Casa Radu de la Gulia - progetto di struttura e configurazione energetica di una casa passiva

L'incontro che ho avuto con Cătălin Caraza di Ingegneria creativa Il progetto di messa a norma della struttura e dell'energia della casa di Ioana e Ciprian Radu, costruita da Litarh a Gulia, vicino a Bucarest, un progetto in cui era direttamente coinvolto. Ci saranno molti riferimenti a primo articolo su questa casa (in cui ho parlato con l'architetto e ho presentato la costruzione), quindi vi consiglio di rileggerlo prima. Costruire case il più possibile efficienti dal punto di vista energetico, ridurre il consumo di energia per il riscaldamento e il raffreddamento sono argomenti di grande attualità, quindi la nostra discussione è stata più ampia, molto tecnica e ha toccato molti argomenti di interesse per le case in legno. Abbiamo parlato del percorso che il futuro proprietario di casa deve affrontare per iniziare a costruire la casa, dei principi di efficienza, dei costi, di quanto costa la struttura rispetto al costo totale della casa e di altri argomenti simili.

Le fasi che precedono la fase di sollevamento della struttura della casa

Ho iniziato la discussione con questo argomento perché Pierre Bortnovski (Team Built), l'architetto e capocantiere della casa Gulia, diceva che molte persone che vogliono costruire una casa finiscono prima in Ingegneria Creativa (grazie alle informazioni in rete), ma che questo non dovrebbe essere il primo passo. Abbiamo chiesto a Catalin di dirci A chi deve rivolgersi un potenziale proprietario di casa?

"Il primo passo è trovare un architetto. La gente viene direttamente da noi senza sapere cosa facciamo. Noi ci occupiamo di conformità strutturale ed energetica, e per conformità energetica intendiamo il dimensionamento della stratificazione, la progettazione dell'efficienza energetica, se si vuole una casa passiva. Perché bisogna sapere come si arriva a una casa passiva. Come si fa a sapere quali dovrebbero essere le finestre, se sono troppo grandi o troppo piccole, come si fa a sapere quali sono le caratteristiche di una casa passiva? caratteristiche che deve avere la falegnameria respectivă?

Chi vuole una casa va prima dall'architetto a cui dice, ad esempio, voglio un soggiorno grande e luminoso, 3 camere da letto, 2 bagni, questi sono i requisiti. L'architetto elabora lo schema funzionale, la volumetria, e poi tocca ai team specializzati - strutture, impianti, paesaggisti.

Senza il progetto tecnico, ma solo con quello realizzato dall'architetto, la costruzione non può iniziare, secondo la legge. Richiede progetto tecnico con i dettagli di esecuzione, con i materiali, con tutto. Il costruttore compare alla fine, a progetto ultimato, con i dettagli di esecuzione, le quantità, eventualmente il modello 3D.

Con Vlad Liteanu (Litarh) è semplice, lavoriamo con lo stesso software e gli inviamo direttamente il modello 3D. Gli inviamo nel modo più chiaro possibile i dettagli esecutivi, il calibro di travi, colonne o quant'altro sia presente nel progetto dal punto di vista strutturale, elementi che dimensioniamo e di cui siamo responsabili, e lui, sulla base di questo progetto, fa un'offerta di prezzo al cliente. L'offerta al cliente arriva dopo che l'architetto ha realizzato il progetto e la progettazione strutturale. Al progetto completo lavorano diversi team: il costruttore che realizza la struttura, chi realizza e monta le finestre, il team di installazione, ecc.

Sono molte le persone coinvolte nel progetto fino a quando la casa non è pronta. A un certo punto Pierre ha fatto una tabella di tutte le persone che hanno lavorato alla casa di Gulia e ha coinvolto più di 100 persone. Perché tutto vada bene, qualcuno deve assumere il ruolo di project manager".

In cosa consisteva il progetto di Ingegneria Creativa per la casa Gulia?

