Facciate ventilate in cotto

Autore testo: Alessandro Ciampi

La facciata ventilata individua, nel panorama della tecnica edilizia contemporanea, un sistema tecnologico innovativo di costruzione costituito da uno strato isolante applicato direttamente alla struttura portante di elevazione e da uno strato di rivestimento vincolato all'edificio per mezzo di un apposita struttura di ancoraggio. Tra isolante e rivestimento esiste un'intercapedine d'aria che, 'per effetto camino' (tiraggio verso l'alto d'aria calda), attiva un efficace ventilazione naturale, con notevoli benefici per l'intero sistema.
Le nuove tecniche hanno consentito di realizzare un sistema di facciata dagli indubbi vantaggi.
Tra questi, oltre all'affidabilità della tenuta all'acqua, dobbiamo citare:
-la riduzione dei rischi di fessurazione e distacco, tipici dei rivestimenti applicati direttamente sul supporto murario;
-la facilità di posa e di manutenzione;
-la maggiore protezione della struttura muraria dall'azione degli agenti atmosferici;
-il maggior comfort estivo ed invernale;
-un significativo risparmio energetico.
Nei recenti interventi costruttivi i risultati architettonici più significativi sono stati spesso raggiunti attraverso l'utilizzo dei materiali tradizionali (pietra, legno e più recentemente il cotto) innovati nella configurazione morfologica dei semilavorati e dei componenti di sistema.
In linea generale, nella tipologia di rivestimento a facciata ventilata, gli elementi dello strato protettivo a contatto con l'esterno vengono posizionati - ancorandoli meccanicamente alla struttura retrostante - ad una distanza minima di 3 cm dal tamponamento interno della costruzione (o dall'eventuale strato di isolamento) in modo da ottenere un'intercapedine con una lama d'aria in movimento capace di procurare una ventilazione naturale.
Il concetto di base delle pareti ventilate, quindi, è quello di realizzare un involucro formato da due differenziati e opportunamente distanziati pacchetti di parete - convenientemente resi solidali fra loro mediante sistemi di graffaggi metallici - separati da un'intercapedine d'aria a spessore variabile.
Nelle note che seguono si mettono a fuoco, in linea generale, le caratteristiche degli elementi
che contraddistinguono la soluzione tecnica della parete ventilata; in sequenza, pertanto,
analizzeremo:
- il supporto murario interno;
- l'intercapedine d'aria;
- i sistemi meccanici di ancoraggio;
- il rivestimento esterno (strato di tenuta).
 
SUPPORTO MURARIO INTERNO
Tale elemento tecnico (nella fattispecie di muratura portante o di struttura a telaio 'tamponato') individua la superficie continua bidimensionale - nella direzione orizzontale e verticale - utile all'ancoraggio meccanico dello strato esterno di rivestimento.
La costituzione specifica del supporto murario è uno dei fattori che influenza la scelta della tipologia dei dispositivi di ancoraggio.
In linea generale le soluzioni più ricorrenti delle strutture di elevazione possono così essere così classificate:
- murature tradizionali (in laterizio, in pietra, miste) che si intende recuperare e rifunzionalizzare attraverso la soluzione della parete ventilata;
- murature portanti a piccoli elementi di moderna concezione (realizzate con mattoni pieni,
blocchi alleggeriti di laterizio o di conglomerato cementizio );
- murature continue in calcestruzzo;
- pareti di tamponamento poste a chiusura delle specchiature individuate da strutture intelaiate in c.a.
In successione, sul supporto murario, viene steso, in genere, uno strato di regolarizzazione (intonaco di malta dello spessore di 1-2 centimetri) al fine di solidarizzare e rendere complanare la superficie estradossale su cui poter applicare in continuità lo strato di materiale isolante normalmente presente nella soluzione tecnica della parete ventilata.
Lo strato di coibentazione - con funzione di innalzamento delle capacità di isolamento termico - adeguatamente fissato a contatto sul supporto murario mediante collanti ed eventuali tasselli plastici in forma puntuale, deve presentare caratteristiche non idrofile (al fine di evitare l'assorbimento di acqua eventualmente passante attraverso i giunti del rivestimento esterno che ne pregiudicherebbe le qualità) unitamente a sufficiente traspirabilità e resistenza al fuoco.
Tale strato isolante (dello spessore oscillante normalmente dai 3 ai 7 cm) può essere realizzato attraverso materiali molto diversificati fra loro per caratteristiche e costi, applicati direttamente al supporto murario mediante colle e/o elementi meccanici.
Gli isolanti utilizzati per le facciate ventilate, fondamentalmente, possono essere suddivisi
in tre categorie:
-isolanti d'origine minerale;
-isolanti d'origine vegetale;
-isolanti d'origine sintetica.
Dopo essersi accertati della perfetta esecuzione dello strato di regolarizzazione, si può procedere al fissaggio dei pannelli isolanti.
A tale proposito, molta cura deve essere posta nell'evitare che nelle giunzioni tra pannello
e pannello si frapponga il collante con conseguente interruzione dell'isolante; inoltre, nel caso di fissaggio meccanico, gli elementi di fissaggio (tasselli) devono essere in materiale plastico per non creare ponti termici.
Il fissaggio meccanico è particolarmente indicato per interventi sull'esistente in quanto la soluzione a collante, in genere, non è in grado di garantire una perfetta adesione su superfici irregolari e degradate dal tempo e dagli agenti atmosferici.
Lo strato di isolamento trova dei punti di discontinuità in corrispondenza dell'orditura strutturale metallica (indispensabile al sostegno e al trasferimento dei carichi del rivestimento esterno al supporto murario); in questi punti, chiaramente, si creano dei ponti termici con trasmissione di calore fra interno ed esterno, per cui è necessario porre molta attenzione nella scelta di soluzioni che riducano al minimo il numero di interruzioni dello strato isolante.
 
