La casa passiva

Dal termine tedesco “passivhaus”, la casa passiva costituisce l’attuale modello abitativo più sostenibile nello scenario progettuale.

Le sue origini risalgono agli anni ’80 – ’90 del 900, quando due studiosi e fisici nord europei avviarono alcuni studi con l’obiettivo di individuare gli standard costruttivi finalizzati alla creazione di edifici dal basso impatto ambientale. Il risultato permise di raggiungere ottime prestazioni per il risparmio energetico ma costi di fabbricazione piuttosto elevati che non resero la proposta applicabile da parte di un largo bacino di utenza.

Tuttavia, poiché si trattava di una tipologia che garantiva molti vantaggi in termini energetici e di confort, vennero proseguiti gli studi e il modello si sviluppò fino ai giorni nostri come esempio eccellente di edilizia sostenibile.

Nonostante costituisca una proposta innovativa nel campo edile, la casa passiva sfrutta tecnologie già conosciute e la sua vera novità consiste nel particolare accostamento di tali soluzioni. Infatti, sono utilizzati materiali costruttivi ecologici, è sfruttato l’orientamento e l’esposizione solare ed è prediletta la conformazione fisica compatta e le aperture molto ampie. Infatti, grazie al corretto isolamento termico, al contenimento dei consumi energetici ed allo sfruttamento dei dispositivi passivi, questo tipo di edificio necessita di poca energia ausiliaria per il suo riscaldamento. Ne consegue che non sono necessari gli impianti tradizionali impiegati nelle abitazioni come le caldaie e i boiler che comportano l’utilizzo di molta energia.

Costruite con una vasta gamma di materiali (legno, cls, mattone), le case passive possono essere considerate quasi autosufficienti e garanti di elevati standard qualitativi. Inizialmente la loro diffusione ha riguardato i territori dell’Europa Settentrionale (Germania, Svezia, Svizzera, Francia) e solo in un secondo momento ha acceso anche l’interesse dei progettisti dei paesi dell’area mediterranea.

Tuttavia, è importante specificare come non sia possibile applicare indistintamente il modello in aree geografiche aventi caratteristiche climatiche differenti, ma occorre plasmare le scelte progettuali sulle specificità del luogo. Per questo motivo, in Italia è crescente l’interesse verso questo tipo di costruzione ma sono in atto gli studi necessari all’applicazione del modello nei climi temperati.

Con il trascorrere del tempo, tali schemi edilizi si dimostreranno indispensabili alla salvaguardia dell’ambiente e delle generazioni future. Per comprendere l’importanza della sostenibilità applicata in edilizia, occorre essere consapevoli di come sia distruttivo l’utilizzo delle fonti di energia non rinnovabile sul lungo periodo. Inoltre, per quanto riguarda lo scenario italiano, il boom economico degli anni ’50 e ’60 del XX Secolo, ha causato un’edificazione incontrollata ed improntata sull’alto guadagno a scapito della qualità in termini energetici e di comfort. Per questo motivo, oggi è bene porre rimedio a tale situazione ed adottare, in sede progettuale, alcune misure considerate indispensabili: l’ottimizzazione delle risorse, lo sfruttamento delle fonti rinnovabili, il contenimento dei consumi energetici e l’adozione dei sistemi passivi come unica soluzione per il riscaldamento. Tali scelte sono impiegate nella passivhaus che oltre ad avere un minimo impatto ecologico sull’ecosistema, assicura un elevato comfort abitativo a costi gestionali ridotti.

Caratteristiche

Una volta chiarito il concetto di casa passiva occorre illustrare le scelte tecnologiche che la contraddistinguono e la rendono modello ottimale per l’architettura sostenibile. Come anticipato, lo schema tipologico combina insieme soluzioni progettuali ragionate, ponendo un particolare occhio di riguardo per il rispetto dell’ambiente e la sua salvaguardia.

