INFLUENZA DELLA PIANIFICAZIONE ARCHITETTONICO-STRUTTURALE SUL RISPARMIO ENERGETICO DELLE CASE IN XLAM NELLE CONDIZIONI DELLA REGIONE DI KYIV

L’efficienza energetica dell’edilizia moderna è un indicatore chiave che determina non solo i costi di esercizio, ma anche il comfort abitativo e l’impronta ecologica dell’edificio. Nel contesto di una regione come quella di Kyiv, con notevoli oscillazioni di temperatura, la questione dell’ottimizzazione del consumo energetico acquisisce particolare rilevanza. Questo articolo è dedicato a un’analisi dettagliata dell’influenza della pianificazione architettonico-strutturale sul risparmio energetico delle case realizzate con la tecnologia XLAM (Cross-Laminated Timber). Ci concentreremo su come le decisioni prese nella fase di progettazione, in particolare la scelta degli elementi strutturali, la loro geometria e integrazione, plasmino direttamente gli indicatori termotecnici dell’edificio (valori U/R). Effettueremo un benchmark comparativo dei diversi approcci ai solai, ed esamineremo inoltre le specificità dell’applicazione dell’XLAM nell’edilizia in Ucraina, in conformità con le norme DBN.

Analizzeremo in dettaglio aspetti chiave come: le strategie di disposizione degli ambienti, l’ottimizzazione della superficie delle strutture di involucro esterne, l’integrazione degli impianti tecnici e la minimizzazione dei ponti termici. Un’attenzione particolare sarà dedicata ai solai — come elementi orizzontali che svolgono un ruolo significativo nel bilancio termico. Illustreremo i metodi di progettazione più avanzati che tengono conto dei pannelli XLAM, i loro vantaggi nella formazione di un involucro ermetico e termoisolato. Il nostro obiettivo è fornire uno sguardo esperto su come una pianificazione ponderata, supportata da materiali e tecnologie innovative, possa ridurre sostanzialmente il fabbisogno energetico per il riscaldamento e il raffrescamento, garantendo la conformità agli elevati standard di sostenibilità e comfort nelle condizioni climatiche della regione di Kyiv. Scoprite di più sulle moderne case modulari e sulla loro efficienza energetica.

L’XLAM COME BASE DELLA PIANIFICAZIONE ENERGETICAMENTE EFFICIENTE: PRESUPPOSTI TECNOLOGICI

La tecnologia Cross-Laminated Timber (XLAM) rappresenta una soluzione innovativa nell’edilizia moderna, che influisce sostanzialmente sulle possibilità della pianificazione architettonico-strutturale e, di conseguenza, sul risparmio energetico. I pannelli XLAM sono composti da più strati di legno, incollati ad angolo retto tra loro, il che garantisce elevata resistenza, stabilità dimensionale ed eccellenti caratteristiche di isolamento termico. In Ucraina, in particolare nella regione di Kyiv, dove le condizioni climatiche richiedono costi significativi per il riscaldamento, l’uso dell’XLAM apre nuove prospettive per la creazione di edifici a basso consumo energetico. La pianificazione con l’XLAM permette di creare involucri edilizi ermetici e compatti, minimizzando le perdite di calore per infiltrazione d’aria. Il coefficiente di permeabilità all’aria n50 per edifici in XLAM ben progettati può raggiungere valori inferiori a 0,6 h⁻¹, il che è di importanza critica per le case passive e gli ZEB (Zero Energy Buildings) secondo i requisiti del DBN V.2.6-31:2021 ‘Isolamento termico degli edifici’.

I vantaggi dell’XLAM nel contesto della pianificazione includono: velocità di montaggio, alta precisione di lavorazione su macchine CNC, che garantisce una geometria perfetta e minimizza le fessure, e la possibilità di integrare gli impianti tecnici direttamente nei pannelli. Ciò permette di ottimizzare lo spazio interno ed evitare zone “fredde”. Ad esempio, per pareti esterne in XLAM con spessore 100-200 mm con uno strato aggiuntivo di isolante (ad esempio, 200 mm di lana minerale con λ=0,035 W/(m·K)), la resistenza termica totale ridotta R può raggiungere 6,0 m²·K/W, che supera significativamente i requisiti minimi del DBN per gli edifici residenziali nella prima zona termica (regione di Kyiv), dove R_min è pari a 3,3 m²·K/W. Le soluzioni di pianificazione che tengono conto della disposizione degli elementi massicci in XLAM favoriscono l’accumulo di calore nel periodo invernale e il mantenimento del fresco in estate, creando un microclima confortevole. Ciò è particolarmente importante per ridurre i carichi di picco sui sistemi di riscaldamento e condizionamento, il che fa parte di un approccio globale agli impianti tecnici dell’edificio.

