Fondazioni in c.a. per case in paglia. Quanto dura un edificio di questo tipo?

Fondazioni in c.a. per case in paglia e legno. Quanto dura un edificio di questo tipo?

fondazioni in c.a. per case in paglia e legno

Prima di approfondire il tema fondazioni in c.a. per case in paglia e legno è bene soffermarsi sul concetto di durabilità relativo ad un edificio di questo tipo. “Una casa in balle di paglia può durare per secoli se ben progettata e ben costruita. La paglia è un materiale durevole se conservato all’asciutto e protetto”. Questa è la frase che ho trovato per la maggiore sui siti che parlano di case in balle di paglia.

Ma in concreto che cosa bisogna fare per garantire la durata al pari di una casa tradizionale?

Il tema centrale è la protezione della casa in paglia rispetto agli agenti atmosferici. La regola più importante è che il legno vada posato ad una quota superiore rispetto alla quota di campagna.

Si tratta di una soluzione tanto semplice quanto difficile da realizzare. Di qui l’importanza cruciale del progetto delle fondazioni.

Fondazioni in c.a. per case in paglia e legno. Analisi di un caso studio

fondazioni in c.a. per case in paglia e legno

Fig.1_Saggi sul terreno prima dello scavo_©NicolaPreti

Oggi voglio condividere con te la mia ultima esperienza progettuale di un cantiere per la costruzione di una nuova villa in balle di paglia a Castelbelforte in provincia di Mantova. Si tratta di un edificio con superficie circa di 300 mq disposta su un piano.

Il sistema costruttivo delle pareti è un telaio prefabbricato in legno lamellare controventato con pannello lamellare multistrato in legno massiccio (SWP). Le strutture in elevazione appoggiano su una platea in cemento armato dello spessore di 30 cm con cordoli in elevazione.

Il tamponamento del telaio in legno sarà eseguito con balle di paglia opportunamente pressate dello spessore di 37 cm sia per le murature che per la copertura.

Il terreno su cui verrà costruito l’edificio presenta le caratteristiche tipiche della zona: acqua di falda a poca profondità e condizioni che peggiorano con le acque meteoriche e l’irrigazione dei terreni agricoli limitrofi. Le scelte progettuali sono valutate sulla base della relazione del geologo e il progetto dello strutturista.

Conclusa la parte progettuale delle fondazioni in c.a. per case in paglia e legno, l’attenzione si è spostata alla fase costruttiva con l’entrata in campo delle figure dell’impresa dei cementi armati e dell’impermeabilizzatore. Una volta accertata la reale consistenza del terreno con saggi (Fig.1), abbiamo provveduto con lo scavo di sbancamento generale e la costruzione della platea secondo queste fasi:

  1. rullata su scavo,
  2. posa tessuto geotessile,
  3. isolamento in vetro cellulare,
  4. magrone in calcestruzzo,
  5. impermeabilizzazione dall’acqua di risalita e dal gas radon,
  6. posa delle casseforme isolate,
  7. posa dell’armatura della platea,
  8. posa delle tubazioni,
  9. getto della platea in cemento armato,
  10. impermeabilizzazione laterale e superiore dall’acqua meteorica e umidità.
    Fondazioni in c.a. per case in paglia e legno

    Fig.2_Posa e compattamento dell’isolante in vetro cellulare_©NicolaPreti

    fondazioni in c.a. per case in paglia e legno

    Fig.3_Posa dell’impermeabilizzazione sotto la platea_©NicolaPreti

Fig.4_Posa dell’impermeabilizzazione sopra la platea e i cordoli_©NicolaPreti

Leggi anche: Cosa vuol dire progettare edifici a zero energia incorporata?

Per quale motivo ho utilizzato il cemento, se sono un progettista di case sostenibili?

Il primo motivo è perché le Norme Tecniche delle Costruzioni impongono la scelta di sistemi costruttivi certificabili e collaudabili, e ad oggi l’unica fondazione che rispetti questi requisiti e che abbia un buon rapporto costi/prestazioni è quella in cemento armato. Il secondo motivo è perché se ci dovessero essere dei cedimenti differenziali, con il sistema a platea sono facili da correggere e il terzo è legato alla struttura, essendo rigida e di forma regolare, dà la possibilità di posare delle impermeabilizzazioni garantite.

Infatti un sistema impermeabilizzativo posato su un sistema rigido deve essere applicato in modo continuo, in maniera che possa durare per tutta la vita nominale dell’edificio (minimo 50 anni per gli edifici residenziali), in un punto in cui non è possibile fare manutenzione.

Perché è importante questa modalità operativa di progettazione?

In Italia la stragrande maggioranza dei contenziosi e delle vertenze legali nel settore edilizio sono causate da errori di progettazione. Gli errori portano a problemi di infiltrazioni che spesso vanno identificati con strumentazione particolare e risolti con interventi costosi.