"Per quanto riguarda la casa Gulia, noi (Ingegneria creativa) Ho eseguito i calcoli di conformità strutturale ed energetica. La conformità è la stratificazione, il motivo per cui si utilizzano determinati spessori di isolamento nelle pareti, nel tetto o nel pavimento. Il cliente sceglie il livello di consumo annuale che vuole raggiungere, massimo 15 kWh/m²/anno se si tratta di una casa passiva. Da qui, abbiamo fatto i calcoli partendo dalle fondamenta. La parte strutturale prevedeva il dimensionamento delle travi, del pavimento, della disposizione delle pareti interne. Nelle case a graticcio le pareti interne, anche se più sottili, possono essere utilizzate come pareti portanti per scaricare alcune forze dal tetto. E anche se non scaricano alcuna forza, le pareti rinforzano comunque la casa e svolgono quindi un ruolo strutturale. Forniamo anche gli elementi di fissaggio, gli angoli. Dopo i calcoli, indichiamo al costruttore se i montanti delle pareti devono superare i 625 mm, che è il passo abituale. Anche i dettagli di fissaggio - angoli di fissaggio delle fondazioni, angoli di fissaggio delle pareti, pavimento della parete, parete del pavimento - i calcoli di resistenza al vento e sismica sono fatti da noi".

Da quello che ha detto Catalin mi sembra di capire che un casa progettata per resistere ai terremoti o del vento, resisterà, sia che sia in legno, in mattoni o in cemento. La costruzione è il risultato di calcoli che indicano lo spessore delle pareti e il tipo di angoli e fissaggi da utilizzare.

"Abbiamo anche realizzato lo studio di conformità energetica. In questo studio, la casa viene modellata tenendo conto dei possibili vicini. Anche se non esistono, si può simulare in base alle norme urbanistiche. Qualsiasi costruzione può avere un impatto sull'ombreggiamento della casa. La casa non ha vicini ora, e se tutti coloro che costruiscono nelle vicinanze tengono conto delle norme sulla vicinanza e sull'altezza, non dovrebbero esserci problemi in futuro. Tenendo conto dell'orientamento rispetto ai punti cardinali e dei dati climatici, sono state scelte le finestre, è stato dimensionato l'involucro, è stato calcolato l'isolamento termico alla base, nelle pareti e sul tetto.

Eseguiamo anche una modellazione zonale. Creiamo un modello locale e variamo lo spessore dell'isolamento. Dipende dalla zona in cui si trova la casa. Il calcolo viene effettuato rigorosamente in loco, rispettando rigorosamente la geometria e la posizione calcolata. Questa casa, sullo stesso sito, ma ruotata di 20°, non avrebbe gli stessi coefficienti. Molto importante è l'orientamento: a sud ci sono le grandi aperture e a nord solo quelle strettamente necessarie. Questo aiuta molto in inverno, quando non è necessario il riscaldamento, ma in estate può portare al surriscaldamento. Per questo motivo sono necessari elementi di ombreggiatura (serramenti, tende).

Una volta completati tutti questi calcoli e simulazioni, il costruttore prende in mano il modello 3D e realizza un progetto tecnologico. I materiali vengono dimensionati con l'accordo del progettista per garantire la resistenza della struttura. Il costruttore può introdurre alcune tolleranze per consentire il montaggio. Le modifiche sono molto piccole e non alterano i calcoli, ma sono molto utili per il montaggio. Se ci sono modifiche al progetto, vengono apportate prima dell'inizio della costruzione, molto raramente dopo. Se è necessario, però, le modifiche comportano dei costi perché i calcoli di resistenza devono essere rifatti".

