FONDAZIONE PER UNA CASA SU PENDIO

La progettazione della fondazione per una casa in legno lamellare su un pendio inizia con una profonda comprensione delle condizioni geotecniche. A differenza dei terreni pianeggianti, i pendii presentano un rischio maggiore di frane, erosione del suolo e cedimenti irregolari. Per le strutture in legno, che hanno un peso relativamente inferiore rispetto a quelle in pietra, è fondamentale la distribuzione uniforme del carico e la prevenzione del cedimento differenziale, che può portare alla deformazione degli elementi in legno. Secondo l’Eurocodice 7 (EN 1997-1), è necessario condurre indagini geologico-ingegneristiche complessive, che comprendono la perforazione di sondaggi, analisi di laboratorio del terreno per determinarne le proprietà fisico-meccaniche (angolo di attrito interno, coesione, modulo di deformazione), nonché indagini idrogeologiche per valutare il livello delle acque sotterranee e il loro impatto. Per le regioni delle Alpi, queste indagini devono tenere conto della probabilità di valanghe, cadute di massi e carichi di neve significativi.

La scelta del tipo di fondazione ottimale dipende dalla pendenza del versante, dalla capacità portante del terreno, dall’attività sismica e dalla presenza di acque sotterranee. Per le case in legno lamellare si applicano spesso soluzioni combinate, che uniscono diversi approcci per raggiungere la massima stabilità. Una fase importante è la modellazione del comportamento del terreno e della fondazione sotto l’effetto dei carichi di calcolo, inclusi quelli permanenti (peso delle strutture, carichi utili) e variabili (neve, vento, sismica). Ad esempio, per i pendii ripidi possono essere necessari pali che attraversano gli strati di terreno instabili fino a raggiungere rocce solide, oppure l’applicazione di sistemi di ancoraggio. L’azienda KOLEO ha una notevole esperienza nella progettazione di case in legno lamellare, il che permette di trovare soluzioni ottimali per i terreni più complessi.

La scelta del tipo di fondazione è critica per garantire la stabilità di una casa in legno su un pendio. Esaminiamo le varianti più diffuse e la loro idoneità per gli edifici in legno lamellare. I tipi di fondazioni comprendono:

• Fondazione su pali: Ideale per terreni con suoli deboli o pendii molto ripidi. I pali (a vite, trivellati, infissi) trasferiscono il carico a strati di terreno più profondi e compatti. Per il legno lamellare permettono di creare una base leggera ma solida, minimizzando il volume degli scavi.
• Fondazione a nastro (a gradoni): Se il pendio ha un’inclinazione moderata, si può utilizzare una fondazione a nastro realizzata a gradini, che ripete il profilo del terreno. Ciò permette di distribuire uniformemente il carico ed evitare notevoli dislivelli. È importante garantire una profondità di posa sufficiente per tutte le sezioni del nastro.
• Fondazione a platea: Utilizzata più raramente sui pendii ripidi a causa del grande volume di scavi e della necessità di creare un piano orizzontale. Tuttavia, per i pendii dolci e con terreni deboli può garantire un’elevata capacità portante e stabilità.
• Sistemi combinati: Spesso sui pendii si combinano diversi tipi. Ad esempio, pali nella parte più bassa del pendio e fondazione a nastro in quella più alta, oppure l’uso di muri di sostegno per terrazzare il terreno e ridurre la pendenza per la costruzione successiva.

Per regioni come le Alpi, dove i terreni sono spesso composti da rocce e vi sono notevoli dislivelli, si applicano più spesso fondazioni su pali con reticolo di collegamento o fondazioni combinate con sezioni monolitiche, che collegano i singoli elementi in un unico sistema rigido. È importante che il progetto tenga conto delle particolarità delle case in legno lamellare, che sono relativamente leggere, ma richiedono una geometria precisa della base.

Il regime di umidità è uno dei fattori più critici nella costruzione della fondazione su un pendio, in particolare nelle Alpi, dove si osservano precipitazioni intense, scioglimento della neve e un elevato livello delle acque sotterranee. Un drenaggio efficace insufficiente può portare all’allagamento dei locali interrati, alla risalita capillare dell’umidità verso le pareti, alla distruzione della fondazione a causa del congelamento dell’acqua nei pori del calcestruzzo e del terreno (rigonfiamento). Secondo il ДБН В.2.1-10:2018 “Basi e fondazioni di edifici e strutture”, è necessario prevedere misure complessive di protezione dall’umidità.

