BREVE GUIDA ALLA SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE PER GIOVANI ARCHITETTI

L’anno scorso mi è capitato di visitare la mostra ospitata in triennale “Broken Nature” e ricordo chiaramente che erano presenti delle pietre legate dalla plastica, un tipo di manufatti chiamati “Plastiglomerate”, un termine coniato da scienziati americani.

Photo by Wikipedia

Con questo termine ci si rifà a delle pietre formate da una miscela di materiale roccioso e altri detriti naturali tenuti insieme da plastica fusa indurita.

Detto francamente, la loro vista mi inquieta alquanto.

Mirko ma che stai a dì? che centra tutto questo con l’architettura?

Con gli oceani direttamente (forse poco) con la salute del nostro pianeta decisamente molto.

Infatti la salute del nostro pianeta è messa a repentaglio dall’inquinamento, ed uno dei principali responsabili è l’industria dell’edilizia.

Photo by Nikola Johnny Mirkovic

Come evidenziato da diverse ricerche il 40% dell’energia utilizzata sul suolo europeo è consumata dagli edifici, una conseguenza del fatto che il 75% di essi non è efficiente sotto il punto di vista della sostenibilità ambientale.

IL MONDO CHE VERRA’

In tutto ciò, il mondo cosa sta facendo a riguardo?

Il 21 dicembre 2018 è stato pubblicato nella Gazzetta Ufficiale UE la Direttiva sull’efficienza energetica 2018/2002/Ue (EED) che in italia è stata recepita il 21 gennaio 2020 tramite la pubblicazione del piano energia e clima (PNIEC).

Il nuovo piano ha individuato alcune linee guida per raggiungere gli obbiettivi posti dall’UE.

Oltre alla riqualificazione degli edifici esistenti, già in atto da molti anni con varie politiche di sgravi fiscali, la novità che interessa i progettisti riguarda la decarbonizzazione.

Ovvero l’abbattimento dell’utilizzo dei consumi di energie fossili per convertirsi completamente a fonti di energia rinnovabili.

Photo By Photo by Louis Moncouyoux 

Nel caso degli edifici si traduce in uno slogan alla pubblicità di vacanze della serie “stanco della città con il suo petrolio? Vieni a goderti un pò sole vento e luce”.

Proprio quest’ultimi saranno tra gli elementi cardine delle architetture che verranno.

IL RUOLO DELL’ARCHITETTURA E DELL’ARCHITETTO

Per comprendere concretamente le modalità con cui sarà necessario approcciarsi al progetto in futuro ritengo opportuno rifarsi a Glenn Murcutt, architetto australiano vincitore del premio Pritzker famoso per la simbiosi che le sue opere hanno con l’ambiente ed il clima circostante.

Questo si traduce nel rispondere alle sfide ed ai vincoli posti ricorrendo il meno possibile alla tecnologia ed utilizzando per la maggior parte fonti rinnovabili.

L’ARCHITETTURA VERNACOLARE

Non è impossibile una cosa cosa simile. Esistono sempre più studi che evidenziano i risultati ottenuti dalle architetture “vernacolari” ovvero un determinato tipo di edificio che è possibile trovare con regolarità in determinate regioni del globo, come gli igloo in Alaska o le torri del vento in Iran, o le case dipinte di bianco con le finestre ristrette che puoi vedere spesso nelle isole greche.

La diversità di aspetto di questi edifici è dettata in primo luogo dagli accorgimenti che erano necessari per assicurare il migliore comfort possibile, adattandosi al clima sfruttando tutti gli espedienti possibili (una volta non esistevano né impianti né tecnologia).

LA RIVOLUZIONE INDUSTRIALE E LE SUE CONSEGUENZE

Con l’avvento della rivoluzione industriale queste necessità sono venute meno, grazie anche alla costante ascesa degli impianti e dell’evoluzione tecnologica, che hanno portato agli edifici che vediamo oggi sulle copertine patinate di tutto il mondo: superfici trasparenti che fanno a gara a chi costruisce più in alto, rese abitabili grazie ad un uso massiccio degli impianti.

Tutto questo ha portato ad una serie di edifici molto spesso vetrati ed accattivanti agli occhi del mercato mondiale tuttavia poco adatti all’ambiente.

