Tecnologie costruttive e soluzioni impiantistiche per alte prestazioni energetiche: l'esempio di VS House di tIPS Architects

Efficienza energetica e tecniche costruttive nella casa passiva VS House

Il progetto di Villa HS a Pandino (Crema) di tIPS Architects si estende oltre il contesto urbanistico immediato, caratterizzato da una bassa densità edilizia e dedicato esclusivamente all'uso residenziale, con abitazioni unifamiliari, sia isolate che a schiera, che non superano i due piani. Il territorio circostante rappresenta un esempio significativo dell'interazione tra le sue caratteristiche geografiche, morfologiche e insediative, creando un contesto extra-urbanistico distinti.

La tecnologia costruttiva impiegata è propedeutica alla realizzazione di un edifico dalle prestazioni energetiche elevate, così da poter conseguire una riduzione del fabbisogno energetico superiore al 20 % rispetto al valore limite “dell'edificio di riferimento” (art. 4, comma 2ter, della Legge regionale n.31 del 28.11.2014); i nodi costruttivi e le stratigrafie progettate sono conformi al protocollo CasaClima. La struttura portante è in cemento armato.

Le fondazioni sono del tipo a platea, i muri perimetrali del piano interrato e la relativa fondazione sono parte del sistema di impermeabilizzazione “vasca bianca”, la struttura portante del portico è in ferro.

Il solaio a terra della zona notte è realizzato su vespaio composto da elementi plastici sagomati (tipo Igloo), i solai interpiano sono del tipo a lastre prefabbricate con elementi di alleggerimento in polistirolo espanso (tipo Predalles) ed in laterocemento.

Le coperture a tetto degli spazi abitati sono in legno ad orditura unica, posata trasversalmente rispetto ai muri perimetrali. La copertura del portico a sud è invece sostenuta da un struttura primaria in carpenteria metallica ed una secondaria in legno.

Le murature di tamponamento esterne sono realizzate con blocchi di calcestruzzo areato autoclavato (tipo Gasbeton) dello spessore di 30 cm. Le pareti divisorie interne sono di due tipologie diverse. I locali sono per lo più suddivisi tramite tramezzi “a secco” composti da lastre in cartongesso (n. 2 per lato) con interposto isolamento acustico in lana minerale. Solamente parte delle tramezzature al piano interrato e terra in prossimità del vano ascensore sono eseguiti con blocchi di calcestruzzo areato autoclavato (tipo Gasbeton) dello spessore di 10 cm.

La coibentazione rappresenta il valore aggiunto che qualifica l'intervento ed è progettato in maniera tale da isolare l'intero involucro edilizio senza soluzione di continuità.

L'isolamento al di sotto alle platee di fondazione è in lastre di polistirene espanso estruso caratterizzato dall'elevata resistenza a compressione, utilizzato anche per la coibentazione dei muri perimetrali del piano interrato.

Il sistema di isolamento termico a cappotto per facciate, dello spessore pari a 22 cm, prevede l'utilizzo di lastre di polistirene espanso sinterizzato contenente particelle di grafite, incollate sulle murature perimetrali con malta collante minerale.

Il ciclo è completato da una rasatura con malta minerale armata con rete in fibra di vetro sulla quale viene eseguito un intonaco di finitura con legante organico.

La copertura è isolata con pannelli in fibra di legno vergine per uno spessore complessivo di 30 cm.

Le finiture esterne, oltre a quelle già previste nel ciclo del “cappotto”, sono caratterizzate dall'impiego del laterizio faccia vista in tre diversi formati: il listello di rivestimento, il mezzo mattone ed il mattone intero impiegati per la formazione di grigliati a “gelosia”. Il manto di copertura è in lamiera aggraffata color antracite.

Pompa di calore elettrica e riscaldamento a pavimento

L'impianto idrico-sanitario e di climatizzazione invernale ed estiva è in pompa di calore elettrica e la produzione di acqua calda sanitaria avviene tramite bollitore; il riscaldamento è a pavimento, mentre il raffrescamento viene diffuso tramite impianto canalizzato.

É prevista l'installazione di un impianto di ventilazione meccanica controllata con recupero di calore ad alta efficienza e di un impianto fotovoltaico in copertura (8 Kw), il tutto nel rispetto di quanto stabilito dalla relazione sul contenimento energetico.

Tutte le unità interne saranno installate nel locale impianti del piano interrato dal quale dipartono i condotti di distribuzione e le linee di alimentazione che raggiungono i locali posti ai piani superiori percorrendo i ribassamenti ed i controsoffitti ad altezza variabile.