La progettazione con l’uso dell’XLAM permette anche di creare forme architettoniche più complesse senza un significativo aggravio strutturale, il che offre agli architetti maggiore libertà nel formare spazi ergonomici e luminosi che favoriscono il risparmio energetico grazie all’uso ottimale della luce diurna e della ventilazione naturale. Ciò minimizza la necessità di illuminazione artificiale e ventilazione meccanica, riducendo il consumo di elettricità. L’elevata resistenza al fuoco dell’XLAM (ad esempio, REI 90 o REI 120 secondo la EN 13501-2) è anch’essa un vantaggio importante, che influisce sulla pianificazione di percorsi di evacuazione sicuri e compartimenti antincendio, contribuendo indirettamente a un uso più efficiente della superficie dell’edificio.

In generale, l’integrazione dell’XLAM nella pianificazione architettonico-strutturale permette non solo di realizzare idee di design audaci, ma anche di gettare le basi per un edificio estremamente efficiente dal punto di vista energetico, che soddisfa i più elevati standard di sviluppo sostenibile e riduce i costi di esercizio a lungo termine, il che è di importanza critica per i costruttori e gli utenti finali nella regione di Kyiv.

OTTIMIZZAZIONE TERMOTECNICA DEI SOLAI (U/R) NELLE CASE IN XLAM

I solai, siano essi interpiano, di sottotetto o su cantina, svolgono un ruolo critico nel bilancio termico complessivo dell’edificio. La loro pianificazione e le soluzioni costruttive influiscono direttamente sul coefficiente di trasmittanza termica (valore U) e sulla resistenza termica (valore R). Per le case in XLAM nella regione di Kyiv, dove le oscillazioni di temperatura possono essere significative (da -20°C in inverno a +30°C in estate), l’ottimizzazione delle caratteristiche termotecniche dei solai è una priorità. I pannelli XLAM, grazie alla loro massiccità e omogeneità, minimizzano i ponti termici che si verificano spesso nelle strutture tradizionali a telaio o in muratura. La pianificazione dei solai deve tenere conto non solo della capacità portante, ma anche dei requisiti di isolamento termico e acustico.

Per i solai di sottotetto, che separano lo spazio riscaldato da quello non riscaldato, il DBN V.2.6-31:2021 stabilisce un valore R minimo di 4,95 m²·K/W per la prima zona termica. Raggiungere questo valore con l’XLAM è possibile combinando un pannello XLAM (ad esempio, 100 mm) con uno strato aggiuntivo di isolante efficace (ad esempio, 300 mm di lana di cellulosa con λ=0,038 W/(m·K) o lana minerale). Ciò permette di ridurre sostanzialmente le perdite di calore in inverno e di prevenire il surriscaldamento in estate. Nel caso dei solai interpiano, l’accento principale è posto sull’isolamento acustico e sulla minimizzazione del rumore da calpestio, ma la loro inerzia termica contribuisce anche alla stabilizzazione della temperatura interna. Per i solai su cantine non riscaldate o su terreno (platea svedese isolata, USP), i requisiti per il valore R sono ancora più elevati a causa del contatto diretto con ambienti più freddi.

Nella pianificazione dei solai nelle case in XLAM è necessario tenere conto dell’integrazione degli impianti tecnici. La posa di canali di ventilazione o reti elettriche attraverso il solaio può creare ponti termici aggiuntivi se non se ne prevede un adeguato isolamento. La soluzione ottimale è progettare intercapedini tecniche o zone speciali nella struttura del solaio, che possono essere riempite con materiali isolanti. Ad esempio, nel montaggio dei pannelli XLAM per il pavimento del primo piano, che è a contatto con la fondazione, è importante garantire la continuità del contorno termoisolante. Secondo gli standard europei EN ISO 13788 ed EN ISO 10211, il calcolo dettagliato dei ponti termici nei nodi di giunzione tra solaio e parete è obbligatorio per raggiungere elevati livelli di efficienza energetica. La progettazione moderna prevede l’uso della modellazione 3D per individuare ed eliminare potenziali problemi di ponti termici nelle fasi iniziali. Per saperne di più sull’importanza di una corretta realizzazione della base, consultate la pagina sulle fondazioni.