Questa è la ragione per cui è necessario risolvere il problema climatico ricorrendo per prima cosa a soluzioni “di forma” corrette, e solo successivamente proseguire mediante il supporto degli impianti (rigorosamente green).

LE DUE MACRO SOLUZIONI

Alla luce di questo, possiamo definire le soluzioni progettuali in ambito ambientale in 2 tipi che definiremo “passive” ed “attive”.

Come potrai immaginare, le tecniche passive sono contraddistinte da un utilizzo approccio “non-meccanico” a differenza di quelle attive. Ovviamente il loro impiego dipenderà da vari fattori, tra cui il sito su cui sorgerà la costruzione (o il fatto che la costruzione pre-esista o meno).

Sei pronto? Bene iniziamo!

TECNICHE PASSIVE

Come ti ho già spiegato ciò che contraddistingue l’utilizzo di tecniche passive è il fatto che quest’ultime, grazie a determinate scelte progettuali, minimizzano la necessità di energia da parte degli abitanti.

La prima fonte di energia a cui attingere è il sole, grazie allo sfruttamento della massa termica dell’edificio.

Tralasciando complessi calcoli e diagrammi, il concetto base è riassumibile in 4 punti:

Disporre le aperture più ampie verso l’area maggiormente esposta

Utilizzare in corrispondenza delle aperture delle superfici con materiali in grado di assorbire il calore (meglio se di colore scuro).

Mediante l’utilizzo di adeguati materiali (come il cemento o la pietra) in grado di assorbire calore e rilasciarlo lentamente successivamente procedere alla creazione di una massa termica

Agevolare la distribuzione, ovvero il trasporto dell’aria calda a differenti aree dell’edificio mediante una serie di aperture adeguatamente posizionate.

Controllo dell’insolazione.

In estate, quando il sole è più alto, è necessario prevedere dei sistemi di ombreggiamento per gestire il grado di raggi solari che entra all’interno dell’edificio. 

L’obbiettivo di questo tipo di soluzione è quello di far penetrare l’irradiazione solare quando richiesta (generalmente in inverno) minimizzandola quando non richiesta (in estate).

La seconda tecnica consiste nella facciata ventilata.

La peculiarità di questa soluzione consiste nello sfruttamento dei moti convettivi generati dall’aria presente nella cavità, che permette di creare una mediazione costante tra l’edificio e l’esterno.

Orientamento dell’edificio;

Per un edificio che vuole sfruttare concretamente le possibilità offerte dalla progettazione ambientale e dalle possibilità offerte dalla massa termica, l’orientamento rappresenta un elemento cardine del progetto. Il migliore orientamento è rappresentato dall’asse principale che corre da est a ovest, disponendo le aperture più ampie dedicate al raccoglimento dell’energia solare a sud e dedicando alle zone a nord aperture poco ampie per minimizzare le perdite energetiche.

Rapporto volume/superficie.

A seconda della tipologia edilizia che si va a scegliere, a parità di superficie di pavimento, cambia il rapporto tra la superficie dell’edificio a contatto con l’esterno ed il volume.

Una torre di 6 piani di 400 mq ciascuno avrà la stessa superficie esposta di un edificio di forma irregolare che sviluppa i 2400 mq di pavimentazione su un solo piano. E’ evidente che maggiore è la superficie disperdente, maggiore saranno le dispersioni che avranno luogo.

Tetto freddo.

Il tetto freddo, a dispetto del nome non prevede nessun sistema di raffrescamento dell’edificio, si tratta bensì di una particolare stratigrafia di copertura che prevede uno strato d’aria posto tra lo stato superficiale della copertura (tipo i coppi) e l’isolamento. L’intercapedine presente permette di far circolare l’aria in estate aiutando a mitigare l’effetto dei raggi solari che colpiscono la copertura.

Barriera radiante.

La barriera radiante è una membrana altamente riflettente che aiuta a riflettere i raggi solari ed il calore dovuto all’irraggiamento diretto, migliorando le performance isolanti dei tetti ventilati. Come accorgimento è necessario lasciare un’intercapedine d’aria verso la parte riflettente della barriera per agevolare la circolazione del calore. Il suo utilizzo comporta un miglioramento della resa termica estiva (minor surriscaldamento) dei locali sottostanti la copertura. La sua adozione può essere valutata nel caso in cui i locali sottostanti la copertura siano abitabili.

