ITTO20121000A1 - Sistema costruttivo per pareti esterne di edifici - Google Patents
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Description
Descrizione dell’Invenzione Industriale avente per titolo:
“Sistema costruttivo per pareti esterne di edificiâ€
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un sistema costruttivo per pareti esterne di edifici, costituito da pannelli prefabbricati con prevalenza di legno ad alto isolamento termico e spessore contenuto.
La necessità di realizzare involucri edilizi con prestazioni elevate di isolamento termico, in termini di protezione dello spazio interno abitativo sia invernale, dal freddo, che estivo, dal caldo – à ̈ finalmente diventata prioritaria e spesso obbligata dalle normative legislative. L'aumento dell'efficienza dell'involucro edilizio determina la riduzione notevole del fabbisogno energetico per la climatizzazione, e un miglioramento del comfort. Tuttavia le tecniche costruttive diffuse tendono al raggiungimento dell'obbiettivo non con soluzioni diverse e adeguate, bensì nella maggioranza dei casi aggiungendo per stratificazione ai manufatti consueti ulteriori materiali capaci di assolvere ai nuovi parametri prestazionali. Con il conseguente aggravio dei tempi, dei costi e del peso ecologico delle costruzioni.
I sistemi di prefabbricazione edilizia con prevalenza di legno sono evoluti negli anni recenti, sia in termini tecnologici che per le quote di mercato realizzate. L'aumento delle prestazioni qualitative in materia di efficienza energetica, sostenibilità ambientale e comfort abitativo, richieste dalle normative vigenti e dalle domanda del mercato, hanno evidenziato le caratteristiche positive dei sistemi costruttivi in legno.
Nell'ambito di tali sistemi e per quanto riguarda la costruzione delle pareti esterne dell'edificio, attualmente sono impiegate tecniche che possono essere riassunte nelle seguenti tipologie prevalenti:
1) “tipo Xlamâ€
• pannelli prefabbricati in legno massiccio multistrato a strati incollati con lamelle giuntate a pettine, piallate ed incollate, di dimensioni variabili. I materiali isolanti integrativi vengono posizionati in situ sul lato esterno. I pannelli possono essere utilizzati come pareti o come solai. Caratteristiche salienti: ottimo comportamento strutturale, peso elevato, costo elevato.
2) A telaio portante
• pareti realizzate in opera, montando gli strati necessari su un'ossatura portante di montanti verticali e traversi orizzontali (in legno massiccio o legno lamellare), ad interasse variabile. Nella luce del telaio viene collocato materiale isolante. I tamponamenti esterno ed interno sono realizzati con pannelli in legno multistrato o di scaglie incollate, inchiodati ai montanti per garantire irrigidimento. Sono poi aggiunti ulteriori strati: all'esterno una membrana impermeabile, eventualmente ulteriore isolante, uno strato di finitura. Sul lato interno à ̈ realizzata una barriera al vapore e un pannello di tamponamento e finitura. Per la collocazione di canalizzazioni e terminali impiantistici à ̈ necessario aggiungere un pannello creando una camera vuota. Caratteristiche salienti: buon comportamento isolante, bassa inerzia termica, bassa resistenza meccanica superficiale, lungo tempo di assemblaggio in opera.
) A telaio/parete portante
• le pareti portanti sfruttano la collaborazione strutturale tra il telaio primario ed i pannelli tamburati prefabbricati di tamponamento, che sono realizzati con un proprio telaio a sezione contenuta e passo ravvicinato, controventato e irrigidito tramite placcaggio con lastre tipo OSB, LVL, gesso-fibra o altri. Lo spazio tra i montanti del telaio primario viene ulteriormente costipato con lastre di materiale isolante, poi tamponato con un pannello in legno che fornisce il supporto per la posa delle canalizzazioni impiantistiche. Un ultimo strato di tamponamento e finitura conclude la stratigrafia. Sull'esterno dei pannelli prefabbricati viene applicato in opera il rivestimento di facciata. Caratteristiche salienti: simili al precedente, con una riduzione delle sezioni resistenti del telaio strutturale principale.
Scopo della presente invenzione à ̈ quello di risolvere i suddetti problemi della tecnica anteriore, fornendo un sistema costruttivo per pareti esterne di edifici costituito da pannelli parete ad alte prestazioni, di sezione contenuta, completamente prefabbricati industrialmente, di facile movimentazione e rapido montaggio a secco.