INTERCAPEDINE D'ARIA
L'intercapedine è individuata da un 'diaframma' cavo, interposto fra il supporto murario portante e il rivestimento, in comunicazione con l'esterno - come già accennato - sia al 'piede' che nella zona terminale in alto.
Si tratta di uno 'spazio' vuoto di non grande spessore (in genere 3-5 cm) anche se, in previsione di eventuali alloggiamenti impiantistici, tale spessore può crescere ulteriormente. Ai fini di un'efficace ventilazione è fondamentale che mantenga uno spessore costante, una configurazione regolare e continua; soprattutto è importante che risulti privo di elementi che, interrompendone la continuità orizzontale, possano creare moti convettivi locali in contrasto con il principale moto ascensionale dell'aria.
Il ruolo fondamentale dell'intercapedine attivante il riciclo dell'aria è quello di offrire un contributo al comfort termico; ma ad esso si associa anche la capacità di un attutimento acustico.
In estate il moto ascensionale dell'aria riduce, all'interno dell'edificio, l'ingresso dell'energia radiante solare; in inverno il moto dell'aria sommandosi alla funzione di smorzamento offerta dalla intercapedine cava, amplifica l'effetto di scarsa dispersione termica interno-esterno dovuta all'assenza di ponti termici.
Abbiamo evidenziato la necessità di una comunicazione diretta dell'intercapedine con l'ambiente esterno (sia in basso che in alto); allo stesso tempo bisogna preoccuparsi di attrezzare le terminazioni inferiori e superiori con griglie di protezione (contro l'eventuale introduzione di animali di piccole dimensioni) e con elementi architettonici complementari (cornicioni, scossaline, velette) capaci di evitare l'ingresso di acqua nell'intercapedine
che ne pregiudicherebbe, sostanzialmente, la specifica funzionalità.
Se tutte queste condizioni sono rispettate, la presenza dell'intercapedine d'aria comporta indubbi benefici quali l'evaporazione dell'acqua depositatasi nella muratura in fase di costruzione, la costante evacuazione del vapore acqueo proveniente dall'interno degli ambienti nel periodo invernale, ed il rinfrescamento dell'involucro edilizio nel periodo estivo per effetto del moto ascensionale d'aria che si sviluppa al suo interno (oltre che per l'effetto della schermatura alle radiazioni solari offerta dal rivestimento esterno).
La lama d'aria ventilata riesce infine a migliorare le caratteristiche d'impermeabilità all'aria
della facciata grazie alla notevole riduzione della differenza di pressione tra ambiente interno ed esterno dovuta all'azione del vento.
 
SISTEMI MECCANICI DI ANCORAGGIO
Le tecniche applicative degli strati di rivestimento esterno al supporto murario prevedono l'adozione di dispositivi di fissaggio nella fattispecie di ancoraggi metallici capaci di assicurare:
1. duratura stabilità statica del rivestimento;
2. montaggio a secco semplificato e flessibile a compensare le irregolarità del supporto murario;
3. costi non elevati, per i motivi di seguito specificati.
 