Che cos'è la conformità energetica di un edificio

Le prestazioni energetiche di un edificio sono una caratteristica importante, poiché l'energia utilizzata in una casa aumenta i costi di manutenzione e crea una quantità significativa di inquinamento da gas serra, la causa principale del cambiamento climatico. Non sorprende quindi che oggi più che mai l'efficienza energetica sia una parte importante della progettazione e della costruzione degli edifici. A tal fine, tutti i nuovi edifici, indipendentemente dalle dimensioni, dovranno soddisfare requisiti minimi di prestazione energetica adeguati al clima in cui vengono costruiti. Si tratta di requisiti volti a ridurre l'energia necessaria per la manutenzione degli edifici, che il cambiamento climatico ci spinge a seguire. Le misure di risparmio energetico andranno a beneficio dell'ambiente, miglioreranno la qualità dell'aria, miglioreranno la vita delle persone all'interno degli edifici e ridurranno le bollette energetiche.

La discussione con Catalin è proseguita con i requisiti di efficienza energetica, soprattutto perché sempre più beneficiari si informano e vogliono costruire case passive o ad alta efficienza energetica. Quindi, Come dovranno essere le case che verranno costruite dal 2021 e quanto efficienti potranno o dovranno essere?

"La risposta sarebbe molto semplice. Ora, a partire dal 2021, le abitazioni dovranno rientrare nel Standard nZEBcioè non possono essere altro che efficienti dal punto di vista energetico. Inoltre, per soddisfare lo standard, dovrebbero utilizzare una parte di energia rinnovabile. In termini di efficienza, esistono diversi livelli. Se osserviamo il grafico sottostante, vediamo che una casa passiva ha un consumo massimo di 15 kWh/m² all'anno, ma una casa molto efficiente è anche quella che ha 30 kWh/m², e può persino essere certificata. Se le persone non vogliono necessariamente una casa passiva, ma vogliono una casa efficiente dal punto di vista energetico, consigliamo questo livello, 30 kWh/m² all'anno. Va bene come consumo e anche se sembra una piccola differenza, lo sforzo finanziario per arrivare al livello di una casa passiva è molto più alto. Le differenze derivano dai materiali certificati che sono molto più costosi".

Quando si tratta di conformare energeticamente una casa, i principi da seguire sono gli stessi della casa passiva, ma quando la casa è solo efficiente dal punto di vista energetico, i valori sono più permissivi, meno rigidi. I principi che ci interessano sono:

• ottimo isolamento termico
• il minor numero possibile di ponti termici
• finestra delle prestazioni
• involucro a tenuta d'aria testato con blower door
• qualità dell'aria attraverso la ventilazione e il recupero del calore".

Isolamento termico è un punto chiave per ridurre le perdite di calore. L'isolamento termico permette all'interno di una casa di essere indipendente dalla temperatura esterna, per cui è molto più facile mantenere un comfort termico costante. Una volta raggiunta la giusta temperatura all'interno della casa, questa deve essere mantenuta il più possibile evitando la perdita di calore attraverso un buon isolamento delle fondamenta, delle pareti e del tetto. In una casa ad alta efficienza energetica o passiva, lo spessore dell'isolamento è notevolmente maggiore rispetto a una casa convenzionale. Più basso è l'isolamento, maggiore è lo scambio di calore.

"Ponti termici (aree in cui c'è un ricambio d'aria incontrollato) dovrebbero essere totalmente interrotti, ma questo è l'ideale. Se non è possibile romperli, bisogna ridurli. Per esempio, c'è un ponte termico nelle travi lamellari della casa Gulia che non può essere completamente eliminato, perché il legno penetra nella parete e fuoriesce, e l'energia si perde attraverso il legno. Ma è possibile ridurlo. Tra la parete e la trave sono state collocate due lastre di PURENIT, un materiale con un coefficiente di trasferimento del calore più basso (0,08). Il pezzo di metallo che regge la trave è stato fissato al PURENIT e il PURENIT alla parete. L'impalcato non è stato rimosso, ma è stato abbassato. Senza questo intervento, la perdita attraverso quest'area sarebbe stata molto più elevata.