I vantaggi sono molteplici e riassumibili in una riduzione significativa dei costi della costruzione, sia economici che ecologici – e dei costi di gestione energetica del fabbricato. Ciò a fronte di un aumento della qualità abitativa e del comfort. Tali vantaggi derivano principalmente da due fattori: la diminuzione degli oneri della logistica, di trasporto e cantierizzazione; la diminuzione dei tempi di costruzione in cantiere, per la netta riduzione del numero di operazioni e l'assenza di tempi di attesa (il montaggio avviene del tutto a secco).
E' intuitivo desumere da questo quadro d'insieme che anche il peso ambientale risulta essere significativamente ridimensionato. La soluzione presenta dunque vantaggi anche sul piano della sostenibilità ecologica.
I suddetti ed altri scopi e vantaggi dell’invenzione, quali risulteranno dal seguito della descrizione, vengono raggiunti con un sistema costruttivo come quello descritto nella rivendicazione 1. Forme di realizzazione preferite e varianti non banali della presente invenzione formano l’oggetto delle rivendicazioni dipendenti.
Resta inteso che tutte le rivendicazioni allegate formano parte integrante della presente descrizione.
La presente invenzione verrà meglio descritta da alcune forme preferite di realizzazione, fornite a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:
- la Figura 1 Ã ̈ una vista schematica in sezione dall'alto di una prima forma di realizzazione di un sistema costruttivo secondo la presente invenzione;
- la Figura 2 Ã ̈ una vista schematica in sezione dall'alto di una seconda forma di realizzazione del sistema costruttivo secondo la presente invenzione;
- la Figura 3 Ã ̈ una vista schematica in sezione dall'alto della prima forma di realizzazione del sistema costruttivo dell'invenzione utilizzato con un rivestimento esterno con facciata ventilata;
- la Figura 4 Ã ̈ una vista schematica in sezione dall'alto della prima forma di realizzazione del sistema costruttivo dell'invenzione utilizzato con un rivestimento esterno in pietra autoportante; e
- la Figura 5 Ã ̈ una vista in prospettiva esplosa della prima forma di realizzazione del sistema costruttivo dell'invenzione.
Facendo riferimento alle Figure, à ̈ illustrata e descritta una forma di realizzazione preferita del sistema costruttivo della presente invenzione. Risulterà immediatamente ovvio che si potranno apportare a quanto descritto innumerevoli varianti e modifiche (per esempio relative a forma, dimensioni, disposizioni e parti con funzionalità equivalenti) senza discostarsi dal campo di protezione dell'invenzione come appare dalle rivendicazioni allegate.
La soluzione progettata riguarda il miglioramento delle prestazioni energetiche dei pannelli prefabbricati in legno per pareti esterne, adatti nel settore edile per le diverse destinazioni d'uso: residenziale, commerciale, industriale. L'obiettivo à ̈ quello di realizzare pannelli ad elevatissimo isolamento termico, di spessore contenuto (comunque inferiore a quello di pannelli esistenti di pari prestazioni) e di peso ridotto. Ne derivano vantaggi notevoli di tipo prestazionale, economico ed ecologico.
Tali pannelli sono concepiti per l'uso sia nella nuova costruzione, che nella riqualificazione energetica di edifici esistenti.
Elevato isolamento e spessore contenuto determinano una elevata efficienza energetica dell'involucro edilizio con comfort abitativo ottimale, associati ad un consumo ridotto di spazio utile.
La totale prefabbricazione industriale dei nuovi pannelli, il peso e l'ingombro contenuti, la rapidità di montaggio – determinano un contenimento sensibili dei tempi e dei costi di trasporto e posa in opera; ne consegue parimenti una riduzione del peso ambientale della costruzione rispetto ad altre tecniche note.
I requisiti di leggerezza, resistenza meccanica in rapporto con la dimensione della sezione, di elevato isolamento - vengono soddisfatti mediante l'associazione di materiali e semilavorati di alto valore prestazionale, assemblati industrialmente per ottenere un sistema costruttivo costituito da un pannello multistrato composito P che valorizzi sinergicamente le qualità fisico meccaniche dei componenti, rispetto alle prestazioni richieste.
