Valutazione di ecocompatibilità di edifici: analisi comparata di casi studio

INTRODUZIONE

Il concetto di sostenibilità, definisce la gestione dell'utilizzo delle risorse naturali, affinché non si ecceda nello sfruttamento oltre una determinata soglia, al fine di evitare il totale depauperamento naturale.

Il comparto dell'edilizia e un sistema in cui vengono concentrate dal 30% al 40%di tutte le risorse naturali ed energetiche dei paesi post-industriali, in relazione alle fasi di produzione dei materiali da costruzione, all'utilizzo del territorio, alla realizzazione, alla gestione ed uso degli edifici.

Per quanto fondamentali, le regole del "buon costruire" non sono più sufficienti, si sta quindi cercando di perseguire e sperimentare metodi e tecnologie che, seppur lentamente ma progressivamente,conducono al riequilibrio dell'ambiente costruito con quello naturale. L'ambiente naturale e sempre più soggetto a continue trasformazioni provocate dalla costante interazione tra ambiente naturale ed ambiente antropizzato che, riceve e rimette materiali, risorse ed energia.

La progettazione sostenibile che parte dalla scala insediativa può rendere possibile l'uso di energia solare o può invece bloccarla. Può orientare gli edifici in modo che ad essi occorra un potente impianto di aria condizionata o che, al contrario, venga loro risparmiato in maniera naturale il surriscaldamento. Il progetto decide se gli abitanti hanno la possibilità di spostarsi a piedi, in bicicletta o con mezzi di trasporto pubblici, o se, invece, vengono forzatamente spinti nelle loro automobili.

Nei tessuti urbani, non sempre però è possibile progettare partendo dalla scala insediativa (a livello di quartiere e/o di piano particolareggiato), occorre comunque agire con lo scopo di raggiungere buoni livelli di sostenibilità.

Il processo progettuale che porta alla realizzazione di un intervento edilizio, presuppone la definizione delle esigenze e dei requisiti che dovranno essere soddisfatti, garantendo una interrelazione armonica con I'ambiente e il benessere psico-fisico dell'organismo umano. 1 AII'inizio di ogni progettazione occorre tenere in considerazione le seguenti esigenze fondamentali :

salvaguardia ambientale (SAM)

Uso razionale delle risorse (URR)

Benessere degli spazi interni (BIS)

Di queste fanno parte:

contenimento del consumo delle risorse

utilizzo delle risorse naturali rinnovabili

riduzione dei carichi ambientali

maggior benessere ambientale negli spazi interni ed esterni degli edifici

maggiore qualità del servizio

Il progetto dovrà quindi garantire i requisiti necessari a soddisfare tali esigenze, con l'individuazione delle più adeguate strategie e delle tecniche più appropriate per rendere le realizzazioni sostenibili. Durante la fase funzionale questi sono:

Riduzione dell'emissione di inquinanti nell'aria (gas serra)

Massimizzazione della percentuale della superficie drenante

Contenimento dell'area di sedime degli edifici e del volume del terreno di sbancamento.

Tutela e valorizzazione della diversità biologica, dei sistemi naturalistici e paesaggistici . Riduzione del consumo di acqua potabile e recupero di quelle meteoriche.

Uso di sistemi di raffrescamento e riscaldamento passivi

Uso dell'illuminazione naturale e attenzione al comfort termico e acustico degli spazi interni ed esterni.

Protezione degli ambienti dalle variazioni del fondo elettromagnetico generato da fonti artificiali,

Utilizzo di materiali a basse emissioni tossiche/nocive e controllo delle emissioni di radon.

Riduzione del fabbisogno dell'energia primaria e sostituzioni di fonti energetiche da idrocarburi con fonti rinnovabili o assimilate

Quest'ultimo rappresenta sicuramente il requisito più importante dal punto di vista del risparmio energetico.

IL RISPARMIO ENERGETICO NELL'EDILIZIA

La ricaduta sull'attenzione alla riduzione dei consumi energetici e legata al fatto che attualmente tutta I'energia prodotta a livello planetario deriva dalla combustione di combustibili fossili, con la necessita quindi di fare maggior ricorso all'uso di energie rinnovabili e che non producono gas climalteranti (in riferimento agli obiettivi del Protocollo di Kyoto).

I consumi energetici imputati al settore civile hanno subito un incremento notevole negli ultimi anni; Le problematiche maggiori riguardano le attività connesse al riscaldamento e alla climatizzazione degli edifici e alla illuminazione artificiale, il consumo dell'acqua, l'ecocompatibilità dei materiali.