Le componenti principali di un sistema efficace di protezione dall’umidità:

1. Impermeabilizzazione: L’impermeabilizzazione esterna della fondazione (spalmata, in rotoli o a caldo) è obbligatoria. Deve proteggere in modo affidabile tutte le parti interrate della struttura dal contatto diretto con l’acqua. Lo spessore dello strato impermeabilizzante e la sua composizione vengono scelti in base alle condizioni idrogeologiche.
2. Drenaggio verticale: Tappetini drenanti o strati filtranti (geotessile + ghiaia), posizionati lungo il perimetro della fondazione, aiutano ad allontanare l’acqua dalle pareti verso il sistema di drenaggio.
3. Drenaggio perimetrale (orizzontale): È un sistema di tubi drenanti posati lungo il perimetro della fondazione al livello della sua base, con una leggera pendenza verso un pozzetto di drenaggio o un bacino di raccolta naturale. I tubi vengono avvolti in geotessile e ricoperti di ghiaia per prevenire l’intasamento. Nelle zone montane con elevata intensità di precipitazioni, il diametro dei tubi drenanti può essere aumentato, e il passo di posa dei sistemi di drenaggio ridotto.
4. Marciapiede perimetrale: Striscia in calcestruzzo o pavimentata attorno alla casa, con pendenza dalle pareti, che serve per allontanare le acque superficiali. La larghezza del marciapiede perimetrale deve essere di almeno 0,8 m, e la pendenza dell’1-3%.
5. Pianificazione del terreno: È obbligatoria una corretta pianificazione del deflusso superficiale dell’intero terreno, affinché l’acqua non si accumuli vicino alla fondazione.

Nelle condizioni delle Alpi è importante tenere conto del fatto che le acque sotterranee possono variare di livello a seconda della stagione (scioglimento della neve). Pertanto, il sistema di drenaggio deve essere dimensionato per i carichi di picco e avere una capacità di portata sufficiente. L’efficacia di queste misure influisce direttamente sulla durabilità e sull’integrità della struttura in legno lamellare.

Il calcolo preciso dei carichi e della stabilità della fondazione è la pietra angolare di una costruzione sicura su un pendio. Per i progetti KOLEO ci orientiamo sugli Eurocodici, in particolare:

• EN 1991-1-1 (Eurocodice 1, Parte 1-1): Regola la determinazione del peso proprio delle strutture e dei carichi utili. Per una casa in legno lamellare su un pendio, ciò include il peso di tutti gli elementi in legno, della copertura, delle finiture, degli arredi, nonché i carichi di esercizio (persone).
• EN 1991-1-3 (Eurocodice 1, Parte 1-3): Definisce i carichi da neve. Per le Alpi ciò è particolarmente rilevante, poiché le zone di neve possono presentare valori significativi. Ad esempio, per alcune regioni delle Alpi ad altitudini superiori ai 1000 m, il valore normativo del carico da neve S_k può raggiungere 4-5 kN/m² (400-500 kg/m²) e oltre, a seconda della località e dell’altitudine. Questo valore viene poi moltiplicato per il coefficiente di forma del tetto e il coefficiente di sicurezza sul carico.
• EN 1991-1-4 (Eurocodice 1, Parte 1-4): Definisce i carichi del vento. I pendii possono creare condizioni aerodinamiche uniche, amplificando il carico del vento su singole parti dell’edificio e della fondazione.
• EN 1997-1 (Eurocodice 7): Progettazione geotecnica, che comprende i calcoli di stabilità del pendio contro lo scivolamento, la capacità portante del terreno e il cedimento della fondazione. Per i pendii, il coefficiente di stabilità allo scivolamento deve essere di almeno 1,3 per le situazioni permanenti e 1,1 per quelle transitorie (ad esempio, durante la costruzione).