Questo approccio permette di raggiungere valori U per i solai nell’intervallo 0,08-0,12 W/(m²·K), conforme agli standard delle case passive e garantisce perdite di calore minime attraverso le strutture di involucro orizzontali. Ciò riduce sostanzialmente il consumo energetico complessivo dell’edificio, rendendolo più resistente alle oscillazioni dei prezzi dell’energia e aumentando significativamente l’attrattiva dell’investimento.

BENCHMARK COMPARATIVO: EFFICIENZA ENERGETICA DEI SOLAI IN XLAM RISPETTO ALLE SOLUZIONI TRADIZIONALI

Per comprendere i vantaggi dei pannelli XLAM nel contesto del risparmio energetico, è di importanza critica un benchmark comparativo con le soluzioni costruttive tradizionali per i solai, diffuse in Ucraina. Di norma si tratta di solette monolitiche in cemento armato o travi in legno. Esaminiamo gli aspetti chiave del confronto: indicatori termotecnici, impatto sui ponti termici, velocità di montaggio e costo totale del ciclo di vita (TCO).

1. **Indicatori termotecnici (valore U/valore R):**

  • **Solai monolitici in cemento armato:** Di per sé hanno un’elevata conduttività termica (λ ≈ 1,7 W/(m·K)), quindi richiedono un notevole isolamento esterno per raggiungere i valori R necessari. Ad esempio, per un solaio su cantina in cemento armato da 200 mm, è necessario uno strato isolante di circa 250-300 mm (λ=0,04 W/(m·K)) per raggiungere R=5,0 m²·K/W.
  • **Solai a travi in legno:** Hanno prestazioni migliori grazie alla minore conduttività termica del legno, ma gli interspazi tra le travi richiedono il riempimento con isolante, il che può portare al cedimento dell’isolamento nel tempo o alla formazione di “sacche d’aria”. I ponti termici si verificano spesso nei punti di fissaggio delle travi alle pareti.
  • **Solai in XLAM:** Il pannello stesso (ad esempio, 120-160 mm) ha già una resistenza termica di base (ad esempio, R ≈ 0,8-1,0 m²·K/W). In combinazione con un isolante aggiuntivo, come 200 mm di lana minerale, si raggiunge facilmente un valore R di 4,5-5,0 m²·K/W. Un vantaggio importante è il numero minimo di ponti termici grazie alla struttura continua e alla precisione dei giunti.

2. **Ponti termici:** I sistemi in cemento armato e a travi sono soggetti alla formazione di ponti termici nei punti di giunzione con pareti, colonne, o attraverso gli impianti integrati. Questi ponti possono ridurre l’efficacia dell’isolamento termico del 10-15% rispetto al valore calcolato. Le strutture in XLAM, grazie alla loro omogeneità e all’uso di guarnizioni efficaci nei giunti, minimizzano significativamente questo rischio, come confermato dai calcoli secondo la DSTU EN ISO 10211:2018.

3. **Velocità di montaggio:** I pannelli XLAM vengono realizzati in fabbrica con alta precisione e consegnati in cantiere pronti per il montaggio. Ciò permette di ridurre i tempi di costruzione dei solai del 30-50% rispetto alle soluzioni monolitiche, il che, oltre al risparmio di tempo, riduce i costi di cantiere e i rischi legati alle condizioni meteorologiche. L’uso di pannelli XLAM prefabbricati accelera il processo di costruzione dell’edificio nel suo complesso.

4. **Sostenibilità ambientale e ciclo di vita:** L’XLAM è un materiale rinnovabile con una bassa impronta di carbonio, mentre la produzione di cemento armato è energivora. La capacità dell’XLAM di accumulare calore favorisce anche il raffrescamento/riscaldamento passivo, riducendo i costi di esercizio. Ciò ha un impatto diretto sul TCO dell’edificio, riducendone il costo complessivo lungo il ciclo di vita.