I fattori che maggiormente influenzano tale maggiore onerosità economica sono:
- impiego di materiali pregiati per lo strato di rivestimento esterno;
- costo significativo dei sistemi metallici di fissaggio;
- metodica costruttiva che presuppone fasi di realizzazione cronologicamente sequenziali (costruzione del supporto murario, predisposizione dei materiali isolanti, posizionamento delle orditure e degli ancoraggi metallici, montaggio a secco dello strato di rivestimento) e 'squadre' differenziate di operatori di cantiere;
- unicità, infine, di ogni realizzazione che induce a soluzioni specifiche, soprattutto per ciò che attiene la definizione architettonica delle terminazioni superiori ed inferiori, degli angoli, delle aperture e di tutti gli altri punti nodali.
Ai costi di costruzione che risultano essere piuttosto sostenuti devono quindi corrispondere, nel tempo, economie più generali legate alla gestione dell'intero ciclo di vita dell'edificio, capaci di ammortizzare il maggior onere iniziale di spesa.
Al sistema complessivo della parete ventilata, sotto il profilo delle economie più generali, è da imputare:
- un risparmio dei consumi energetici grazie alla minore dispersione termica delle pareti perimetrali;
- una riduzione di spessori nelle pareti di chiusura che induce ad un minore dimensionamento delle strutture portanti.
Il sistema di fissaggio dovrebbe, sempre, prevedere la possibilità di sostituire un componente danneggiato senza che si renda necessario procedere allo smontaggio di un elevato numero di elementi ad esso adiacenti.
Gli aspetti più importanti da prendere in considerazione prima di procedere alla scelta definitiva del tipo di ancoraggio sono:
1. caratteristiche fisico-chimico-meccaniche del materiale, unitamente alla geometria specifica degli elementi, del rivestimento;
2. regime climatico-metereologico del luogo in cui sorge l'edificio;
3. tipologia e morfologia delle strutture e/o supporti murari su cui si attesta il rivestimento.
Prima di passare all'illustrazione dell'articolazione funzionale dei sistemi meccanici di fissaggio e della spinta diversificazione dei tipi di ancoraggio per i rivestimenti, ci preme evidenziare due metodiche generali che hanno investito la pratica realizzativa delle pareti ventilate.
La prima problematica riguarda la 'flessibilità' di montaggio dei rivestimenti. Tutti i sistemi meccanici recenti più evoluti - al fine di compensare eventuali irregolarità del supporto murario - prevedono meccanismi di regolazione interno/esterno (dell'ordine di +/- 3 cm) per consentire alle squadre di posatori tolleranze significative al fine di pervenire a facciate dotate di regolarità sia nello sviluppo del piano del rivestimento che nell'allineamento della rete dei giunti. È importante, infatti, anche in caso di illuminazione radente, che gli elementi costituenti l'involucro esterno presentino una superficie a vista priva di avvallamenti o altre disuniformità. Un secondo aspetto di generalizzazione, che sta investendo tutte le normative dei paesi più attenti alla problematica esecutiva delle pareti ventilate, è quello della individuazione dei materiali più idonei alla realizzazione dei sistemi meccanici di fissaggio; progressivamente il campo sta restringendosi all'acciaio inossidabile mettendo fuori norma materiali quali l'acciaio zincato, il rame (e leghe derivate), l'alluminio, l'ottone che solo fino a qualche lustro fa erano ampiamente utilizzati.
L'insieme dei sistemi meccanici utili a 'riconnettere' i rivestimenti esterni ai supporti murari può essere suddiviso, sostanzialmente, in due subsistemi tecnico-funzionali:
1. dispositivi di fissaggio (gli ancoraggi veri e propri) degli elementi del rivestimento;
2. orditure strutturali necessarie a trasferire al supporto murario i carichi generali del sistema involucrante.
I dispositivi di fissaggio - di cui al punto 1 che, indirettamente, influenzano il disegno e la distribuzione dei particolari 'intagli' praticati sulla faccia interna dei componenti del rivestimento - si suddividono in due fondamentali categorie.
 