Il finestraLa differenza di prezzo tra serramenti certificati e non certificati è notevole. La falegnameria ha tre componenti importanti che influenzano l'efficienza: il telaio, il vetro e il modo in cui sono uniti. Il telaio può essere in PVC, legno, legno con alluminio all'esterno o alluminio. È dotato di materiali a bassa trasmittanza, visibili in sezione, che interrompono il ponte termico tra interno ed esterno. Le finestre più costose sono quelle in alluminio e certificate. Per essere ottime devono avere un coefficiente di trasmissione termica inferiore a 0,8 W/m²K. Anche il collegamento tra la finestra e la parete è molto importante, poiché è qui che possono verificarsi importanti ponti termici, rilevabili con la termografia.

Busta è tutto ciò che entra in contatto con l'ambiente esterno: muri, fondamenta, tetto. 20% di energia possono essere perse attraverso le fondamenta, 25% attraverso le pareti, 10-20% attraverso le finestre e 25-35% attraverso il tetto. Per questo motivo lo strato del sistema termico del tetto è più spesso. Non ci deve essere un ricambio d'aria incontrollato perché può portare alla formazione di condensa, molto pericolosa per le case in legno. Ecco perché tutti i fogli e gli strati utilizzati per l'isolamento sono chiusi verso l'interno e aperti verso l'esterno, in modo da poter eliminare l'acqua proveniente da processi umidi. Per questo motivo l'OSB non viene utilizzato all'esterno, perché costituisce una barriera. Nella casa Gulia, all'esterno è stato utilizzato il DWD, un materiale con un discreto coefficiente di permeabilità che lascia fuoriuscire il vapore. La lana basaltica è stata incollata sopra il DWD. L'adesivo è stato scelto per consentire la fuoriuscita del vapore. Poi viene l'intonaco, con permeabilità al vapore. L'intero sistema deve essere permeabile, per far uscire i vapori".

La certificazione della casa è utile?

"Per ora, avere una casa certificata non comporta alcun vantaggio in termini di tasse o di incentivi statali. Tuttavia, la certificazione è una garanzia della qualità dei prodotti utilizzati e della lavorazione, è una garanzia di una casa ben progettata e realizzata. Per quanto riguarda la certificazione delle case passive, un grosso problema per noi e per gli architetti è la mancanza di certificazione dei materiali utilizzati, anche da parte di alcuni grandi produttori. Per la certificazione di case passive o molto efficienti dal punto di vista energetico, è necessario un fascicolo con i documenti dei materiali utilizzati, la documentazione tecnica, le foto dell'esecuzione, i risultati dei test".

Quanto incide la costruzione vera e propria (struttura) sul prezzo finale della casa?

"La struttura ha un grande impatto visivo, ma rappresenta solo il 20-40% della costruzione. Così come il suo prezzo. Il prezzo offerto dal costruttore si riferisce solo alla costruzione sopraelevata. A questo si aggiungono molti altri costi. Alla fine, con interni semilavorati, cioè privi di finiture che possono influire notevolmente sul costo (parquet, piastrelle, finiture speciali per le pareti, ecc.), il prezzo finale può arrivare a 1800 euro/m² per una casa passiva su una superficie di circa 1.000 metri quadrati. CLT e circa 1500 euro/m² per una casa in legno ad alta efficienza energetica (fino a 90 kWh/m² all'anno). Una casa in mattoni si aggira intorno ai 1400 euro/m². Abbiamo anche un video realizzato da Marius (șoflete.ro) su quanto costa la stessa casa in strutture diverse".

Parlare con uno specialista di efficienza domestica è molto istruttivo e convincente, tanto che alla fine si desidera costruire la casa più efficiente dal punto di vista energetico o passiva, perché si capisce quanto sia importante per il proprio comfort futuro. Ma per questo è necessario rivolgersi all'architetto, al progettista e al costruttore giusto e pianificare la costruzione in anticipo.