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Ferraro, Federica and Porliod, Grazia

La natura per abitare : interazione del Passivhaus e del Biophilic Design: dal concetto all'applicazione.

Rel. Guido Callegari, Giuseppe Barbiero. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Architettura per il progetto sostenibile, 2016

Abstract:

INTRODUZIONE

Tutti ne parlano, molti la sostengono, pochi la praticano e pochissimi sanno di cosa si tratti realmente. E' la sostenibilità, il termine del nuovo millennio che accompagna da decenni discorsi e buoni propositi di politici e intellettuali tra conferenze e protocolli ambientali. Ultimamente, complice la crisi economica, ha iniziato ad intrufolarsi anche nei discorsi della gente comune, tanto che è impossibile non imbattersi in questa parola. "Soddisfare i bisogni del presente senza compromettere la possibilità alle generazioni future di soddisfare i propri". Questo significa, secondo il Rapporto Bruntland dell'ormai lontano 1987, introdotto dal primo ministro norvegese, essere sostenibili: assumere la consapevolezza che le risorse, alimentari, energetiche e territoriali non sono illimitate; che l'umanità nel suo insieme sopravvive solo se lavora per sé e non contro ili sé e che la capacità di "resilienza" del nostro pianeta non è infinita. Il concetto di sostenibilità si basa sul rapporto tra tre fattori tutti indispensabili, tanto che se ne viene a mancare anche solo uno, il sistema non funziona, come dimostra lo sgabello a tre gambe: fattore ambientale, fattore economico e fattore socio-culturale. Essere sostenibili significa iniziare a pensare in termini etici di lunga durata e non di breve tempo, non sprecare le risorse e ridistribuirle in modo più equo, lottare per migliori condizioni di vita per tutti, porre un freno alle modifiche incontrollate del pianeta, ridurre l'utilizzo di energie inquinanti, potenziare il riciclo delle materie e sviluppare tecnologie a minor impatto ambientale.

Questi principi sono frutto di un processo lento di oltre quarant'anni. Quello che però non tutti sanno, è che di risparmio energetico negli edifici si è cominciato a parlare già dagli anni '70. Era, infatti, il 1973 quando la grave crisi petrolifera, mai del tutto risolta, derivata dalla guerra del Kippur (il conflitto arabo-israeliano di quell'anno) costrinse di colpo il mondo occidentale ad aprire gli occhi e a porre un brusco freno alla logica della crescita infinita e dello sfruttamento totale. L'austerity, imposta a molti Paesi, tra cui l'Italia, e i successivi anni di crescita zero obbligarono governi e popolazioni a dar voce a quelle istanze ecologiche, economiche e sociali che da un decennio avvertivano dei danni del modello di sviluppo imperante. Improvvisamente ovunque si parlava di ambiente, di inquinamento, di petrolio in via di esaurimento, di ecologia, di rinnovabili e di economia cooperativa che avrebbe sconfitto in modo definitivo la guerra. Il mondo sembrava ormai giunto ad una svolta decisiva. Eppure, superata la crisi, i modelli economici, lavorativi e sociali sono rimasti per lo più invariati e solo nei micro ambiti specifici e settoriali qualcosa è iniziato a cambiare. Una di queste è stata la realtà del mondo architettonico che, proprio a partire dagli anni Settanta, ha avviato un processo lento di revisione teorica e progettuale, che ha portato alla consapevolezza odierna che "la terra è fragile e che le città sono vulnerabili", come afferma Renzo Piano. E' stato grazie alla cultura ambientalista di quegli anni se oggi si è compreso che è insostenibile un modello costruttivo responsabile del 50% delle emissioni di CO2 e del consumo di circa il 40% dell'energia globale.

Sono stati gli studi di architetti come Paolo Soleri (1919-2013), fondatore del villaggio Arcosanti (Arizona, 1970) e teorico del concetto di Arcologia (architettura ed ecologia), ad ispirare la filosofia della necessità di ridurre i consumi di combustibili fossili. Sono state le cupole geodetiche di Buckminster Fuller e la sua "visione del mondo sistemica" a dare avvio a un modo di progettare basato sull'efficienza energetica, la razionalizzazione dei materiali e l'utilizzo di fonti rinnovabili. Sono state le prime applicazioni quasi ingenue del fotovoltaico all'edilizia tedesca degli anni Ottanta a portare all'attuale proliferare, anche nel nostro Paese, di nuove costruzioni di classe A++ che dichiarano costi energetici ridotti, ricorrendo per lo più a pannelli e collettori solari posti sui tetti.