Con riferimento alla Figura 1, qui di seguito sono descritti sinteticamente i componenti principali, e le loro caratteristiche, per la realizzazione di un sistema costruttivo P dell’invenzione per involucri edilizi, in particolare per pareti esterne, tetti e solai di edifici; tale sistema costruttivo P à ̈ costituito, secondo una prima forma di attuazione preferita, ma non limitativa, da un pannello multistrato composito, che comprende:
• almeno un pannello composito di tipo sandwich dotato di due strati 1 resi solidali tramite incollaggio, ciascuno di detti strati 1 essendo costituito di legno multistrato ad incollaggio fenolico (in particolare con resine) e di almeno un'anima 2 in materiale isolante ad alta densità di spessore variabile, posta all'interno dei due strati 1; questa costruzione fornisce al pannello composito caratteristiche di alta resistenza all'umidità , ai carichi e alla flessione;
• almeno uno strato isolante sottile multistrato termo-riflettente 3, preferibilmente composto da molteplici strati di cui: due pellicole di rivestimento metallizzate 3a, 3b con griglia di rinforzo 3c, strati di schiuma 3d alternati a pellicole riflettenti 3e, strati di isolante naturale 3f (lana di pecora o assimilabili), tutti opportunamente assemblati tramite incollaggio termico. Il paramento termoriflettente 3 à ̈ reso continuo con l'applicazione di nastro adesivo specifico nelle giunzioni;
• almeno una struttura di supporto 4 posta a contatto con i due lati dell'isolante sottile termo-riflettente 3, costituita da intelaiatura in listelli di legno, con spessori adeguati a creare una camera d'aria stagna 5 tra l'isolante 3 ed il pannello composito 1, e uno strato di aria circolante tra l'isolante 3 ed almeno un pannello di finitura superficiale 6 posto dal lato opposto del pannello composito 1 rispetto all'isolante 3.
La Figura 2 illustra il sistema costruttivo dell'invenzione in una sua seconda forma di attuazione, diversa dalla prima nella struttura di supporto 4 che à ̈ posta a contatto soltanto con un lato dell'isolante sottile termo-riflettente 3.
Il sistema composito P sopra descritto à ̈ adatto per essere completato con molteplici tipologie di paramenti di finitura esterni ed interni. A titolo esemplificativo, si citano alcuni di essi, tra quelli più diffusi:
• paramento esterno: di tipo ventilato (come illustrato in Figura 3), in lastre di vari materiali agganciate a sottostrutture metalliche 8 dedicate sostenute da appositi montanti strutturali 7, le cui dimensioni dipendono dal dimensionamento statico della costruzione da realizzare; oppure di tipo tradizionale in muratura autoportante 8' (Figura 4), sostenute da appositi montanti strutturali 7, le cui dimensioni dipendono dal dimensionamento statico della costruzione da realizzare, in cui il pannello composito di legno fenolico può tuttavia essere utilizzato a vista, senza ulteriori rivestimenti
• paramento interno: in lastre semplici o doppie di gesso cartonato, calcio silicato, pannelli di legno o doghe di legno, oppure ogni altra lastra idonea (non illustrato).
Nel caso del recupero di edifici esistenti, il pannello prefabbricato P Ã ̈ adatto per la posa in opera quale controparete interna alle murature originali:
• per murature monostrato in conci di pietra o laterizio portante, può essere montato internamente, sostituendo del tutto la funzione protettiva del muro preesistente. Laddove si tratti di edifici di valore storico, questa soluzione consente la conservazione dell'aspetto originale e della natura della fabbrica originale, e contemporaneamente la completa riqualificazione energetica.
• Per murature a doppio paramento e cassa vuota, in laterizio o miste, il pannello prefabbricato P può sostituire il paramento interno, riqualificando energeticamente l'edificio senza modificarne le dimensioni dei locali.
Il pannello descritto si presta all'integrazione dell'impiantistica elettrica, di canalizzazioni e scatole di derivazione e portaterminali. Essi possono essere sia pre-montati in officina, sia montati in fase di cantiere, prima della posa dei pannelli di finitura interna.
Per quanto riguarda le caratteristiche tecniche del sistema costruttivo P dell'invenzione, il pannello fin qui descritto consente il raggiungimento di un valore ridotto di trasmittanza termica finale, dovuto soprattutto all'integrazione dello strato termo-riflettente sul lato interno.
