Facciate ventilate: vantaggi e stratigrafia

In questo articolo esaminiamo i vantaggi delle facciate ventilate e la loro stratigrafia. Scopriamo quanto deve essere spessa l’intercapedine d’aria per innescare i moti convettivi. Infine, come recuperare l’aria calda dalle facciate ventilate per produrre energia.

Facciate Ventilate: cosa sono e come funzionano?

Abbiamo già visto in un precedente approfondimento cosa sono e come funzionano le facciate ventilate. Le facciate ventilate o “a doppia pelle” consistono in un sistema costruttivo di rivestimento degli edifici. Tale sistema nasce per mantenere la costruzione più fresca in estate e più calda in inverno. Uno dei vantaggi delle facciate ventilate, dovuto anche alla loro peculiare stratigrafia, è l’elevato livello di isolamento che contribuisce a migliorare il comfort degli spazi antropizzati e a ridurre notevolmente i costi energetici e gestionali dell’immobile.

Il sistema consiste nella creazione di un’intercapedine d’aria tra l’esterno e la facciata. Questa consente quindi di ottenere al contempo un migliore isolamento termico e la ventilazione degli interstizi che si sono venuti a creare.
L’intercapedine può essere riempita con materiale isolante o può essere lasciata vuota per la sola circolazione dell’aria. Inoltre, la facciata può essere opaca o trasparente.

L’applicazione più performante prevede però che l’isolante sia applicato sull’esterno dell’involucro edilizio e la facciata ventilata sia applicata dopo lo strato isolante. Questo per innescare il cosiddetto “effetto camino”. Tale effetto consiste in una ventilazione continua dell’intercapedine d’aria che si innesca grazie ai moti convettivi naturali.

Facciate Ventilate: vantaggi e svantaggi delle intercapedini ventilate

Ho scoperto con estremo piacere che il Prof. Ing. Filippo de Rossi di UniNA – Facoltà di Architettura ha condiviso delle slides dei suoi corsi di “Tecnica del Controllo Ambientale”. All’interno delle slides tratta proprio questo argomento ed assimila il comportamento delle facciate/pareti ventilate a quello dei tetti ventilati.

Si evince (vedi pag. 22) che l’unico svantaggio, di questo sistema costruttivo, consiste in un minor guadagno solare invernale.
In termini di equazione di bilancio termico, va però sottolineato che il vantaggio perso è ampiamente bilanciato dal risparmio conseguito con un buon strato isolante (inverno) e dal limitato ricorso al condizionamento, dovuto al minor contributo solare (estate).

Solitamente le Facciate Ventilate vengono impiegate nelle ristrutturazioni di grossi complessi immobiliari. Esse infatti consentono di riqualificarne contemporaneamente i prospetti, dandogli un aspetto hi-tech e rinnovato. Ne migliorano anche le performance termiche (isolamento invernale, correzione dei ponti termici, migliore tenuta all’aria, sfasamento ed attenuazione dell’onda termica in estate) ed il comfort acustico.

Interessante sottolineare infine che nelle medesime slides, è anche presente una parte relativa ai tetti verdi.
L’Associazione Italiana Polistirene Espanso (AIPE) ha reso disponibile un interessante dossier sulle pareti ventilate in cui analizza – anche ricorrendo ad esempi svolti di calcolo – l’importanza del contributo dello strato isolante, in questo caso EPS, per una corretta progettazione di una facciata ventilata alto-performante. Consiglio vivamente la consultazione del volume.

Anche l’Associazione Nazionale per l’Isolamento Termico e Acustico ha pubblicato un manuale sulle Facciate ventilate molto esaustivo.