Il settore dell'architettura deve guardare al passato per recuperare le antiche conoscenze tradizionali di sfruttamento del vento, dell'acqua e del sole, come, ad esempio la tecnica Badgir iraniana del X secolo: particolari torri del vento che ancora oggi rappresentano uno dei sistemi di raffrescamento passivo più sofisticato al mondo. Perché prima ancora che il cemento armato, l'acciaio e il vetro diventassero i materiali della modernità incondizionata e globale, prima ancora che la pietra e il mattone venissero sostituiti, prima ancora che la lezione della "machine à habiter" venisse trasfigurata in un'edilizia banale e che la questione del rifornimento energetico diventasse un problema trascurabile, l'architettura per secoli ha saputo progredire senza alterare in modo irrimediabile il contesto ambientale, ha saputo integrarsi nei luoghi e inventare tecniche per adattarsi alle condizioni climatiche senza inquinare. Si tratta cioè di "reinventare il modo di costruire, rubando al passato e utilizzando al meglio la tecnologia più avanzata", come dichiara Renzo Piano.

Se tra gli anni Novanta e i primi anni del Duemila la sfida è stata quella di sensibilizzare il comparto edilizio, attualmente la cultura architettonica è posta di fronte a una prova ancora più grande: deve creare un linguaggio progettuale della sostenibilità che possa essere recepito e applicato anche dal mondo dell'impresa edile come un approccio di pensiero e non come una semplice veste decorativa. Nel campo delle costruzioni è necessario, quindi, rivedere tutte le fasi del processo edilizio, in modo da poter razionalizzare i consumi energetici in gioco, seguendone tutto il ciclo produttivo: dal dispendio necessario alla produzione di tutti i materiali, al loro trasporto, montaggio e realizzazione in cantiere; alla gestione dell'edificio e alla sua demolizione e rigenerazione; al reinserimento dei materiali in nuovi cicli produttivi. In un futuro non molto lontano, il valore di un edificio si baserà anche sul costo ambientale da esso determinato, valore in cui il consumo energetico per il suo "funzionamento" avrà un peso molto alto.

Il termine "edificio passivo", ad esempio, è diventato, almeno nell'Europa centrale, un preciso standard energetico conosciuto col nome di "Passivhaus" e indica un edificio caratterizzato da un fabbisogno termico inferiore ai 15 kWh/m2a. Questo basso fabbisogno termico consente di riscaldare una casa esclusivamente con energie rinnovabili, senza l'ausilio di un impianto convenzionale di riscaldamento e senza diminuire il comfort abitativo. Per questo motivo gli edifici passivi godono dell'interesse della politica energetica, ambientale e degli abitanti per ciò che concerne il risparmio economico. Per arrivare a questi risultati, nell'Europa Centrale, un edificio passivo tipo necessita di un isolamento termico dell'involucro molto buono, di un impianto di ventilazione meccanica con recupero di calore e di finestre con triplo vetro dotate di telai coibentati. Quello che rimane da appurare è se lo standard "Passivhaus" è esportabile in un paese dal clima variegato come l'Italia, indipendentemente da quale sarà il linguaggio architettonico, le costruzioni ecologiche del prossimo futuro dovranno riuscire a non perdere l'occasione che il presente gli pone: rivoluzionare definitivamente il modo di abitare e di vivere le città. Gli edifici passivi dovranno rispondere alle odierne aspettative in termini di efficienza energetica, trasformandosi in centrali di energia rinnovabile, di rispetto ambientale, utilizzando materiali nuovi, riciclati e non inquinanti, di comfort interno e di responsabilità sociale, garantendo condizioni abitative alla portata di tutti.

Relatori: Guido Callegari, Giuseppe Barbiero
Soggetti: A Architettura > AO Progettazione
D Disegno industriale e arti applicate > DG Design
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in Architettura per il progetto sostenibile
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/5004
Capitoli:

INDICE

INTRODUZIONE

1.QUESTIONE ENERGETICA

2.INQUADRAMENTO NORMATIVO E STANDARD ENERGETICI

2.1.L'evoluzione della Normativa energetica

2.1.1.Le Normative Internazionali

2.1.2.La Normativa italiana

2.2.Le certificazioni ambientali ed energetiche

2.2.1.Il protocollo ITACA

2.2.2.Lo standard CasaClima

2.2.3.Lo standard Minergie

2.2.4.Lo standard ECO

2.2.5.Il protocollo LEED

2.2.6.Lo standard Passivhaus

2.2.7.Le interazioni degli standard energetici

3.PASSIVHAUS

3.1.Concetto di Passivhaus

3.1.1.Storia

3.1.2.Definizione

3.1.3.Vantaggi e svantaggi

3.2.Strategie e tecnologie progettuali per edifici Passivhaus

3.2.1.L'involucro

3.2.1.1.I componenti opachi

3.2.1.2.I ponti termici

3.2.1.3.I componenti finestrati

3.2.1.4.Sistema di tenuta all'aria e impermeabilità all'acqua

3.2.2.Gli impianti

3.2.2.1.Ventilazione meccanica controllata

3.2.2.2.Impianto elettrico ed elettrodomestici

3.3.I principi e i costi della progettazione Passivhaus

4.BIOPHILIC DESIGN

4.1.I concetti di natura e di biofilia

4.1.1.Definire la natura

4.1.2.Biofilia: l'istintiva attrazione dell'essere umano per la natura

4.2.Concetto di Biophilic Design

4.2.1.Storia

4.2.2.Definizione

4.3.3.Vantaggi e svantaggi

4.3.Il WELL Building standard

4.3.1.La base per il WELL Building standard

4.3.2.Il WELL Building standard: caratteristiche, parti e requisiti

4.4.I 14 modelli per la progettazione biofilica

4.4.1.Il modello alla base

4.4.2.Relazione tra i 14 modelli e l'uomo: le risposte biologiche

4.4.3.Strategie di progettazione del Biophilic Design attraverso i 14 modelli

4.4.4.I 14 modelli di Biophilic Design paragonati con il WELL Building standard

5.CASI STUDIO A CONFRONTO

5.1.Edificio passivo in Europa: Sunny Woods

5.1.1.Condizioni climatiche locali

5.1.2.Orientamento dell'edificio e disposizione dei locali

5.1.3.Elementi costruttivi

5.1.4.Impianti

5.2.Edificio passivo in Italia: casa unifamiliare Borghetti a Montiano

5.2.1.Condizioni climatiche locali

5.2.2.Orientamento dell'edificio e disposizione dei locali

5.2.3.Elementi costruttivi

5.2.4.Impianti

5.3.Biophilic design: Cookfox - Architecture Studio

5.3.1.Condizioni climatiche locali

5.3.2.Orientamento dell'edificio e disposizione dei locali

5.3.3.Elementi costruttivi

5.3.4.Impianti

5.3.5.Caratteristiche biofiliche

5.4.Il progetto Biosphera 2.0 "ELIO"

5.4.1.Condizioni climatiche locali

5.4.2.Orientamento dell'edificio e disposizione dei locali

5.4.3.Elementi costruttivi

5.4.4.Impianti

5.4.5.Caratteristiche biofdiche

5.5.Confronto dei casi studio analizzati

5.5.1.Condizioni climatiche

5.5.2.Orientamento dell'edificio e disposizione dei locali

5.5.3.Elementi costruttivi

5.5.4.Impianti

5.5.5.Caratteristiche biofiliche

6.DAL CONCETTO ALL'APPLICAZIONE

6.1.Concept e descrizione dell'intervento

6.2.Orientamento dell'edificio e disposizione dei locali

6.3.Elementi costruttivi

6.3.1.Involucro opaco

6.3.2.Involucro trasparente

6.4.Impianti

6.4.1.Impianto di ventilazione e riscaldamento degli ambienti

6.4.2.Produzione di acqua calda sanitaria

6.4.3.Energia elettrica

6.5.Caratteristiche biofdiche

CONCLUSIONI

BIBLIOGRAFIA

Bibliografia:

BIBLIOGRAFIA

V.CORRADO, E.FABRIZIO, Fondamenti di termofisica dell'edificio e climatizzazione, Torino, CLUT, 2012

A. CAROTTI, D. MADÈ, La Casa Passiva in Italia, Milano, Rockwool, 2006 - L. PAGLIANO, S. CARLUCCI, T. TOPPI, P. ZANGHERI. Passivhaus per il sud dell'Europa: linee guida per la progettazione, Milano, Rockwool, 2008

G. COLOMBO, F. COLOMBO, Lo stato dell'arte nella progettazione degli edifici passivi, Alinea, 2006

C. BENEDETTI, Costruire in legno: edifici a basso consumo energetico, Bozen-Bolzano University Press, 2009

C. CARLETTI, F. SCIURPI (a cura di), Passivhaus, Bologna, Pitagora Editrice, 2005

V. CORRADO, M.SERRAINO, Il nuovo quadro legislativo italiano sull'efficienza energetica degli edifici, Milano, Rockwool, 2007

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W. D. BROWNING, C. 0. BYAN, J. 0. CLANCY, 14 Patterns of Biophilic Design, Terrapin Bright Green, New York, 2014

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www.passiv.de

www.passive-on.org

www.passivehouse.com

www.cepheus.de

www.tbz.bz

www.europa.eu

www.expoclima.net

www.enea.it

www.biosphera2.it

www.domusweb.it

www.emotionlab.se/people/ame

www.comune.cesena.fc.it

www.archdaily.com

ww.cookfox.com

www.terrapinbrightgreen.com

www.biophilic-design.com

www.humanspaces.com

www.wellcertified.com

it.climate-data.org

www.eurometeo.com

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