Reti tecnologiche e di smaltimento acque

Le utenze domestiche raggiungono l'interno dell'edificio partendo dal vano contatori posto in prossimità dell'accesso carraio principale.

Date le caratteristiche costruttive ed impiantistiche non è prevista alcuna fornitura di gas. Le acque reflue vengono raccolte dalla rete delle acque nere interna che si innesta nella fognatura comunale in corrispondenza del punto di allaccio già predisposti durante la realizzazione delle urbanizzazioni del piano attuativo.

Tutta l'acqua piovana che defluisce dalle coperture dell'edificio viene raccolta dalle reti delle acque chiare e nel rispetto della normativa vigente in materia di invarianza idraulica, successivamente restituita agli strati superficiali del suolo attraverso n. 2 pozzi disperdenti collocati all'interno dei lotti di proprietà in zone sistemate a verde mantenute a debita distanza dagli spazi edificati.

Il laterizio faccia a vista

La scelta dell'utilizzo del mattone faccia vista  dipende da due motivazioni: una di natura narrativa/evocativa, l'altra tecnica.

Dal punto di vista narrativo il progetto riprende il paradigma tipologico della Cascina Cremasca caratterizzata dalle falde asimmetriche con la maggior estensione di quella rivolta a sud, dalle coperture senza sporti di gronda e dal mattone in laterizio, prodotto con l'argilla estratta poco sotto il piano di campagna quale elemento costruttivo principale: parete portante ma anche trama dell'apertura a “gelosia”, prototipo delle schermature solari e motivo architettonico replicabile come un pattern riconoscibile.

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Dal punto di vista tecnico invece si presentava la necessità di rivestire parte delle pareti maggiormente esposte alle intemperie per preservarne l'integrità, poiché prive di sporti di gronda.

La nostra scelta quindi è ricaduta sul prodotto CLASSICO ROSSO della ditta SAN MARCO, nel formato in listelli 2x25x5,5 cm e mattoni 12x25x5,5 cm.

L'utilizzo di entrambi i formati è stato fondamentale per la progettazione e la realizzazione del grigliato a gelosia che disegna il terrazzo a tasca affacciato sul patio interno; gelosia che poi sfuma in una texture caratterizzata da un gioco di luci ed ombre ottenuta dall'alternanza del listello e del mezzo mattone posti a rivestimento della coibentazione a cappotto.

In fase di progettazione, grazie al supporto tecnico di Terreal, abbiamo messo a punto diverse tipologie di assemblaggio e supporto:

• la gelosia del terrazzo a tasca poggia su di un cordolo desolidarizzante a taglio termico ed è contenuta alla sommità da un profilo in ferro ad “U” collegato ad una struttura in carpenteria metallica che garantisce la corretta resistenza alle sollecitazioni alla spinta orizzontale, già che la gelosia si affaccia sul vuoto; per questo i mattoni che la compongono sono collegati tra loro da bacchette metalliche passanti
• i “mezzi” mattoni di rivestimento sono ancorati alla muratura in blocchi in calcestruzzo aerato autoclavato tipo GASBETON con spilli in acciaio inox (indicativamente 10/m2) della lunghezza adeguata a consentire il fissaggio oltre il cappotto (sp. 22 cm)
• i listelli di rivestimento sono posati con legante (malta minerale) su isolamento termico a cappotto in polistirene espanso estruso dello spessore di 22 cm

L'intervista ai progettisti della Villa VS House a Pandino

L'intervista ai progettisti l'Arch. Marco Venturelli e l'Arch. Paolo Capuano dello studio tIPS Architects.

Come si inserisce il progetto nel contesto extra-urbano circostante, caratterizzato dalla Cascina Cremasca?

tIPS Architects

In realtà il contesto immediatamente circostante è caratterizzato da ville unifamiliari a bassa densità. Per questo il nostro intervento punta a ricucire il legame col territorio riproponendo una tipologia tradizionale declinata in maniera contemporanea.

Quali aspetti di questa tipologia sono stati metabolizzati e reinterpretati nella vostra proposta?

tIPS Architects

Quelli caratteristici della Cascina Cremasca: disposizione in linea, falde asimmetriche, gelosie e rivestimento in mattoni.

Quali sono state le fonti di ispirazione per il design, oltre al contesto locale?

tIPS Architects

Generalmente cerchiamo di poter "dire la nostra" all'interno di un contesto architettonico contemporaneo quindi la ricerca costante, l'osservazione e la comprensione di come si progetta oggi sono la maggior fonte di ispirazione.