CONFORMAZIONE FISICA ED ORIENTAMENTO

Il primo aspetto da considerare riguarda la forma dell’edificio: è preferibile un volume compatto ad elementi discontinui ed irregolari. Infatti, la presenza di corpi aggettanti e sovrapposti causa la formazione di dannosi ponti termici, origine di ingenti dispersioni termiche. È dimostrato come invece, strutture dalle linee regolari e lineari siano in grado di ottimizzare il fabbisogno energetico dell’intero sistema, trattenendo meglio e più a lungo il calore incidente in facciata. Anche la posizione dell’edificio risulta essere molto importante se si considerano le peculiarità del luogo in cui andrà ad inserirsi. Occorre infatti considerare alcuni fenomeni climatici e locali che andranno a condizionare necessariamente la buona riuscita progettuale. Al fine di scegliere l’orientamento ottimale per un fabbricato, occorre calcolarne la posizione in relazione agli assi cardinali, all’ombreggiamento derivante dagli edifici preesistenti, alla presenza di correnti ventose e fonti di rumore.

Per quanto riguarda il primo aspetto, oggi si predilige l’asse est-ovest con l’obiettivo di sfruttare al massimo le ore di soleggiamento sul fronte sud durante l’inverno. Infatti, com’è risaputo, la radiazione solare varia a seconda della stagione dell’anno e per questo è bene optare per soluzioni migliorative rispetto al periodo meno favorevole. Inoltre, le condizioni di soleggiamento variano molto a seconda del luogo in cui ci si trova: in paesi più freddi è preferibile sfruttare al massimo l’irraggiamento solare, mentre in luoghi secchi e aridi occorre massimizzare le correnti d’aria fresca. Tali misure sono adoperate al fine di migliorare il comfort termico degli ambienti interni sfruttando le caratteristiche climatiche locali.

Anche l’ombreggiamento rappresenta un elemento da tenere in considerazione poiché è bene considerare come la quantità e la qualità dei raggi solari che colpiscono la facciata varino in rapporto alla presenza di edifici o elementi schermanti, nelle immediate vicinanze dell’edificio in questione. In caso contrario, tale fenomeno può rivelarsi indispensabile nei territori particolarmente aridi e afosi. Al fine di mitigare il clima troppo caldo, intervengono anche le correnti di ventilazione, molto utili per gli edifici con orientamento est-ovest. In questo caso, i venti caldi provenienti da sud andranno a bilanciare quelli freddi presenti sul fronte nord.

FUNZIONALIZZAZIONE INTERNA

Con l’obiettivo di massimizzare l’orientamento solare, la scelta della destinazione d’uso di ogni singolo ambiente interno dev’essere intrapresa tenendo in considerazione l’andamento solare. Premesso che nel caso di edifici residenziali è preferibile l’orientamento est-ovest, è bene destinare alla zona giorno (soggiorno/cucina/studio) gli ambienti con affaccio a sud e collocare la zona notte e gli ambienti accessori (bagni/ripostigli) sul fronte nord. Infatti, il lato a sud è considerato ottimale poiché durante le stagioni fredde vi incide una maggiore quantità di raggi solari godendo così di più calore, mentre in estate il sole più alto colpisce in maniera più indiretta gli ambienti senza surriscaldarli. Qualora l’appartamento goda di un affaccio ad est sarà consigliato collocarvi le camere da letto che così godranno del primo caldo del mattino e non diventeranno eccessivamente caldi in estate poiché in ombra di pomeriggio. Gli ambienti sul lato ad ovest invece, ricevendo i raggi solari durante tutto il pomeriggio, in estate necessitano di elementi schermanti per alleviare l’eccessivo riscaldamento.

ISOLAMENTO TERMICO

Negli edifici di nuova generazione, progettati secondo gli standard della passivhaus, i muri perimetrali e i solai sono dotati di uno strato di materiale isolante molto spesso (30 cm), solitamente posizionato all’interno della sezione più esterna della parete. Tale particolare coibentazione riguarda anche la copertura della casa, poiché costituisce parte integrante dell’edificio a diretto contatto con gli agenti atmosferici esterni.