La prima tipologia ('Local Fixing', fissaggi puntuali) - indubbiamente la più adottata sia in Italia che all'estero per la semplicità applicativa e per i costi più contenuti - è rappresentata da dispositivi di tipo isostatico dotati di un numero minimo di ancoraggi ma sufficienti ad assicurare la stabilità statica degli elementi del rivestimento; è il caso, ad esempio, del fissaggio effettuato a mezzo di quattro perni alloggiati entro altrettanti fori praticati su due bordi opposti degli elementi di rivestimento se di forma quadrata o rettangolare.
Questi dispositivi di fissaggio presuppongono uno studio accurato che tenga conto, contestualmente, delle specificità del rivestimento (morfologia degli elementi, caratteristiche meccaniche ecc) e di quelle dei dispositivi meccanici di ancoraggio; in genere richiedono spessori più significativi per la formazione dello strato di rivestimento in modo da evitare che il cedimento, anche di un solo punto di fissaggio, porti al distacco del relativo componente.
Gli elementi Externa prodotti dalla Sannini grazie allo spessore considerevole (5 cm) dei vari componenti del sistema, presentano caratteristiche ottimali rispetto ai fissaggi meccanici puntuali.
Per elementi di spessore più limitato, come nel caso delle lastre di Cottostone prodotte dalla Sannini-Stone Italiana, l'adozione di questi sistemi di fissaggio può prevedere inserti metallici sul retro delle lastre.
 
La seconda tipologia ('Spread Fixing', fissaggi diffusi) è individuata da dispositivi di tipo iperstatico attraverso cui gli elementi del rivestimento sono vincolati in modo diffuso al supporto murario portante, attraverso una molteplicità di ancoraggi (o per mezzo di profili continui ai bordi); utilizzando questi tipi di fissaggio è possibile adottare rivestimenti di spessore più ridotto.
Di contro è bene, comunque, mettere in chiaro come la maggiore solidarizzazione ed interdipendenza che si crea comporti il coinvolgimento di detti componenti nel modo di deformarsi delle strutture portanti, con possibili sovrasollecitazioni nelle zone di fissaggio in presenza soprattutto di strutture portanti elastiche.
Per quanto riguarda il secondo subsistema di sistemi meccanici di fissaggio - ovvero le orditure strutturali - è da evidenziare come esso consista, in genere, in una maglia continua di profilati speciali, a geometria definita, indispensabile al trasferimento sul supporto murario, dell'insieme delle sollecitazioni proprie del rivestimento (peso) e di quelle indotte dalle pressioni (sia di segno positivo che negativo) del vento trasmesse attraverso gli ancoraggi del rivestimento stesso.
Normalmente la maglia strutturale è formata da profilati metallici in acciaio inox disposti ad individuare un'orditura principale a sviluppo verticale (fissata, in genere, alle strutture murarie portanti o alle travi di bordo dei solai mediante meccanismi di regolazione necessari a correggere eventuali 'fuori piombo' dell'edificio). All'orditura principale verticale si riconnette una orditura secondaria orizzontale con elementi (piastre) di raccordo ai dispositivi di fissaggio utili ad ancorare gli elementi del rivestimento.
Al fine di evitare l'accumulo di energia statica nell'orditura è buona norma prevedere un impianto di messa a terra.
 
STRATO DI TENUTA E ANCORAGGIO DEL COTTO
Lo strato esterno, definito tecnicamente anche 'strato di tenuta', svolge sia il ruolo funzionale di protezione degli elementi interni dalle precipitazioni meteoriche che quello rappresentativo e caratterizzante sotto il profilo architettonico degli edifici.
Il principio progettuale della facciata ventilata risiede sull'autonomia statica di ogni singolo elemento del parametro e sull'eliminazione dell'imbottitura in malta. Non aderendo direttamente al supporto strutturale, gli elementi di rivestimento sono liberi di muoversi secondo il proprio coefficiente di dilatazione (indipendentemente dai movimenti del supporto strutturale) e di seguire, inoltre, gli assestamenti e le oscillazioni delle strutture portanti grazie all'elasticità degli ancoraggi.
L'assorbimento dei movimenti elastici tra supporto strutturale e rivestimento è generalmente risolto mediante la previsione di giunti, che consentono libere dilatazioni senza che gli elementi si trovino ad interferire tra loro.
Il giunto non è altro che lo spazio che separa il perimetro degli elementi costitutivi lo strato di rivestimento; ha lo specifico compito di permettere il loro libero movimento provocato dalle escursioni termiche o da assestamenti delle strutture di supporto o ancoraggio.
I giunti possono essere chiusi o aperti.
 
Si definiscono giunti aperti quelli che permettono un maggior movimento degli elementi di rivestimento; in genere presentano un distanziamento di 6-7 mm.
 
