polifunzionale.

Muratura Monostrato polifunzionale: nodi costruttivi critici e soluzioni

Con il solo e solito intento di stimolo e di pungolo alla qualità costruttiva proprio di questa rubrica, cerchiamo ora di fornire quei consigli non richiesti che possano stimolare progettisti e posatori a impossessarsi della logica costruttiva sottesa a questa tecnologia e racchiusa appunto nella formula “monostrato polifunzionale” esaminando alcuni nodi che possono determinare criticità.

Nodo critico uno: blocco in laterizio-pilastro

Si tratta del nodo critico storico per eccellenza nella tecnica costruttiva pilastro-trave-tamponamento. Con l’affermarsi dell’utilizzo dello strato funzionale di protezione termica esterna garantito dal cappotto termico, la correzione di questo nodo critico era stata considerata ormai risolta: la coibentazione posta sul perimetro esterno della parete garantisce la trasmittanza termica prevista senza richiedere alcun contributo agli altri strati funzionali posti all’interno di essa.

Nella tecnologia del solo blocco porizzato questo tema riemerge prepotentemente: la sostituzione di una parte dello spessore in laterizio con un volume in cemento armato con conduttività λ maggiore crea i presupposti per la formazione di un ponte termico “pericoloso” per cui si rende necessario prevederne un’adeguata soluzione tecnica.

Attraverso l’analisi del ponte termico agli elementi finiti si evince che in corrispondenza del pilastro la temperatura superficiale interna diminuisce di più di 3 °C causando rischi di formazione di muffa, e che si determina un ponte termico con trasmittanza lineare ψ dell’ordine di 0,13 W/mK. Si consiglia di analizzare compiutamente questo nodo critico inserendolo nella realtà termica locale e di utilizzo.

Si consiglia di adottare comunque una soluzione che corregga il ponte termico grazie all’utilizzo di pannelli termici posti sui fianchi del pilastro e di un elemento termico di chiusura “a tappo” del fronte esterno del pilastro.

Chiaramente per garantire una continuità materica è bene prevede sull’esterno un elemento di chiusura in laterizio per evitare danni estetici dovuti al diverso assorbimento della pioggia e della trasmissione del vapore interno che possano determinare macchie nell’intonaco e nella pitturazione finale. Questa potrebbe essere la soluzione da adottare anche in corrispondenza dei cordoli di solaio.

Nodo critico due: inserimento di nicchie per impiantistica

L’abbiamo sempre fatto, in passato, di inserire tubazioni o cassette dell’impiantistica nei muri esterni. Ora non dobbiamo farlo più. Perché sappiamo che la formazione di un cavedio o di una nicchia nel muro comporta la diminuzione della trasmittanza termica (sempre a causa della polifunzionalità del blocco in laterizio che ora, oltre che da parete portante funge anche da “cappotto termico”), specialmente nelle nicchie impiantistiche chiuse da un coperchio in plastica.

Infatti, se proviamo ad analizzare agli elementi finiti questo nodo ci accorgiamo che all’interno della nicchia la temperatura superficiale diminuisce drasticamente con il rischio di formazione della condensa superficiale!

Si consiglia di evitare di porre cassette e quant’altro all’interno dei muri perimetrali al fine di evitare la diminuzione della resistenza termica della parete e per eliminare il rischio di formazione della condensa.

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L'articolo prosegue illustrando un terzo nodo critico, ovvero il nodo parete-telaio del serramento. In chiusura, alcune considerazioni finali dell'autore sulla tecnologia.