Qualora si vogliano migliorare le prestazioni dell’involucro di un edificio preesistente, occorrerà intervenire con l’inserimento di un cappotto che può essere esterno o interno. La prima tipologia di solito viene impiegata nelle case indipendenti, mentre si sceglie la seconda, in caso di intervento sulle singole unità appartenenti ad edifici di dimensioni maggiori (condomini urbani). In questo modo, i muri perimetrali assicurano una bassa trasmittanza ed un elevato isolamento termico, cosicché in inverno viene trattenuto il calore necessario al riscaldamento dell’ambiente e in estate lo stesso viene bloccato all’esterno. Grazie a tale accorgimento è possibile godere di un ottimale comfort abitativo durante tutte le stagioni dell’anno.

SISTEMA DI RISCALDAMENTO PASSIVO

L’adeguato isolamento termico che caratterizza la casa passiva permette che la stessa non necessiti dei tradizionali sistemi di riscaldamento. A garantire temperature equilibrate, in parte contribuiscono fonti di calore troppo spesso sottovalutate: elettrodomestici, apparecchi luminosi, fornelli in cucina, occupanti della casa. Inoltre, sono sfruttate soluzioni sostenibili come i pannelli solari e la pompa di calore; i primi producono energia termica sfruttando i raggi solari incidenti, la seconda invece, concorre alla medesima funzione utilizzando risorse come l’aria, l’acqua o il terreno. Si tratta di metodi alternativi ai sistemi utilizzati in passato che prevedevano un grosso dispendio di fonti non rinnovabili e una produzione consistente di inquinamento nocivo per le sorti del pianeta.

INFISSI PERFORMANTI

Costituiscono da sempre l’elemento di raccordo tra interno ed esterno dell’edificio e per questo motivo, spesso nelle abitazioni tradizionali possono rappresentare un pericolo per spifferi e dispersioni di calore. Al fine di evitare questo tipo di inconveniente, la casa passiva impiega solo i vetri tripli, che, poiché estremamente isolanti, garantiscono tenuta all’aria, all’acqua e al freddo. Inoltre, sono preferibili poche aperture di grandi dimensioni che permettono a più raggi solari di filtrare negli ambienti interni, dotandoli così di una maggiore quantità di calore e di illuminazione. Tale beneficio viene mantenuto all’interno dell’edificio, proprio grazie all’elevata capacità dei tripli vetri di isolare termicamente. È preferibile quindi scegliere serramenti con telai mediamente performanti ma coibentati al massimo, fino a bordo vetro, così da ottenere alte performance garantite attraverso un calcolo preventivo.

VENTILAZIONE CONTROLLATA

Al fine di assicurare opportune condizioni igienico – sanitarie all’interno degli spazi abitativi, è risaputo come sia necessario un adeguato ricambio dell’aria interna. Tuttavia, soprattutto durante la stagione invernale, l’apertura delle finestre può provocare un’eccessiva dispersione di calore. Per far fronte a tale problema, il modello della passivhaus propone l’inserimento di un sistema di controllo della ventilazione. Tale sistema consiste in un’apparecchiatura predisposta a monitorare lo scambio del calore e può funzionare sia per il raffrescamento che per il riscaldamento. Infatti, tale impianto permette all’aria fredda in entrata di trattenere il calore del flusso in uscita proveniente dagli ambienti di servizio (bagni e cucina). In questo modo si innesca un meccanismo di scambio dell’aria tra ambienti eccessivamente riscaldati ed ambienti più freddi (magari posizionati sul fronte nord dell’edificio), così da assicurare un comfort ottimale e più equilibrato tra le varie stanze.

È possibile quindi notare come tutti i fenomeni analizzati contribuiscano a rendere più o meno performante una casa passiva: l’isolamento termico dei muri perimetrali e la ventilazione controllata incidono ciascuno con un 30%, la tipologia di finestra e la presenza o meno di ponti termici contribuiscono sul totale con un 15% e infine l’orientamento e la presenza di apparecchi elettrici con un 15% ciascuno. Tali standard appartengono al modello della passivhaus che è stato introdotto e sperimentato in territori appartenenti all’Europa settentrionale, caratterizzati da climi rigidi e temperature basse.