Sulla base di questi dati, si può concludere che la pianificazione architettonico-strutturale con solai in XLAM offre vantaggi significativi nel raggiungimento di elevati standard di efficienza energetica, in particolare nelle condizioni della regione di Kyiv, dove il costo delle risorse energetiche è in costante aumento.

STRATEGIE ARCHITETTONICHE PER L’EFFICIENZA ENERGETICA: ORIENTAMENTO E FORMA DELL’EDIFICIO

Il risparmio energetico di successo non inizia con la scelta dei materiali, ma con la pianificazione architettonica, dove l’orientamento dell’edificio e la sua forma sono fattori primari. Per le case in XLAM nelle condizioni della regione di Kyiv, queste strategie hanno un’importanza fondamentale. Una collocazione ottimale dell’edificio sul lotto permette di sfruttare al massimo i vantaggi dell’insolazione solare in inverno e di minimizzare il surriscaldamento in estate, il che influisce direttamente sulla termotecnica dell’edificio. Gli ambienti abitativi principali (soggiorni, camere da letto) dovrebbero essere orientati a sud, sud-est o sud-ovest, per garantire il massimo apporto di calore solare nel periodo freddo dell’anno. Allo stesso tempo, è necessario prevedere elementi di schermatura solare esterni (aggetti, persiane, balconi) per prevenire il surriscaldamento in estate, specialmente per le finestre di grande superficie.

Secondo le norme del DBN V.2.2-15:2019 ‘Edifici residenziali. Disposizioni fondamentali’, la percentuale della superficie delle aperture di luce nei locali abitativi deve garantire un’illuminazione naturale sufficiente. In fase di pianificazione, ciò deve essere combinato con i calcoli termotecnici, poiché le finestre sono potenziali fonti di perdita di calore. Anche la forma dell’edificio ha un’enorme importanza. Le forme compatte (simili a un cubo o a una sfera) hanno la minore superficie di strutture di involucro esterne per unità di volume, il che minimizza le perdite di calore. Il coefficiente di compattezza (rapporto tra la superficie delle strutture di involucro e il volume dell’edificio) è uno degli indicatori chiave dell’efficienza energetica. Gli edifici con geometria complessa, numerosi aggetti e nicchie hanno una maggiore superficie di dispersione termica, il che richiede costi aggiuntivi per l’isolamento o aumenta il consumo energetico.

Ad esempio, per una casa con un volume di 500 m³: se si tratta di un cubo (8x8x8 m), la superficie dell’involucro esterno sarà 6 * 8² = 384 m². Se lo stesso volume viene realizzato in una forma allungata (20x5x5 m), la superficie sarà 2*(20*5 + 20*5 + 5*5) = 2*(100+100+25) = 450 m², cioè il 17% in più, e quindi potenzialmente il 17% in più di perdite di calore a parità di valore R. La pianificazione con l’uso dell’XLAM permette di formare facilmente volumi compatti grazie al montaggio rapido e preciso dei pannelli, riducendo i tempi di costruzione e garantendo un’elevata ermeticità. È particolarmente efficace minimizzare gli aggetti a sbalzo e gli elementi complessi della facciata, che sono spesso fonti di ponti termici. Per gli edifici nella regione di Kyiv, dove il periodo di riscaldamento è marcato, tale strategia permette di ridurre sostanzialmente il consumo energetico annuale per il riscaldamento. Inoltre, una pianificazione accurata è parte integrante della progettazione dei progetti individuali.

L’integrazione della pianificazione interna con l’orientamento e la forma dell’edificio permette di creare zone con regimi termici diversi, ad esempio collocando gli ambienti accessori (spogliatoi, ripostigli, locali tecnici) sul lato nord, creando una zona cuscinetto per gli ambienti abitativi. Questo è parte integrante di una strategia globale di risparmio energetico, che inizia dai primi schizzi della progettazione architettonica.