Esempio pratico di calcolo del carico da neve:

Supponiamo che la casa sia situata in una zona montana delle Alpi a 1500 m di altitudine, dove il valore normativo del carico da neve (S_k) è di 4,0 kN/m². Il tetto ha una pendenza di 45 gradi (coefficiente di forma C_e = 0,8, C_t = 1,0). Allora il valore di calcolo del carico da neve sulla proiezione orizzontale della copertura S = S_k * C_e * μ_i = 4,0 kN/m² * 0,8 * 0,8 = 2,56 kN/m², dove μ_i è il coefficiente di forma per un tetto a doppia falda con angolo di inclinazione di 45 gradi. Questo carico, moltiplicato per la superficie del tetto, viene trasferito alle pareti portanti e, di conseguenza, alla fondazione. È necessario anche tenere conto della possibilità di una distribuzione irregolare della neve a causa del vento (accumuli di neve).

Oltre a questi carichi, si considerano obbligatoriamente gli effetti sismici (secondo EN 1998-1) e i carichi dal terreno (pressione laterale del terreno sulle pareti della fondazione), il che è particolarmente rilevante per le parti interrate sul pendio.

Il montaggio della fondazione su un pendio richiede un’attenzione particolare ai dettagli e un controllo qualità per fasi, poiché qualsiasi errore può avere notevoli conseguenze per la stabilità della casa in legno. Di seguito è riportata una guida passo-passo con le fasi principali e i punti di controllo:

1. Lavori preparatori e tracciamento:
   – Pulizia del terreno dalla vegetazione, rimozione dello strato di terreno fertile.
   – Tracciamento degli assi dell’edificio e loro riporto sul terreno con l’uso di attrezzature geodetiche. Particolare attenzione al dislivello e all’orizzontalità. Deviazione ammissibile dagli assi di progetto non superiore a 10 mm.
2. Movimento terra:
   – Scavo della fossa o delle trincee secondo le dimensioni di progetto. Per i pendii si applica spesso il terrazzamento. È importante rispettare le pendenze delle pareti dello scavo per prevenire i crolli.
   – Controllo della profondità di posa della fondazione e delle quote della base con una precisione di +/- 20 mm.
3. Realizzazione della base:
   – Formazione di un cuscino in ghiaia o sabbia con uno spessore di almeno 150-200 mm, compattato fino a un coefficiente di compattazione di almeno 0,95.
   – Realizzazione del sottofondo (uno strato di calcestruzzo di classe inferiore di 50-100 mm) per creare una base piana per l’impermeabilizzazione e la gabbia di armatura.
4. Impermeabilizzazione e drenaggio:
   – Posa dell’impermeabilizzazione orizzontale sotto la base della fondazione.
   – Montaggio dei tubi drenanti e dei tappetini drenanti lungo il perimetro. Verifica della pendenza dei tubi drenanti – non inferiore a 0,003 (3 mm su 1 m).
5. Armatura:
   – Legatura della gabbia di armatura secondo il progetto. Rispetto dei diametri, del passo dell’armatura e del copriferro (di solito 30-50 mm).
   – Controllo qualità delle giunzioni saldate o legate.
6. Realizzazione della cassaforma:
   – Montaggio della cassaforma, che garantisce dimensioni geometriche precise della fondazione. È importante fissare saldamente la cassaforma, in particolare sui pendii, per evitare deformazioni sotto la pressione della miscela di calcestruzzo.
   – Verifica della verticalità e dell’orizzontalità della cassaforma con una precisione di +/- 5 mm su 3 m di lunghezza.
7. Getto del calcestruzzo:
   – Getto della miscela di calcestruzzo con l’uso di vibratori per rimuovere l’aria e garantire la densità del calcestruzzo. Per i pendii può essere necessario l’uso di pompe per calcestruzzo.
   – Controllo della classe del calcestruzzo (conformità al progetto) e della temperatura ambiente durante la maturazione.
8. Cura del calcestruzzo:
   – Garanzia di condizioni ottimali per la maturazione del calcestruzzo (inumidimento, protezione dai raggi solari diretti o dal gelo) per i primi 7-28 giorni.
   – Smontaggio della cassaforma dopo che il calcestruzzo ha raggiunto almeno il 70% della resistenza di progetto.
9. Rinterro:
   – Riempimento delle cavità della fondazione con terreno non gelivo (sabbia, ghiaia) con compattazione a strati.
10. Controllo delle dimensioni finali:
    – Verifica della conformità di tutte le dimensioni geometriche e delle altezze al progetto. Deviazioni ammissibili: in altezza +/- 10 mm, in orizzontale +/- 10 mm.