A prescindere da quanto l’edificio grazie ad oculate tecniche progettuali possa diventare efficiente, esisteranno sempre delle richieste di energia dovute all’uso (energia elettrica in primis).

Come fare quindi? E’ possibile aiutare il pianeta ricorrendo a impianti efficienti e green.

Vediamo di seguito quali:

TECNICHE ATTIVE

Pannelli fotovoltaici:

Il funzionamento dei pannelli fotovoltaici è ormai noto da tempo. Consiste in un pannello provvisto di celle fotovoltaiche che usano l’energia del sole per convertirla in elettricità.

Chiaramente, in virtù del rapporto diretto che hanno con l’irraggiamento solare, è di fondamentale importanza distribuire le superfici cercando di prediligere le superfici con maggior esposizione al sole (quindi a sud) mentre è assolutamente da evitare una loro disposizione al nord.

Photo by Andreas Gücklhorn 

Sistemi di ventilazione meccanica controllata:

L’energia per riscaldare un edificio rappresenta una delle maggiori richieste sia in termini di esigenza che di energia utilizzata. A fronte di queste premesse, muovere il calore richiede un impiego di energia minore rispetto alla sua produzione. Infatti questo è uno dei principi che governa il sistema di ventilazione meccanica controllata, il quale una volta installato prende aria pulita dall’esterno e filtrandola la immette in casa, privilegiando i locali come le camere da letto od il soggiorno.

L’ingegnosità del sistema risiede nel fatto che il ciclo di estrazione dell’aria viziata avviene principalmente dai locali come cucina e bagno, dove si crea vapore. Vapore che durante il ciclo di estrazione viene convertito in calore che interviene sull’aria in ingresso. In questo modo la temperatura sarà costante a fronte di un impiego energetico minimo. E’ bene prestare attenzione a due fattori quando si parla di sistemi di questo tipo:

1: la temperatura dell’aria di ingresso, che in alcune zone del globo risulta essere notevolmente fredda.

2: l’aria calda in un ambiente tende a salire, generando un effetto “camino” che come conseguenze comporterà l’aumento di temperatura verso il soffitto e un deposito di aria fredda in corrispondenza del pavimento.

In risposta al primo punto arriva in nostro soccorso la pompa di calore di tipo geotermico, ovvero un impianto che grazie alla resa termica costante del terreno, “prende” il calore presente all’interno del terreno e lo immette all’interno dei vani da riscaldare.

In risposta al secondo punto intervengono i sistemi di riscaldamento a pavimento: i sistemi di riscaldamento a pavimento consistono in una serie di serpentine inserite all’interno di un pannello isolante adeguatamente sagomato che permette di distribuire in maniera uniforme ed efficiente il calore all’interno del vano. Ovviamente è necessario un adeguato spazio tra il sottofondo del solaio ed il pavimento. Esistono tuttavia sistemi radianti adatti anche a situazioni in cui sono richiesti sistemi estremamente ridotti. Ne parlo in questo articolo.

Infine l’ultimo sistema che ti consiglio di considerare è il serbatoio di accumulo.

Uno dei principali imputati allo spreco energetico degli edifici è l’acqua calda.

Per ovviare a questi sprechi uno dei modi più efficaci consiste nel ricorrere ai serbatoi di accumulo, i quali come dice la parola stessa, sono dei serbatoi generalmente connessi ai sistemi di riscaldamento presenti all’interno degli edifici e che permettono di accumulare l’eventuale surplus energetico immagazzinandolo sotto forma di acqua calda.

In questo modo si riducono gli sprechi di energia ed è possibile avere dell’acqua calda ad energia quasi zero.

Ci siamo, direi che per oggi ti ho fornito abbastanza informazioni!

I grandi del passato (e del presente) ci hanno insegnato che un architetto deve conoscere almeno in linea di principio ogni elemento del progetto, sia per averne il controllo sia per poter ricercare con efficacia nuove modalità espressive come Renzo Piano e Richard Rogers a Parigi nel progetto del Pompidou o Franco Albini e Franca Helg nel progetto della Rinascente a Roma.

Nel frattempo, come sempre, mi raccomando, vai piano.

Se l’articolo ti è piaciuto puoi trovare ulteriori risorse su: casabenessere e eco-network

Un abbraccio.

Mirko