PONTI TERMICI NELLE STRUTTURE DI SOLAIO IN XLAM: PROGETTAZIONE E PREVENZIONE

I ponti termici (o ponti freddi) sono una delle principali cause di perdite di calore ingiustificate negli edifici, in particolare nelle condizioni della regione di Kyiv. Sono aree delle strutture di involucro con maggiore conduttività termica, attraverso le quali il calore fuoriesce più intensamente verso l’esterno. Nel contesto delle case in XLAM, nonostante i vantaggi della tecnologia, una pianificazione ed esecuzione scorretta dei nodi dei solai può portare alla formazione di ponti termici. Un’attenzione particolare deve essere dedicata ai nodi di giunzione dei pannelli XLAM dei solai con le pareti, le aperture di finestre e porte, nonché ai punti di passaggio degli impianti tecnici.

Aree critiche dei ponti termici nei solai:

  • **Giunzione solaio-parete:** Particolarmente rilevante per le pareti esterne. Sebbene l’XLAM abbia prestazioni migliori del cemento, i fissaggi metallici o le imperfezioni nei giunti possono creare ponti. La progettazione prevede l’uso di guarnizioni ermetiche, membrane freno vapore e uno strato esterno continuo di isolamento termico che copre il giunto.
  • **Aggetti a sbalzo dei solai:** Balconi, tettoie o altri elementi che sporgono oltre il contorno esterno della parete e sono un prolungamento del solaio possono diventare potenti ponti termici. La soluzione ottimale è un’interruzione termica tra la parte a sbalzo esterna e la struttura interna del solaio, oppure l’uso di speciali inserti termici che riducono la trasmissione di calore.
  • **Passaggi degli impianti:** I tubi di ventilazione, approvvigionamento idrico, i cavi che attraversano i solai in XLAM devono essere sigillati e termoisolati individualmente nel punto di passaggio, per evitare la creazione di canali per il freddo.

Per la valutazione quantitativa dei ponti termici si utilizza il coefficiente di trasmittanza termica lineare (valore Ψ), misurato in W/(m·K). Secondo il DBN V.2.6-31:2021, i valori Ψ per i nodi critici non devono superare le norme stabilite. Ad esempio, per le giunzioni d’angolo tra pareti esterne e solai, il valore Ψ deve essere minimizzato. La moderna progettazione BIM permette di visualizzare e calcolare l’impatto dei ponti termici sull’efficienza energetica complessiva già nella fase di modellazione. L’uso della termografia dopo la costruzione è un metodo efficace per individuare gli effettivi “ponti freddi” che potrebbero essersi formati a causa di errori di montaggio o imprecisioni di pianificazione.

Evitare i ponti termici nelle strutture di solaio in XLAM richiede un approccio globale: da un’attenta pianificazione architettonica e strutturale a un’esecuzione di qualità dei lavori edili. L’uso di nodi di giunzione dettagliati, guarnizioni certificate e il rispetto della tecnologia di montaggio sono garanzia del raggiungimento di elevati livelli di efficienza energetica. Ciò include anche l’uso di profili e nastri isolanti in tutti i giunti critici, per garantire la tenuta dell’involucro edilizio. Tali soluzioni garantiscono che l’edificio in XLAM sia conforme agli elevati standard di risparmio energetico, il che è particolarmente prezioso per l’esercizio nella regione di Kyiv.

MICROCLIMA E QUALITÀ DELL’ARIA: L’IMPATTO DELLA PIANIFICAZIONE DEI SOLAI

Oltre alle caratteristiche termotecniche, la pianificazione dei solai nelle case in XLAM influisce significativamente sul microclima e sulla qualità dell’aria all’interno degli ambienti. Questo aspetto è particolarmente importante per il comfort e la salute degli abitanti nelle regioni dove la qualità dell’aria esterna può variare e i requisiti di ricambio d’aria sono rigorosi, come nella regione di Kyiv. I pannelli XLAM, essendo realizzati in legno, hanno una capacità naturale di “respirare”, regolando il livello di umidità nell’ambiente. Questa proprietà igroscopica del legno aiuta a mantenere un livello stabile di umidità relativa (40-60%), che è ottimale per la salute umana e previene lo sviluppo di muffa.

La pianificazione dei sistemi di ventilazione nel contesto dei solai in XLAM deve tenere conto dell’elevata tenuta all’aria dell’involucro edilizio. Poiché le case in XLAM sono molto ermetiche (il valore n50 è spesso inferiore a 1,0 h⁻¹), la ventilazione naturale è insufficiente. Pertanto, è obbligatorio l’uso di sistemi di ventilazione meccanica controllata con recupero di calore (MVHR). Ciò permette di garantire il necessario ricambio d’aria (secondo il DBN V.2.5-67:2013 ‘Riscaldamento, ventilazione e condizionamento’) senza perdite di calore significative. I recuperatori possono restituire fino all’85-90% del calore dall’aria esausta, riducendo sostanzialmente il consumo energetico per il riscaldamento.