Il rispetto di queste fasi e un rigoroso controllo di qualità sono garanzia di una fondazione affidabile per la vostra casa in legno su un pendio.

Nella progettazione della fondazione per una casa in legno su un pendio è importante prevedere subito l’integrazione di tutti gli impianti tecnologici della casa necessari. Le particolarità della posizione su un pendio possono complicare l’allacciamento degli impianti, quindi tutti i punti di ingresso (acqua, fognatura, elettricità, gas, telecomunicazioni) devono essere accuratamente pianificati e previsti nel corpo della fondazione già nella fase di getto del calcestruzzo. Ciò include l’installazione di guaine, inserti e passaggi per tubi e cavi, il che minimizza la necessità di successive demolizioni della struttura.

Un’attenzione particolare va dedicata all’efficienza energetica della fondazione. La fondazione, che è a contatto con il terreno, è una potenziale fonte di notevoli dispersioni termiche, in particolare se è interrata o ha una vasta superficie di contatto con il pendio. Per raggiungere elevati livelli di efficienza energetica, caratteristici delle moderne case in legno lamellare, è necessario applicare un isolamento termico complessivo:

• Isolamento termico esterno: Il metodo più efficace. Il polistirene estruso (XPS) è la scelta migliore grazie al suo basso assorbimento d’acqua e all’elevata resistenza. Viene fissato alla superficie esterna della fondazione fino al livello di gelo del terreno o oltre, con obbligatoria protezione da danni meccanici e roditori.
• Isolamento termico sotto la base della fondazione: Per le fondazioni a platea o УШП (platea svedese isolata) è un elemento imprescindibile, che garantisce l’assenza di ponti termici e minimizza le perdite di calore nel terreno.
• Prevenzione dei ponti termici: All’incrocio tra la fondazione e le pareti della casa in legno possono formarsi ponti termici. Per evitarli si applicano speciali guarnizioni termoisolanti tra la fondazione e la prima corona del legno lamellare, e si isola accuratamente la parte dello zoccolo.

Requisiti per il valore U: Per raggiungere gli standard, ad esempio, della casa passiva, il valore del coefficiente di trasmittanza termica (valore U) per gli elementi della fondazione a contatto con il terreno deve essere inferiore a 0,25 W/(m²K), e per la parte dello zoccolo – anche fino a 0,15 W/(m²K), a seconda della zona climatica. Una pianificazione ed esecuzione accurata di queste misure garantisce un microclima confortevole nella casa e riduce i costi di esercizio per il riscaldamento, rendendo la vostra casa davvero sostenibile ed economica.

Costruire una casa in legno su un pendio è uno dei compiti architettonici e ingegneristici più complessi, ma allo stesso tempo più interessanti. Come abbiamo esaminato, il successo di un tale progetto dipende da numerosi fattori: da un’analisi geotecnica accurata e dalla scelta del tipo di fondazione ottimale, alla garanzia di un drenaggio efficace e all’integrazione di soluzioni energeticamente efficienti. Ogni fase – dalla progettazione al montaggio – richiede conoscenze approfondite, esperienza ed esecuzione precisa, il che è particolarmente rilevante nelle condizioni del complesso rilievo alpino e dei severi carichi climatici.

KOLEO possiede una competenza unica nella progettazione e costruzione di case in legno di alta qualità, in particolare in legno lamellare, su qualsiasi terreno. Il nostro approccio si basa sui principi della progettazione individuale, sull’uso di tecnologie avanzate e sul rigoroso rispetto delle norme edilizie internazionali, come gli Eurocodici. Comprendiamo che la fondazione non è semplicemente una base, ma un elemento chiave che determina il futuro dell’intera casa. Affidandovi a KOLEO, scegliete non solo l’estetica e la funzionalità di un’abitazione in legno, ma anche un’affidabilità senza compromessi, l’efficienza energetica e la sostenibilità, adattate alle condizioni naturali più complesse. Siamo pronti a realizzare i vostri sogni di una casa ideale su un pendio, garantendone la solidità e la durabilità per molti anni.