Nei giunti aperti, su tutti i lati degli elementi, gli assestamenti e i movimenti generati dalle dilatazioni termiche possono svilupparsi liberamente senza che vi siano contatti tra i vari elementi costituenti il rivestimento di facciata.
Sebbene - come abbiamo già accennato - lo strato di rivestimento esterno possa essere realizzato con i più svariati materiali, qui ci interessa dare risalto al contributo offerto, oggigiorno, dal laterizio cotto, quale materiale di antica tradizione ma inscritto oggigiorno anche in un processo di ammodernamento produttivo e di uso.
Il laterizio cotto in tutta la sua variegata gamma di elementi standard e speciali - differenziati per tipologie, morfologie e dimensioni - da sempre ha valorizzato le sue potenzialità di impiego nei rivestimenti esterni, almeno per tre ordini di motivi:
- è un materiale stabile e durevole che, correttamente e intelligentemente impiegato, offre nell'architettura di esterni elevata resa estetica e ottime prestazioni con ridotti (se non nulli) costi di manutenzione anche nella lunga durata temporale (50-100 anni);
- è un materiale tradizionalmente impiegato nell'edilizia e nell'architettura di larga parte del mondo e tale condizione di familiarità all'uso consente di ottenere un livello (più o meno cosciente e consapevole) di continuità del nuovo rispetto all'esistente;
- è un materiale che, sia pur 'antico' e 'storicizzato', è stato sempre in grado (e lo è tuttora) di esprimere una innovazione morfologica e costruttiva tale da consentirgli sia una evoluzione interna allo stile tecnologico di riferimento (ovvero l'architettura del laterizio) che di dialogare ed interfacciarsi con i linguaggi degli altri materiali da costruzione sia tradizionali che contemporanei.
 
Il laterizio nei rivestimenti per esterni, da un lato, rappresenta visivamente la continuità rispetto al passato (ponendosi, quindi, come portatore di un alto livello di riconoscibilità), dall'altro esprime una flessibilità evolutiva di prodotto capace di rispondere alle nuove e più articolate aspettative tecnologiche del costruire del nostro tempo che spingono, spesso, verso  prodotti innovati, 'leggeri' a spessori contenuti.
Una tendenza sperimentale - all'interno della più generale riabilitazione della tecnologia laterizia che connota oramai l'architettura internazionale - è quella che punta ad una innovazione di prodotto oltre che di linguaggio costruttivo assecondando un processo di progressivo 'assottigliamento' dello spessore del rivestimento stesso con un confinamento dei derivati dell'argilla negli strati più estremi.
L'innovazione di prodotto si coniuga con l'innovazione della processualità e dei metodi esecutivi in cantiere adottando logiche e metodiche di tipo seriale, industriale, privilegiando l'assemblaggio meccanico degli elementi laterizi.
La linea di tendenza più evidente di questi ultimissimi anni è indubbiamente quella indirizzata alla riduzione dello spessore degli elementi in laterizio e all'amplificazione delle altre che ne definiscono lo 'sviluppo' nel piano.
La riduzione dello spessore è legata, indiscutibilmente, all'abbassamento dei costi connessi ad ogni eccedenza di materia e di peso la cui ripercussione economica è evidente sia nel trasporto che nella movimentazione dei mezzi (unitamente alla manodopera impiegata) ma soprattutto - nei casi di rivestimenti ancorati in parete ventilata - nell'incidenza del dimensionamento dei sistemi meccanici di fissaggio.
 
LA SANNINI E LE NUOVE ESPRESSIONI DEL COTTO
In terra toscana sicuramente furono gli etruschi a valorizzare per primi l'uso del cotto nell'edilizia ma è necessario aspettare il Medioevo per vedere il cotto protagonista della civiltà urbana in forte sviluppo, la cui fortuna continuerà per tutto il Rinascimento (e nei secoli successivi) nei magnifici palazzi cittadini, nelle ville suburbane o di campagna.
Gli edifici e le piazze principali di città quali Siena, Certaldo, Pienza, S. Gimignano, Arezzo, Montepulciano ecc. costituiscono alcuni degli esempi illustri di questa gloriosa tradizione toscana.
Iniziando una tradizione che continua fino ad oggi, la produzione del cotto si concentra nei territori che circondano le città di Siena e di Firenze per l'esistenza di filoni di argilla pregiata che consentono di ottenere prodotti particolarmente resistenti.
Estremamente significative per qualità costitutiva appaiono le formazioni geologiche del territorio fiorentino che danno vita al 'cotto imprunetino' con una diffusione areale che si concentra nella zona di Firenze, Greve in Chianti e soprattutto Impruneta dove la risorsa base affiora estesamente e copiosamente.
 
Bibliografia:
Alfonso Acocella, 'Involucri in Cotto ' Sistemi Innovativi per il Rivestimento in Architettura', Sannini Impruneta, Ottobre 2000.
 
Autore disegno: Erika Bartoli