Ci sono state influenze da altri progetti o architetti? Qual è l'idea centrale che guida il progetto e come si traduce nelle scelte progettuali concrete?

tIPS Architects

Non in particolare, siamo rivolti alla contemporaneità ma abbiamo un metodo di lavoro "classico": curiamo ogni aspetto progettuale in ogni dettaglio con particolare attenzione all'interazione con le altre competenze specialistiche (strutturali, termotecniche, ambientali) e ci piace risolvere i problemi!

Quella di reinterpretare in chiave contemporanea la tipologia storica della Cascina Cremasca, non solo negli aspetti formali ma anche dal punto di vista delle esigenze abitative contemporanee e, soprattutto, nel rispetto delle richieste avanzate dai committenti.

La scomposizione del volume e la moltiplicazione degli affacci rappresentano elementi chiave del progetto. Come hanno influenzato la distribuzione interna degli spazi e la percezione dell'abitazione?

tIPS Architects

Diciamo che questa concettualizzazione è diventata una strategia abitativa poiché ogni locale è disposto in maniera d'avere l'affaccio libero più ampio possibile. La zona giorno gode di doppio affaccio mentre la zona notte si dilata molto nell'estensione del lotto e "scarta" leggermente in coda proprio per garantire il maggiore guadagno di luce a tutti gli ambienti.

La scelta del mattone faccia a vista in terracotta per le pareti portanti e le schermature solari "a gelosia" è centrale per l'estetica e la funzionalità del progetto. Quali sono stati i vantaggi di questo materiale rispetto ad altre opzioni?

tIPS Architects

La struttura portante è in cemento armato. Nel nostro progetto il mattone è utilizzato per le gelosie e come rivestimento e l'abbiamo scelto in quanto materiale tradizionale e, dal punto di vista tecnico, per preservare le pareti maggiormente esposte agli agenti atmosferici.

Come avete affrontato la sfida della coibentazione e dell'efficienza energetica in un edificio con ampie superfici vetrate e un'apertura a tasca nella copertura? Quali tecnologie e soluzioni innovative sono state impiegate?

tIPS Architects

La casa rispetta i protocolli Casa Clima quindi le prestazioni energetiche sono molto elevate. La coibentazione parte già dalla platea di fondazione, più precisamente sotto la platea così da rivestire completamente l'involucro senza soluzione di continuità. I muri di tamponamento sono in blocchi di calcestruzzo cellulare rivestiti con un cappotto in EPS con grafite dello spessore 22 cm.

Il progetto pone grande attenzione al rapporto con gli spazi esterni e alla permeabilità visiva tra interno ed esterno. Come avete definito i patii e le terrazze e come influenzano l'esperienza abitativa?

tIPS Architects

In questo senso i protagonisti sono il patio ed il terrazzo del soppalco, entrambi posizionati sulla verticale che "stacca" la zona giorno dalla zona notte.

Il patio in particolare, con l'acero rosso nel mezzo, è un elemento narrativo che lascia spazio alla natura in una sequenza molto razionale della disposizione della zona notte (corridoio che distribuisce le camere). Sul patio si affacciano il corridoio, la zona studio (il cui tavolo è posto alla medesima quota del patio stesso -quindi ci si siede più in basso!) e la tasca del soppalco posto al piano superiore: un cannocchiale che amplifica il rapporto tra spazi interni ed esterni.

Oltre all'efficienza energetica, quali altri aspetti della sostenibilità sono stati considerati nel progetto, come l'utilizzo di materiali locali e l'impatto ambientale del processo costruttivo?

tIPS Architects

I materiali scelti garantiscono l'ottimizzazione dell'impatto ambientale: le tracce impiantistiche eseguite sulle murature in calcestruzzo cellulare vengono chiuse riutilizzando il materiale di scarto proveniente dalla realizzazione delle scanalature, i tramezzi interni sono realizzati con sistemi costruttivi a secco (cartongesso) che riducono al minimo gli scarti.

Quali sono state le principali sfide progettuali e costruttive che avete dovuto affrontare nella realizzazione di Villa VS House? Come le avete superate?

tIPS Architects

Sicuramente realizzare un interrato "immerso" in acqua di falda; il che ci ha impegnati nella ricerca di un sistema costruttivo idoneo a garantire l'impermeabilità totale dell'autorimessa. La nostra scelta è ricaduta sul sistema c.d. a "Vasca bianca" messo in opera da un azienda svizzera che consiste nel realizzare delle murature in cemento armato particolarmente "denso" ed armato.

Si ringraziano i Progettisti: 
Arch. Paolo Capuano (Progettista e Direttore dei lavori)
Arch. Marco Venturelli (Progettista)
tIPS Architects