Al fine di poter applicare il medesimo schema nell’area del Mediterraneo, che si distingue per il suo clima mite in inverno e caldo in estate, occorre assumere la consapevolezza che gli standard devono plasmarsi sulle particolarità del luogo. Se nel primo caso la necessità primaria è quella di riscaldare gli ambienti interni degli edifici, in Europa meridionale l’esigenza è opposta, poiché c’è maggior bisogno di raffrescare gli spazi durante la stagione estiva.

Per ovviare a tale situazione, è stato condotto uno studio sulle specificità territoriali che permette di applicare il modello prestando attenzione all’aspetto del raffrescamento. Infatti, se i dettami del modello passivhaus, concepiti per i climi più rigidi possono trovare applicazione anche in aree più temperate, è anche vero che in tali territori occorre predisporre anche adeguati sistemi di oscuramento dai raggi solari (indispensabili nelle ore diurne) e impianti di raffrescamento a basso consumo. Si tratta di misure estremamente importanti soprattutto se applicate in contesti altamente urbanizzati, dove le isole di calore e la cementificazione contribuiscono notevolmente al surriscaldamento ambientale.

Vantaggi e svantaggi della passivhaus

Il modello descritto comporta una serie di aspetti positivi e migliorativi per la qualità della vita ma, come per tutte le scelte, presuppone anche qualche svantaggio. Come anticipato, si tratta della tipologia edilizia attuale più sostenibile di tutte; infatti, grazie all’applicazione degli standard edilizi prestabiliti è possibile ottenere un consistente risparmio in termini energetici ed economici. Infatti, i consumi energetici rispetto ad un edificio tradizionale si abbassano del 90% e i costi di gestione sono nettamente ridimensionati.

L’ottenimento di tali risultati è garantito grazie all’impiego di soluzioni progettate per aumentare l’isolamento termico, per sfruttare le risorse ambientali locali, per controllare la ventilazione e per eliminare i ponti termici. Le passivhaus sono considerate ecologiche ed efficienti poiché sfruttano le risorse presenti in natura senza compromettere il benessere delle generazioni future e richiedono costi di gestione contenuti.

Inoltre, si riscontra un maggior benessere psicofisico nell’occupante, poiché la qualità dell’aria è migliore e l’ambiente risulta essere più salubre e sicuro. Nonostante l’ottenimento di tale bilancio positivo, il modello della casa passiva implica anche alcuni svantaggi. Il primo riguarda il costo d’investimento iniziale che si rivela più elevato del solito ed ammortizzabile nel corso di un tempo abbastanza esteso. Tuttavia, i prezzi possono variare a seconda delle necessità imposte dal luogo specifico e il costo superiore è dovuto alla maggiore qualità dei materiali impiegati. Purtroppo, attualmente, sul territorio italiano il modello non si è ancora diffuso ad ampia scala sia per l’esigenza di adattare il modello nordico al clima temperato, sia per i costi ancora troppo impopolari. Tuttavia, la crescente consapevolezza dell’importanza della diffusione di edifici a basso impatto ambientale, spinge ad auspicare in un miglioramento concreto anche a livello nazionale.

Il confronto tra un edificio tradizionale ed uno ad impatto zero

La casa passiva si distingue da tutti gli altri modelli abitativi per le caratteristiche intrinseche e per come tali elementi sono raggruppati tutti in uno stesso progetto. Naturalmente, le necessità e le prestazioni di una passivhaus variano a seconda del luogo in cui si trovano, perché come già accennato, lo stesso fabbricato avrà consumi differenti a seconda del clima locale e delle esigenze volte all’ottenimento del comfort termico interno.

Un recente studio ha calcolato il CES, ossia il consumo energetico specifico, di quattro tipologie edilizie che ipoteticamente avessero le stesse caratteristiche in termini di mq, tipologia, piani fuori terra e luogo. Il confronto è stato fatto tra un edificio di vecchia costruzione, un edificio costruito secondo la legge che impone il contenimento dei consumi energetici, una casa a basso consumo ed una casa passiva. Il bilancio energetico di ciascuna tipologia è stato calcolato in un anno: il primo edificio consumerebbe 5500 lt di gasolio per il riscaldamento, con perdite per dispersione e trasmissione pari a 913 lt e guadagni pari a 550 lt.