Il materiale termo-riflettente presenta spessori molto ridotti, bassi valori di conducibilità termica ed à ̈ caratterizzato dal funzionamento riflettente e basso emissivo. Questi ultimi sono aspetti fondamentali che permettono l'aumento delle performance energetiche dell'intero sistema, sia nella stagione invernale, sia in quella estiva, e assicurano l'applicazione nelle diverse zone climatiche e la riduzione del fabbisogno di energia per il riscaldamento e il raffrescamento.
Inoltre il sistema descritto:
• elimina la presenza di ponti termici, in quanto à ̈ garantita la continuità dell'isolamento termico sull'intradosso del pannello e la sigillatura dei giunti (nastratura);
• la stratigrafia complessiva del pannello presenta elevate caratteristiche termoigrometriche senza fenomeni di condensa interstiziale o superficiale;
• la resistenza meccanica elevata del composito conferisce al pannello ottime caratteristiche di resistenza in rapporto al peso proprio, di molto superiori a quelle dei sistema parete in legno noti;
• il pannello à ̈ prefabbricabile industrialmente, con qualità di lavorazione non realizzabili artigianalmente o in cantiere;
• grazie al peso ed allo spessore contenuti, alla planarità - à ̈ di facile stoccaggio, trasportabilità , movimentazione anche manuale, e di rapido montaggio, necessitando delle sole integrazioni in opera dei paramenti di finitura.
Sono state illustrate e descritte in precedenza alcune forme di realizzazione preferite della presente invenzione: ovviamente, agli esperti nel ramo risulteranno immediatamente evidenti numerose varianti e modifiche, funzionalmente equivalenti alle precedenti, che ricadono nel campo di protezione dell'invenzione come evidenziato nelle rivendicazioni allegate.
Claims (9)
- RIVENDICAZIONI 1. Sistema costruttivo (P) per involucri edilizi, in particolare per pareti esterne, tetti e solai di edifici, caratterizzato dal fatto di comprendere in successione: • almeno un pannello composito tipo sandwich dotato di due strati (1), ciascuno di detti strati (1) essendo costituito di legno multistrato ad incollaggio fenolico, e di almeno un'anima (2) in materiale isolante ad alta densità di spessore variabile posta all'interno di detti strati (1); • almeno uno strato isolante sottile multistrato termo-riflettente (3); ed • almeno una struttura di supporto (4) posta a contatto con almeno un lato dello strato isolante sottile termo-riflettente (3), detta struttura di supporto (4) avendo spessore adeguato a creare una camera d'aria stagna (5) tra l'isolante (3) ed il pannello composito (1), e creare uno strato di aria circolante tra lo strato isolante (3) ed almeno un pannello di finitura superficiale (6), detto pannello di finitura superficiale (6) essendo posto dal lato opposto del pannello composito (1) rispetto allo strato isolante (3).
- 2. Sistema costruttivo (P) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta struttura di supporto (4) Ã ̈ presente su due lati dell'isolante sottile termo-riflettente (3).
- 3. Sistema costruttivo (P) secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che due strati (1) resi solidali tramite incollaggio.
- 4. Sistema costruttivo (P) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto strato isolante (3) Ã ̈ composto da: due pellicole di rivestimento metallizzate (3a, 3b) con griglia di rinforzo (3c), strati di schiuma (3d) alternati a pellicole riflettenti (3e), strati di isolante naturale (3f), ad esempio lana di pecora, tutti detto componenti essendo assemblati tramite incollaggio termico.
- 5. Sistema costruttivo (P) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto strato isolante termo-riflettente (3) Ã ̈ reso continuo con l'applicazione di nastro adesivo nelle giunzioni.
- 6. Sistema costruttivo (P) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta struttura di supporto (4) Ã ̈ costituita da intelaiatura in listelli di legno.
- 7. Sistema costruttivo (P) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di essere atto ad essere sostenuto ed accoppiato operativamente, tramite il pannello composito (1), a montanti strutturali (7), le cui dimensioni dipendono dal dimensionamento statico della costruzione da realizzare.
- 8. Sistema costruttivo (P) secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detti montanti strutturali (7) sono atti a consentire l'accoppiamento operativo con sottostrutture (8) costituenti facciate ventilate di costruzioni.
- 9. Sistema costruttivo (P) secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detti montanti strutturali (7) sono atti a consentire l'accoppiamento operativo con paramenti esterni (8') di costruzioni.
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