Nella pianificazione della posa dei canali di ventilazione attraverso i solai, è importante minimizzare l’intersezione dei canali e garantirne l’isolamento per prevenire perdite di calore e condensa. I grandi canali orizzontali possono essere integrati nelle zone “vuote” tra le travi del solaio (se si tratta di un sistema combinato) o collocati in controsoffitti. Per i pannelli XLAM massicci, che non prevedono tali cavità, è possibile utilizzare recuperatori puntuali individuali o posare i canali nelle pareti esterne o in cavedi tecnici, che fanno parte del progetto architettonico complessivo.

La qualità dell’aria (IAQ – Indoor Air Quality) dipende anche dall’assenza di emissioni nocive dai materiali da costruzione. I pannelli XLAM sono realizzati con legno naturale e una quantità minima di colla, il che è conforme agli elevati standard ambientali e presenta un basso livello di emissione di composti organici volatili (VOC). Ciò garantisce un ambiente interno sano e sicuro, particolarmente prezioso per le camere dei bambini e le camere da letto. La pianificazione delle zone che richiedono un ricambio d’aria intenso (cucine, bagni) deve prevedere sistemi di aspirazione efficaci, integrati nel sistema MVHR complessivo. Ciò crea un effetto sinergico, in cui il risparmio energetico e l’elevata qualità dell’aria si ottengono grazie a una pianificazione globale e all’uso delle tecnologie appropriate. Chi è interessato a progetti simili può rivolgersi a KOLEO per una consulenza.

CASO DI STUDIO: PROGETTO DI UNA CASA IN XLAM NELLA REGIONE DI KYIV CON SOLAI OTTIMIZZATI

Esaminiamo un caso ipotetico di progettazione di una casa in XLAM a un piano di 150 m² nel distretto di Obukhiv, regione di Kyiv, dove il compito chiave era raggiungere elevati livelli di efficienza energetica, in particolare per quanto riguarda la termotecnica dei solai. La pianificazione architettonica prevedeva una forma dell’edificio il più possibile compatta, con l’orientamento delle principali zone abitative a sud. Per le pareti sono stati utilizzati pannelli XLAM con spessore 140 mm con isolamento esterno di 200 mm di lana minerale (λ=0,035 W/(m·K)), che ha dato U=0,14 W/(m²·K).

Le soluzioni più innovative sono state applicate ai solai:

  • **Solaio su terreno (primo piano):** Invece della tradizionale fondazione a nastro e del massetto grezzo, è stata scelta una platea svedese isolata (USP) con tubi del riscaldamento a pavimento integrati. La parte superiore della USP è realizzata come pannello XLAM da 160 mm, che funge da base per il rivestimento finale. Sotto il pannello sono stati posati 300 mm di polistirene estruso (XPS, λ=0,032 W/(m·K)) e uno strato di impermeabilizzazione. Ciò ha garantito un valore R complessivo del solaio pari a 9,38 m²·K/W, che supera significativamente le norme del DBN (R_min = 4,0 m²·K/W per il solaio su terreno).
  • **Solaio di sottotetto:** Per questo sono stati utilizzati pannelli XLAM da 100 mm come base portante, sopra la quale sono stati posati 400 mm di lana di cellulosa (λ=0,038 W/(m·K)). Sopra il solaio è stato posto uno strato protettivo con membrana freno vapore con Sd > 150 m e uno strato antivento. Ciò ha permesso di raggiungere un valore R del solaio di sottotetto di 10,53 m²·K/W, anch’esso significativamente superiore al DBN (R_min = 4,95 m²·K/W).

I ponti termici sono stati minimizzati grazie all’uso di un unico contorno termoisolante esterno continuo e all’eliminazione degli aggetti a sbalzo. Tutte le giunzioni dei pannelli XLAM e i passaggi degli impianti sono stati trattati con sigillanti speciali e nastri freno vapore. I calcoli nel modello BIM hanno mostrato che i coefficienti di trasmittanza termica lineare (valore Ψ) per i nodi tipici erano inferiori a 0,05 W/(m·K). La casa dispone di un sistema di ventilazione meccanica controllata con recupero di calore con un’efficienza dell’88% e controllo dell’umidità. I risultati della misurazione di prova della tenuta all’aria (Blower Door Test) hanno mostrato un valore n50 = 0,45 h⁻¹, che è un indicatore di casa passiva.