Facciate ventilate e non solo: il green paper per la sostenibilità

Ricordiamo infine il Green Paper “Il progetto della sostenibilità” pubblicato da Logical Soft. L’ebook, gratuito, esamina i vantaggi di cinque tecnologie utilizzate per un progetto efficiente e a basso impatto ambientale. Parliamo dell’isolamento termico, tetti verdi, facciate ventilate, geotermia e pannelli fotovoltaici. Il Quaderno tecnico fornisce in sostanza le linee guida per individuare da subito la soluzione più efficace.

L’ebook affianca alla teoria anche dei casi pratici svolti tutto con l’aiuto di TERMOLOG GREEN, il software di Logical Soft per progettare la sostenibilità fin dalle analisi preliminare degli scenari progettuali. Con il software il progettista sceglie, confronta e individua quali tecnologie utilizzare per il modello, come ad esempio le facciate ventilate.

Facciate Ventilate: una stratigrafia-tipo

Per comprendere i vantaggi delle facciate ventilate occorre esaminare la loro stratigrafia. Il sistema costruttivo della facciata ventilata è normalmente composto da 4 strati principali:

1. parete perimetrale – in muratura o altro materiale portante, serve a sostenere gli altri strati;
2. strato isolante – applicato sulla faccia esterna della parete portante (come un “cappotto”);
3. intercapedine ventilata;
4. rivestimento esterno di facciata – realizzabile con diversi materiali opachi o trasparenti.

I 4 strati di cui sopra, sono tra loro strutturalmente connessi mediante:

• sottostruttura – collega il rivestimento esterno alla parete portante interna;
• sistema di ancoraggio sottostruttura-parete portante – costituito da staffe, profili, tasselli (metallici o chimici);
• sistema di fissaggio del rivestimento esterno alla sottostruttura. Questo sistema consente la sostituzione di singole porzioni di facciata (pannelli). Inoltre assorbe le micro-deformazioni dovute alle dilatazioni termiche ed ai piccoli spostamenti (vento e/o sisma). È costituito da viti, bulloni, rivetti, boccole e squadrette.

Facciate Ventilate: lo spessore dell‘intercapedine d’aria

Lo spessore dell’intercapedine viene dimensionato principalmente per innescare i moti convettivi ascendenti (effetto camino).
Essi sono il risultato dell’aria riscaldata dal sole che sale attraverso l’intercapedine. Originano così un flusso d’aria che contribuisce a ridurre il trasferimento di calore. Questo flusso contribuisce anche a ridurre la trasmissione del rumore poiché l’intercapedine stessa funge da buffer zone tra l’esterno e l’edificio.

Per determinare le dimensioni dello strato di aerazione, esistono diversi metodi di calcolo. Il più noto ed utilizzato è nella UNI EN ISO 6946:2018, che tratta le intercapedini nell’Appendice B.
In condizioni di isolamento termico medio, Temp_INT = 20 °C circa, U.R. max dell’aria del 60% e lunghezza di facciata non superiore a 15 m, un’intercapedine di soli 2 cm può essere già sufficiente. In genere, si consiglia di evitare intercapedini maggiori di 10 cm. Il flusso d’aria, infatti, potrebbe trasformarsi da laminare a turbolento, rendendo inefficace il sistema di facciata. Tuttavia, se la facciata ventilata eccede dai 15 m di lunghezza, lo spazio dell’intercapedine può anche superare i 10 cm.

Recuperare l’aria calda dall’intercapedine per produrre energia

Veniamo ora all’ultimo capitolo di questa nostra analisi sui vantaggi delle facciate ventilate e la loro stratigrafia.

L’aria calda può essere recuperata dalle facciate ventilate per produrre energia attraverso l’uso di un sistema a Pompa di Calore. La PdC funziona estraendo l’aria calda dall’intercapedine e trasferendola ad un serbatoio di accumulo e/o ad uno scambiatore. Qui può essere utilizzata sia per produrre ACS, sia per riscaldare l’edificio tramite la VMC.
Una PdC può anche essere utilizzata per recuperare l’aria calda dall’intercapedine in estate, che può essere successivamente utilizzata per raffrescare l’edificio.