Edifici a doppia pelle? un vero e proprio sistema energetico

Le facciate a doppia pelle costituiscono un vera innovazione dal punto di vista energetico e sono tra gli aspetti più innovativi delle progettazioni di grandi opere architettoniche

Un’ottima soluzione per migliorare le prestazioni termiche, tecniche e architettoniche dell’involucro è rappresentato dal sistema energetico delle facciate a doppia pelle, atte a creare un microclima interno ed una qualità dell’aria indoor migliore rispetto ad un sistema di rivestimento tradizionale.
Una facciata interamente costituita da componenti vetrati, ha generalmente valori di trasmittanza termica notevolmente inferiori rispetto alle pareti opache, causando dunque un incremento delle dispersioni di calore in inverno (a meno dell’utilizzo di vetrature ad elevate prestazioni, come vetri basso emissivi, vetri camera con gas inerti, etc.). Questo fatto, dovuto alla ridotta trasmittanza termica, provoca una diminuzione della temperatura superficiale interna, durante la stagione fredda, rispetto alla temperatura dell’aria, creando condizioni di discomfort nell’ambiente indoor. Tale fenomeno è però insito nella tecnologia e nella formazione del vetro: infatti, un apporto gratuito di energia solare conduce ad un elevato risparmio energetico, diminuendo il fabbisogno termico dovuto al riscaldamento e riduce la necessità di illuminazione artificiale, ma produce fenomeni legati all’abbagliamento e al surriscaldamento durante la forte irradiazione solare nei periodi estivi. Un ampio aiuto alla progettazione è dato dunque dall’utilizzo di facciate continue, della cui famiglia fa parte la tipologia delle facciate a doppia pelle.
Dunque, l’ottimizzazione della gestione energetica degli edifici, la conseguente riduzione dell’impatto ambientale e la ricerca di un elevato comfort interno hanno favorito lo sviluppo e l’applicazione di soluzioni innovative nell’ambito delle chiusure esterne. Si tratta infatti di tre tipologie applicate agli edifici, sia in caso di ristrutturazione o riqualificazione dell’esistente, sia in caso di nuova costruzione: facciata a doppia pelle a tutta superficie, a canali, a singoli elementi.
Nella facciata a doppia pelle a tutta superficie, molto applicata in caso di ristrutturazione, il moto dell’aria avviene dal basso verso l’alto in modo continuo per tutta l’altezza dell’edificio, mediante un intercapedine d’aria di 50/80 cm, con vantaggi legati alla semplicità costruttiva dell’involucro, alla possibilità di inserire schermature solari all’interno o all’esterno dell’intercapedine, alla riduzione delle dispersioni termiche. Tale tecnologia è la meno diffusa tra le tre presentate in quanto presenta forti svantaggi: impossibilità di creare ventilazione naturale attraverso finestre apribili, in quanto l’aria espulsa ai piani inferiori verrebbe immessa in quelli superiori; continuità verticale ed orizzontale dell’intercapedine attraverso la quale avviene trasmissione di rumori tra un piano e l’altro e tra locali adiacenti; in caso di incendio la lama d’aria favorisce il diffondersi dei fumi. Nella facciata doppia a canali l’intercapedine è compartimentata orizzontalmente (ad altezza di interpiano) o verticalmente, in cui le dimensioni del canale dipendono dal supporto di facciata adottato e dalle caratteristiche dimensionali del telaio strutturale portante, in genere dai 20 ai 50 cm di profondità. Tale soluzione tecnologica è maggiormente utilizzata in caso di nuova edificazione ed è meno utilizzabile in un intervento di riqualificazione energetica in quanto sono presenti maggiori vincoli di ancoraggio e la conformazione tecnologica di facciata non è sempre compatibile con la facciata esistente. Risulta dal punto di vista economico maggiormente vantaggiosa grazie al maggior livello di prefabbricazione degli elementi costituenti l’involucro ed in caso di manutenzione e/o pulizia, si riesce ad agire sulla doppia pelle ad ogni livello del solaio. L’involucro esterno è collegato a quello interno mediante telaio o collegamenti puntuali: ogni canale è dotato di aperture per l’ingresso d’aria ed aperture laterali sui canali verticali per l’espulsione. La facciata a singoli elementi o celle è caratterizzata da setti verticali e orizzontali in corrispondenza rispettivamente di ogni montante e dei solai che collegano le due facciate delimitando così singoli elementi detti ‘cellule’, dotati di aperture per immissione ed espulsione d’aria, poste alla base e alla sommità. Percorsi di ventilazione ridotti migliorano la ventilazione sia durante il periodo estivo che invernale, con un ‘intercapedine profonda 20/30 cm. L’involucro viene dunque caratterizzato da una sequenza di celle con intercapedine indipendenti tra di loro, influendo in grande misura sul risultato architettonico dell’intervento (è per questa motivazione che tale soluzione architettonica non risulta spesso applicata in caso di interventi di riqualificazione, ma su edifici ex-novo). Si tratta dunque di facciate cosiddette attive, in quanto costituendo una doppia pelle, il paramento esterno è un vetro camera basso-emissivo, e quello interno, risulta apribile per consentire l’accesso all’intercapedine ed è una lastra di vetro singolo. L’intercapedine ventilata, la cui larghezza può essere compresa tra alcuni cm ed alcune decine di cm, include il dispositivo di schermatura della radiazione solare. La profondità della doppia pelle utile a garantire un sufficiente moto d’aria è di 20-25 cm, da studiare e integrare in fase di progettazione per migliorare le caratteristiche e le qualità dei singoli involucri.
Si tratta dunque di un sistema energetico architettonico e costruttivo indicato per ridurre sollecitazioni termiche ed acustiche particolarmente gravose, oppure in presenza di forti sollecitazioni dinamiche (vento, neve, pioggia). Sviluppi e ricerche mediante elaboratori elettronici hanno rilevato una riduzione del 20-30% di dispersioni di calore durante le stagioni fredde rispetto a facciate realizzate con tecnologie tradizionali, e miglioramenti per il comfort estivo valutabili tra il 10-20%.
È la sfida architettonico-progettuale tipica di questo periodo con uno sguardo volto all’impatto ambientale e attento alla qualità dell’intero progetto: raggiungere elevati livelli di efficienza energetica dell’edificio mediante tecnologie innovative, sostenibili ed un involucro altamente performante.