Il consumo energetico annuale complessivo per il riscaldamento, secondo i calcoli, è stato di circa 15 kWh/(m²·anno), conforme agli standard delle case passive. Questo caso dimostra come una pianificazione architettonico-strutturale ponderata, con particolare attenzione alla tecnologia XLAM e all’ottimizzazione dei solai, possa portare alla creazione di un’abitazione ad alta efficienza energetica, che garantisce comfort e bassi costi di esercizio nelle condizioni della regione di Kyiv. L’azienda KOLEO ha esperienza nella realizzazione di tali progetti.

PARTICOLARITÀ REGIONALI DELLA REGIONE DI KYIV E ADATTAMENTO DELLA PIANIFICAZIONE

La regione di Kyiv è caratterizzata da un clima temperato-continentale con un inverno relativamente freddo e un’estate calda. La temperatura media di gennaio è di circa -5,5°C, quella di luglio +20°C. La durata del periodo di riscaldamento è solitamente di 170-190 giorni all’anno. Queste condizioni climatiche pongono requisiti particolari alla pianificazione architettonico-strutturale degli edifici orientati al risparmio energetico, specialmente con l’uso della tecnologia XLAM. Il compito principale non è solo minimizzare le perdite di calore in inverno, ma anche prevenire il surriscaldamento in estate, per evitare costi significativi per il condizionamento.

L’adattamento della pianificazione alle particolarità regionali della regione di Kyiv include:

  • **Ottimizzazione della protezione termica:** Secondo il DBN V.2.6-31:2021, la resistenza termica ridotta minima per le pareti esterne degli edifici residenziali nella prima zona termica (regione di Kyiv) è di 3,3 m²·K/W, per le coperture – 4,95 m²·K/W, per i solai su cantine non riscaldate – 4,0 m²·K/W. La pianificazione delle case in XLAM deve orientarsi verso un significativo superamento di questi requisiti minimi (del 30-50%), per raggiungere il livello di “edificio a energia quasi zero” (nZEB).
  • **Utilizzo dell’inerzia termica dell’XLAM:** I pannelli XLAM massicci hanno un’elevata inerzia termica, che permette loro di accumulare energia termica. Ciò è importante per attenuare le oscillazioni di temperatura giornaliere. In inverno, l’XLAM può accumulare calore dall’insolazione solare o dal funzionamento degli apparecchi di riscaldamento, rilasciandolo di notte. In estate, con una pianificazione corretta (ventilazione notturna, schermatura solare), la superficie interna delle pareti e dei solai in XLAM rimane fresca, riducendo la necessità di raffrescamento attivo.
  • **Prevenzione del surriscaldamento:** Nel periodo estivo, la radiazione solare può causare un significativo surriscaldamento degli ambienti, specialmente con finestre grandi orientate a sud o a ovest. La pianificazione deve prevedere elementi di schermatura solare efficaci: persiane esterne, tende da sole, aggetti profondi o inverdimento. È inoltre importante garantire la possibilità di ventilazione naturale incrociata attraverso finestre apribili, per un’efficace evacuazione del calore in eccesso durante la notte.
  • **Tenuta all’aria e ventilazione:** L’elevata tenuta all’aria delle strutture in XLAM è un vantaggio, ma richiede l’integrazione obbligatoria della ventilazione meccanica con recupero di calore. La pianificazione di tale sistema deve essere centralizzata, con una distribuzione dei canali dell’aria tale da garantire un ricambio d’aria uniforme in tutti gli ambienti senza correnti d’aria.

Un approccio globale alla pianificazione architettonico-strutturale che tenga conto delle specificità del clima della regione di Kyiv permette di sfruttare al massimo i vantaggi della tecnologia XLAM per creare edifici realmente efficienti dal punto di vista energetico e confortevoli. Si tratta di un investimento che si ripagherà non solo con il risparmio sui costi energetici, ma anche con un migliore livello di vita degli abitanti.