Il CES corrisponderebbe a 37 lt. Mediante gli accorgimenti previsti dalla legge 10 del 1991, lo stesso edificio garantirebbe minori perdite con un consumo di gasolio pari a 2.200 lt ed un CES di quasi 15 lt, così più che dimezzato. È questo il caso delle residenze attualmente più diffuse. Vi sono poi gli edifici a basso consumo che, attraverso l’ottimizzazione dell’isolamento termico e l’impiego di serramenti adeguati, riducono nettamente le dispersioni, garantendo un CES inferiore a 7 lt. Infine, il modello più sostenibile è rappresentato dalla casa passiva che grazie all’assenza di ponti termici, alla forma compatta, al corretto orientamento e all’impiego di impianti a basso consumo, garantisce un CES inferiore a 1,5lt.

Riassumendo in tabella i risultati ottenuti dallo studio:

TIPOLOGIA EDILIZIA	*CES (lt)
Vecchia costruzione	37
Edificio secondo Lex 10	15
Casa a basso consumo	<7
Casa passiva	<1,5

Poiché risulta essere molto consistente la differenza tra i consumi di un edificio datato e quelli di una casa passiva, a livello mondiale è in crescente aumento l’interesse ad apportare notevoli migliorie sull’ambiente costruito per farlo avvicinare il più possibile agli standard ottimali. Infatti, attraverso un’oculata ristrutturazione è possibile migliorare l’efficienza energetica anche degli edifici più vecchi.

Per prima cosa occorre effettuare la diagnosi energetica dell’edificio per individuare quali siano i punti di debolezza sui quali intervenire per raggiungere un maggior benessere ed un rapporto ottimale tra costi e benefici. Uno dei primi elementi che occorre analizzare è rappresentato dall’involucro: un intervento di inspessimento dello strato isolante potrebbe portare ad un netto risparmio economico. Infatti, in questo modo gli ambienti interni necessiterebbero di un minore quantitativo di energia necessaria per il loro riscaldamento.

In questi casi è possibile intervenire con un cappotto termico che può essere applicato allo strato esterno o a quello interno delle pareti perimetrali. Nel primo caso, il potere isolante è maggiore e l’operazione non compromette la metratura utile interna ma i costi sono più elevati e si interviene dall’esterno solo qualora tutto il condominio richieda questo tipo di soluzione. Invece, allorché si voglia procedere con tale azione sulla singola unità abitativa, occorre optare per il cappotto interno che comporta una posa in opera più facile e può essere scelto in numerose varianti di materiale isolante (lana, polistirene espanso, fibra di legno, sughero, schiume minerali).

Un altro aspetto fondamentale è rappresentato dalla ventilazione meccanica controllata che, grazie ad un sistema di recupero del calore, garantisce il ricambio dell’aria senza causare inutili dispersioni. Tale soluzione, accostata con le altre, garantisce il cessato utilizzo dei combustibili fossili e lo sfruttamento di fonti rinnovabili presenti in natura.

Talvolta, l’inserimento di un impianto fotovoltaico sulla falda del tetto esposta a sud permette di sfruttare i raggi solari per produrre energia utile al fabbisogno energetico della casa. Inoltre è bene controllare lo stato degli infissi e sostituirli con prodotti dalle alte performance. Tali interventi consentono di migliorare nettamente le condizioni del fabbricato e di farlo passare da una classe energetica molto bassa (G) ad una classe ideale (A), ottimizzando le prestazioni e assicurando un maggior comfort degli ambienti interni.

Tuttavia, è importante specificare come la decisione di perfezionare le caratteristiche di un edificio esistente sia più difficoltosa nel caso di edifici di grandi dimensioni. Questo perché la presenza di molte unità abitative presuppone l’accordo di un gran numero di persone, spesso disattente e disinteressate a temi importanti come quello della salvaguardia ambientale. Fortunatamente, lo scenario attuale vede una crescente consapevolezza dei problemi relativi all’inquinamento e alle possibili soluzioni che riguardano un’edilizia più sostenibile, grazie alla quale a fronte di una spesa maggiore è garantito il risparmio economico nel rispetto ambientale.