La durabilità di un edificio in generale, e in modo particolare dell’edificio in balle di paglia, è strettamente legato al tema delle infiltrazioni di acqua e di umidità, in particolare per quanto riguarda il progetto delle fondazioni.

Non a caso, la norma tedesca DIN 6880 [1], che regola la durabilità delle strutture in legno degli edifici in Germania (una simile norma in Italia è assente), prescrive che le strutture in legno siano sempre rialzate dal terreno di almeno 20 cm.

L’acqua e il terreno umido (non il fuoco) sono i principali nemici per la costruzione a regola d’arte di un edificio in legno e paglia. Il progetto di un edificio a prova d’acqua deve considerare due punti di interazione fra terreno e parte interrata:

  1. il contatto con il terreno umido: la fondazione deve essere impermeabilizzata contro gli effetti dell’acqua a contatto con le strutture portanti e di rivestimento, che possono portare fino alla marcescenza e al collasso;
  2. la spinta idrostatica dell’acqua: la fondazione deve contrastare la spinta ascendente dell’acqua nel caso sempre più frequente di alluvioni o sommersioni periodiche.

Realizzare una fondazione in c.a. e case in paglia e legno resistente all’acqua è uno dei passi principali per la buona riuscita di un edificio di questo tipo. Dovrà evitare il contatto per capillarità tra strutture in legno e acqua, rendendo assente il formarsi di possibili ristagni a contatto con il legno, e dovrà garantire il normale funzionamento strutturale dell’edificio alle sollecitazioni di una possibile sommersione temporanea.

I dieci “comandamenti” per garantire la durata di una casa in balle di paglia

Non esiste una vera e propria norma che regoli gli aspetti delle fondazioni in c.a. per case in paglia e legno. Per questo motivo mi sono dato come progettista i dieci “comandamenti” per costruire delle fondazioni in c.a. per case in paglia e legno che possano durare nel tempo:

  1. progettare e costruire in modo integrato con architetto, geologo, ingegnere, impresa edile, impermeabilizzatore e carpentiere;
  2. impermeabilizzare con materiali durevoli e di altissima qualità, resistenti all’invecchiamento, con protezione dal gas radon (dove presente), e posa eseguita da impresa specializzata;
  3. le strutture interrate devono sempre essere in cemento armato perché sono le più facili da impermeabilizzare e le più rigide;
  4. considerare almeno un allagamento al piano di campagna nella vita nominale dell’edificio. La struttura deve essere in grado di sopportare quella sollecitazione;
  5. evitare vespai aerati;
  6. realizzare sistemi impermeabili continui;
  7. effettuare possibilmente un collaudo in opera delle impermeabilizzazioni;
  8. posare una guaina impermeabile e duratura tra la fondazione in cemento armato e la struttura di legno;
  9. evitare di creare trappole per l’acqua, sia nella fase di cantiere che in esercizio. Ad esempio evitare di rimboccare la guaina a “U” sulla faccia esterna della struttura di legno mentre è ancora esposta alla pioggia [2];
  10. separare nettamente dal piano di campagna esterno gli elementi lignei con una zona di rispetto pari ad almeno 30 cm (in verticale).

Fonti:

[1] Holger Meyer Ingenieurbüro, Holzschutz – DIN 68800, Baulicher Holzschutz hat heute Vorrang, 2013

[2] ARCA, Certificazione di qualità e sostenibilità, Regolamento tecnico nuove costruzioni in legno (2014)

[3] Marco Argiolas, Impermeabilizzazioni in edilizia, Maggioli Editore, 2017

[4] Antonio Broccolino, Sistemi di impermeabilizzazione – Raccolta di articoli sulla corretta progettazione e applicazione delle membrane Bitume Polimero, Polyglass

[5] Alex Merotto, Danni e difetti delle costruzioni in legno, Maggioli Editore, 2017

[6] N.T.C. 2018, Capitolo 2. Sicurezza e prestazioni attese 2.2. Requisiti delle opere strutturali 2.2.4. Durabilità Normative che trattano di argomenti di carattere applicativo e progettuale dei sistemi impermeabilizzativi:

  • Norma UNI 9307 Coperture continue – istruzioni per la progettazione dell’elemento di tenuta
  • Norma UNI 10697 sistemi continui di Impermeabilizzazione – criteri di misurazione delle superfici ai fini della loro contabilizzazione
  • Norma UNI 11235 – istruzioni per la progettazione l’esecuzione e la manutenzione di coperture a verde
  • Norma UNI 11345 – attività di controllo per le fasi di progetto esecuzione e gestione di coperture continue
  • Norma UNI 12065-3 – sistemi di scarico funzionanti alla gravità all’interno degli edifici
  • Norma UNI 11540 – linee guida per la redazione e corretta attuazione del piano di manutenzione di coperture continue realizzate con membrane flessibili per impermeabilizzazioni.

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