FAQ

Perché la pianificazione è così importante per il risparmio energetico nelle case in XLAM?
La pianificazione è fondamentale, poiché determina l’orientamento dell’edificio, la sua forma, la disposizione delle finestre e la suddivisione interna degli spazi. Questi fattori influiscono direttamente sull’illuminazione naturale, sull’insolazione solare, sulle potenziali perdite di calore e sulla formazione di ponti termici. Una pianificazione corretta permette di massimizzare i vantaggi naturali dell’XLAM, come l’elevata tenuta all’aria e l’inerzia termica, per minimizzare il fabbisogno energetico per il riscaldamento e il raffrescamento.
In che modo i pannelli XLAM influiscono sugli indicatori termotecnici dei solai?
I pannelli XLAM, grazie alla loro struttura massiccia e omogenea in legno, hanno proprietà di isolamento termico migliori rispetto al cemento. Minimizzano i ponti termici nei giunti e nei nodi, garantendo un contorno termoisolante continuo. In combinazione con un isolante aggiuntivo, i solai in XLAM raggiungono facilmente valori R (resistenza termica) elevati, superando significativamente le norme DBN per l’Ucraina.
Quali errori tipici di pianificazione portano a perdite di calore nelle case in XLAM?
Gli errori tipici includono: una forma dell’edificio troppo complessa con numerosi aggetti (aumenta la superficie di dispersione termica), un’insufficiente considerazione dell’orientamento solare, l’assenza di una schermatura solare adeguata per le finestre grandi, l’ignorare i ponti termici nei nodi di giunzione tra solai e pareti, nonché una pianificazione scorretta dei passaggi degli impianti tecnici senza un adeguato isolamento.
È necessario installare un sistema di ventilazione con recupero di calore nelle case in XLAM?
Sì, è assolutamente necessario. Le case in XLAM sono molto ermetiche (con un basso valore n50), il che è un vantaggio per il risparmio energetico, ma rende insufficiente la ventilazione naturale. Il sistema di ventilazione meccanica controllata con recupero di calore (MVHR) garantisce un ricambio d’aria costante senza perdite di calore significative (fino al 90% del calore viene recuperato), mantenendo la qualità dell’aria e un microclima confortevole.
In che modo il clima della regione di Kyiv influisce sulla pianificazione di una casa energeticamente efficiente?
Il clima della regione di Kyiv, con un inverno freddo e un’estate calda, richiede un equilibrio tra la minimizzazione delle perdite di calore in inverno e la prevenzione del surriscaldamento in estate. La pianificazione deve prevedere un isolamento termico rinforzato delle strutture di involucro, un orientamento ottimale dell’edificio per sfruttare il calore solare passivo ed elementi di schermatura solare efficaci. Sono importanti anche un’elevata tenuta all’aria e una ventilazione controllata.

Glossary

  • XLAM (Cross-Laminated Timber): Pannelli in legno composti da più strati di legno, incollati perpendicolarmente tra loro, il che garantisce elevata resistenza, stabilità dimensionale e proprietà di isolamento termico. Utilizzati per pareti, solai e tetti.
  • Valore U (coefficiente di trasmittanza termica): Indicatore delle proprietà termotecniche della struttura di involucro, che esprime la quantità di calore che attraversa 1 m² di struttura in 1 secondo con una differenza di temperatura di 1 kelvin. Si misura in W/(m²·K). Più basso è il valore U, migliore è l’isolamento termico.
  • Valore R (resistenza termica): Grandezza inversa al valore U, che caratterizza la capacità di un materiale o di una struttura di resistere al passaggio del calore. Si misura in m²·K/W. Più alto è il valore R, migliore è l’isolamento termico.
  • Ponti termici (Ponti freddi): Aree dell’involucro edilizio con maggiore conduttività termica, attraverso le quali si verifica una perdita di calore più intensa. Si formano nei punti di giunzione degli elementi strutturali, nei passaggi degli impianti o nei nodi architettonici complessi.
  • n50 (indicatore di tenuta all’aria): Numero di volumi d’aria che attraversano l’involucro dell’edificio in un’ora alla differenza di pressione di 50 Pa. Si misura in h⁻¹. Più basso è l’indicatore n50, più ermetico è l’edificio, il che è critico per l’efficienza energetica.

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