Esempi realizzati

L’origine della passivhaus risiede nei territori nord europei e solo in un secondo momento il modello si è diffuso nell’area del centro Europa. Il primo esempio realizzato, del 1991, si trova in Germania e consiste in un gruppo di quattro villette indipendenti; successivamente, nel 1999 fu costruito a Friburgo il primo complesso pluri-familiare.

Nel corso degli anni furono svariate le edificazioni di tipologie residenziali che interessarono la Svezia, la Germania, la Francia, la Svizzera e l’Austria. Proprio quest’ultima nazione, ha visto affermarsi la casa passiva come modello standard predisposto dalla legge ed in alcune zone oggi, costituisce scelta obbligatoria per le nuove costruzioni. In ritardo rispetto allo scenario europeo, si afferma l’America dove negli USA la passive house arriva nel 2006, grazie ad un programma tedesco.

In tutti i casi, il modello riscuote successo grazie all’attenzione per i dettagli, alla sensibilità nell’utilizzo di materiali di qualità e al mantenimento di alti standard abitativi. Per quanto riguarda la situazione italiana, negli ultimi decenni è stato riscontrato un crescente interesse per i temi riguardanti il contenimento del consumo energetico e l’efficienza degli edifici.

La diffusione della casa passiva procede ancora a rilento e si differenzia molto tra l’area del nord Italia e quella del centro e del sud, infatti, gli edifici passivi realizzati si trovano per la maggior parte in Trentino Alto Adige. Inoltre, a Bolzano trova sede l’agenzia CasaClima, ente che si occupa dello studio delle performance degli edifici siti in territorio regionale e nazionale. L’organo ha istituito una legge che prevede la certificazione energetica obbligatoria a livello provinciale e un protocollo con standard di riferimento secondo i quali un edificio con classificazione Casa Clima Oro possiede le caratteristiche proprie di una casa passiva. Quest’ultima tipologia interessa ancora una bassa percentuale nel tessuto costruito italiano, infatti sono stati certificati solamente 80 edifici realizzati. Tuttavia, l’Italia si colloca al quinto posto in Europa dopo Germania, Austria, Svizzera e Belgio.

Vediamo ora come gli standard della casa passiva trovino realizzazione in diverse tipologie edilizie:

EDIFICIO PUBBLICO
Ex-Post Bolzano, Michael Tribus Architecture, 2004

Attraverso il recupero del vecchio edificio destinato alle poste di Bolzano, datato 1954, è stata istituita la nuova sede della Provincia che oggi rappresenta il primo esempio di edificio passivo pubblico. L’originaria forma compatta e la ridotta presenza di aperture, hanno permesso la riqualificazione in casa passiva dell’edificio preesistente.

Dal punto di vista dell’involucro, le pareti, prima in mattoni prive di isolamento, sono state dotate di un cappotto esterno costituito da uno strato coibente spesso 35 cm, mentre tutte le finestre sono state munite di tripli vetri. In facciata inoltre, è possibile osservare la particolarità che caratterizza l’involucro in corrispondenza delle aperture: l’intradosso obliquo e mutevole massimizza lo sfruttamento dei raggi solari incidenti. In questo modo è stato ottimizzato il fabbisogno energetico del fabbricato e il suo isolamento termico.

Per quanto riguarda la distribuzione degli ambienti interni, la vecchia planimetria era caratterizzata da una suddivisione in spazi diversificati a seconda della funzione. In fase di progettazione è stata effettuata una completa ridefinizione degli spazi che oggi prevede un corridoio centrale e due sezioni laterali occupate dai nuovi uffici. Il progetto ha compreso anche il rifacimento del sistema impiantistico, attraverso la sostituzione della vecchia caldaia con un impianto di condizionamento che prevede il recupero di calore e che consuma solamente un litro di olio combustibile, per mq all’anno, impiegato per il riscaldamento.

Infine, sulla copertura è stato predisposto un tetto giardino in grado di contribuire al raffrescamento estivo dell’edificio. L’ExPost di Bolzano costituisce oggi il primo esempio italiano di edificio ad impatto zero, che, grazie ad interventi mirati, ha abbattuto del 90% i consumi per la sua gestione ed il suo utilizzo.

CASA-STUDIO PRIVATA
Casa Studio Passive House, Piraccini+Potente Architettura, 2018, Cesena

Un altro esempio virtuoso in Italia, è rappresentato dalla Casa Studio Passive House di Cesena che costituisce un intervento di ristrutturazione e rifacimento di un aggregato urbano esistente, in chiave sostenibile. L’edificio originario viene convertito in residenza e studio professionale e attraverso l’utilizzo di particolari tecnologie, abbatte i costi e i consumi energetici nel pieno rispetto ambientale.

L’impiego di materiali diversi garantisce lo sfruttamento delle proprietà naturali degli stessi e rende il fabbricato altamente efficiente. L’intervento ha previsto l’impiego di un involucro molto performante che grazie all’ isolamento ottimizzato, consente di riscaldare gli ambienti senza ricorrere ai sistemi di riscaldamento tradizionale. Infatti, il calore è fornito da sistemi passivi, quali i raggi solari, gli elettrodomestici e gli occupanti della casa.

Inoltre, grazie all’impianto di ventilazione controllata, il calore dell’aria in uscita dagli ambienti domestici, è trattenuto e riutilizzato nel flusso entrante di aria filtrata. Tali accorgimenti rendono l’edificio rispettoso per l’ambiente (diminuzione di inquinanti), efficiente dal punto di vista energetico e garante del benessere psicofisico di chi vi abita e vi lavora.

Fronte interno della residenza e dell’ufficio – Foto: Daniele Domenicali da archello 

SOCIAL HOUSING
11 Logements collectifs, VOUS ÊTES ICI ARCHITECTES, Parigi, 2014

Si tratta di un esempio innovativo di edificio passivo applicato alla tipologia edilizia dell’housing sociale. Il progetto, sito in una zona centrale di Parigi, nel V Arrondissement, viene condotto con un particolare occhio di riguardo per la preesistenza e comprende residenze e servizi.

Il complesso è caratterizzato da forma compatta e alternanza di pieni e vuoti, mentre la facciata è caratterizzata da una pelle lamellare in legno trattato. Le aperture sono provviste di doppi vetri e di elementi oscuranti flessibili che danno la possibilità di regolare il livello di illuminazione naturale e di riscaldamento a seconda delle necessità. Il corretto isolamento termico, i doppi vetri performanti, la presenza di pannelli solari e di un tetto-giardino, assieme al sistema loggiato affacciato a sud, garantiscono l’alta efficienza degli edifici che lo compongono.

Questi ultimi sono caratterizzati da singoli appartamenti di diverso taglio che godono di un particolare orientamento, studiato per massimizzare lo sfruttamento del sole e delle correnti di vento e quindi assicurare un comfort termico adeguato. Tale progetto costituisce un esempio innovativo per la tipologia del social housing e si distingue per le peculiarità tipiche della passivhaus e per l’equilibrio con cui si inserisce nel tessuto urbano preesistente.

Blocchi sovrapposti e particolare della facciata lamellare in legno con le bucature – Foto: Architizer 

LABORATORI UNIVERSITARI
Warren Woods Ecological Field Station, Go Logic, Michigan, 2006

Si tratta del primo esempio passivo di centro di ricerca che ospita al suo interno i laboratori dell’Università di Chicago. La zona è caratterizzata dalla riserva incontaminata che sorge vicino alle sponde del lago Michigan e l’edificio, dalle alte prestazioni, si inserisce in armonia con il contesto.

Obiettivo del progetto è stato quello di creare una sede dislocata dell’Università destinata alla ricerca, che fosse altamente sostenibile dal punto di vista ambientale ed economico. La forma compatta dell’edificio e il design lineare vengono scelti proprio per massimizzare il rendimento termo igrometrico.

Differentemente da un edificio passivo ad uso residenziale, in questo caso occorreva garantire ambienti umidi, utili alle analisi ed agli esperimenti, ma allo stesso tempo spazi confortevoli per gli occupanti. A tal fine in planimetria, tutti i laboratori sono stati collocati sul fronte nord, meno esposto ai raggi solari e così meno riscaldato, mentre le sale destinate alle riunioni ed alla formazione si trovano esposte a sud. Le aperture ampie vengono dotate di vetri per il controllo dei raggi solari, così da garantire l’ingresso della luce ma allo stesso tempo evitare il surriscaldamento.

A tal proposito, vengono esclusi i sistemi di riscaldamento tradizionali in favore di una soluzione, studiata appositamente per il caso in questione, in grado di sfruttare il calore prodotto dai macchinari dei laboratori per riscaldare gli ambienti interni. Inoltre, è importante precisare come l’involucro altamente isolante contribuisca ad evitare inutili dispersioni di calore. Dal punto di vista dei materiali, in facciata sono stati scelti il legno in linea con il contesto naturale e l’acciaio per le schermature solari.

Facciata dell’edificio e particolare dei pannelli oscuranti in metallo forato – Foto: www.inhabitat.com

La realizzazione di edifici passivi è indispensabile per il benessere di oggi e per quello delle generazioni future: l’efficienza energetica, il risparmio delle risorse che si hanno a disposizione, la scelta accurata di tecnologie e materiali, l’attenzione ai particolari ed il rispetto per l’ambiente, devono sempre porsi alla base della progettazione architettonica di qualità.

La normativa

Lo scenario attuale ci pone di fronte alle problematiche che riguardano il rapporto edificio-ambiente e le conseguenze che comporterebbe la progettazione manchevole di consapevolezza e responsabilità per le generazioni future.

È importante che venga concepito da subito un modello che possa migliorare la qualità della vita, nel pieno rispetto del pianeta. Per questo motivo, i programmi dell’Unione Europea si impegnano a normare il più possibile l’edificazione ex novo affinché la stessa sia garante del risparmio energetico e dell’abbattimento dell’inquinamento prodotto. Infatti, è risaputo come gli edifici urbani siano altamente energivori e causino il 50% del dispendio energetico globale. Studi e ricerche hanno dimostrato come una casa “tipo” europea sia responsabile di alti consumi (29% dell’elettricità totale) e di costi gestionali sempre maggiori.

È chiaro quindi come occorra porre rimedio a tale situazione intervenendo a livello complessivo, al fine di ridurre gli sprechi e massimizzare il rendimento energetico dell’ambiente costruito, sfruttando le risorse rinnovabili. A tal fine è stata istituita la Direttiva Ue 31/2010 della Comunità Europea che ha stabilito che a partire dal 2018 tutti gli edifici pubblici e dal 2020 quelli privati, dovranno rispettare specifici standard al fine di renderli immobili quasi passivi e cioè a consumo energetico ridotto (quasi pari allo zero).

Tutti i paesi che fanno parte dell’Unione Europea predispongono standard minimi che vanno rispettati nell’ottica di un’edilizia proiettata al futuro. A partire dalle peculiarità del luogo in cui si colloca l’edificio, è indispensabile migliorarne le performance, minimizzandone i consumi in termini energetici. Per operare a tal fine, occorre intervenire sulla preesistenza attraverso l’inserimento di specifiche tecnologie ed impianti e prevederli senza esitazione nella nuova costruzione.

Gli impianti di climatizzazione degli ambienti, quelli predisposti per l’acqua calda e i sistemi di illuminazione, devono rispettare i requisiti volti al risparmio energetico. Tali requisiti sono verificati attraverso certificati, validi a livello europeo, che attestano la classe energetica relativa ad un edificio e le sue caratteristiche. Per quanto riguarda invece, i certificati relativi alle case passive, pochi sono ad oggi gli edifici che hanno guadagnato tale attestato. Si tratta di immobili che godono di bassi consumi durante l’anno (120 kWh/mq) e che sono caratterizzati da altissimi livelli di isolamento termico e da un’efficienza energetica ottimale. Sul territorio italiano sono ancora in atto studi e ricerche per l’analisi dell’ambiente costruito, necessarie per elaborare un piano d’azione finalizzato all’ottimizzazione del rendimento globale dal punto di vista energetico, economico e sociale.