La necessita di riscaldare o di raffreddare gli ambienti, dipende strettamente dai sistemi e dalle caratteristiche dell'edificio. Le scelte progettuali sono determinanti al fine di ottenere il miglior comfort termico sia invernale che estivo, con il minor dispendio di energie. Occorre sviluppare quelle tecniche che contribuiscono a migliorare le condizioni climatiche interne e il microclima intorno agli edifici, le qualità dell'architettura nei manufatti edilizi dell' organizzazione spaziale dei medesimi nei confronti dell'area di inserimento, dei metodi di arredo urbana con un sempre maggior ricorso a specifici impianti di verde urbano. L'insieme delle modalità sopra accennate possono consentire un risparmio energetico sino al 70% dell'energia legata al costruire e all'abitare.

Di seguito si raggruppano alcune categorie di scelte progettuali che contribuiscono a ridurre i consumi per quanto concerne il riscaldamento:

adeguato isolamento termico dell'involucro edilizio;

sfruttamento degli apporti gratuiti di radiazione solare, attraverso un corretto dimensionamento dei componenti vetrati e I'eventuale inserimento di componenti passivi; . scelta di tipologie di impianto di riscaldamento caratterizzate da elevati valori di efficienza

di produzione, di distribuzione, di emissione e di regolazione;

valutazione della possibilità di collegare l'impianto di riscaldamento ad una rete di teleriscaldamento esistente;

struttura delle reti di distribuzione dei fluidi termovettori tale da consentire la regolazione e la contabilizzazione dei consumi per ciascuna unita immobiliare servita;

adozione di sistemi evoluti di regolazione a livello centrale, di zona e di terminale.

Le problematiche legate all'utilizzo dell'acqua in ambiente urbana riguardano essenzialmente gli usi dell'acqua potabile, la corretta gestione delle acque meteoriche, il recupero delle acque grigie e l'uso di sistemi naturali di depurazione.

Sono numerosi gii interventi praticabili che consentono un notevole risparmio idrico e verso i quali si e avuta una crescita di interesse.

La maggior parte dell'acqua potabile usata in ambito domestico deriva dagli scarichi igienici che da soli consumano un terzo dell'acqua totale utilizzata, circa 40 litri giornalieri pro capite. AI fine di minimizzare il consumo di acqua potabile, la si dovrebbe utilizzare esclusivamente per gli usi alimentari e di igiene personale; per usi differenti come I'irrigazione del verde, il lavaggio di parti comuni e private, i'alimentazione degli scarichi dei bagni, il lavaggio delle automobili, dovrebbe essere utilizzata l'acqua derivata dal recupero di quella piovana e, se grigia, depurata con opportuni sistemi di fitodepurazione.

. Inoltre occorrerebbe chiudere il più possibile il ciclo de!l'acqua in loco, utilizzando I'acqua recuperata per creare laghetti, ruscelli e biotopi umidi per favorire la naturalizzazione del sito. Con tali accorgimenti verrebbe anche a diminuire il carico di lavoro del sistema fognario in caso di forti precipitazioni.

La produzione di acqua calda sanitaria rappresenta una voce di consumo anche di energia. Le strategie di risparmio energetico prevedono la produzione di acqua calda sanitaria da fonte rinnovabile o assimilata: l'impiego di sistemi solari attivi, ad esempio, può risultare conveniente anche nei nostri climi, così come la produzione con pompa di calore accoppiata al recupero di calore di scarto da macchine frigorifere, ventilazione di grandi volumi, ecc.

L'altra importante questione riguarda la scelta dei materiali da costruzione. Nelle costruzioni convenzionali i materiali sono tipicamente valutati solo secondo il costa di base primario, senza prendere in considerazione i costi ambientali e sociali relativi alla loro produzione, uso e destinazione.

Una progettazione attenta alle esigenze di tutela ambientale deve utilizzare materiali e componenti edilizi le cui caratteristiche permettano, per l'intero ciclo vita del prodotto, di contribuire in maniera significativa al miglioramento dell'ambiente.

Un materiale da costruzione sostenibile pub costare di più in termini di approvvigionamento e installazione rispetto ad un'alternativa che considera solo il costa primario, ma avrà i suoi vantaggi nel lungo termine. Un costa primario basso può nascondere costi di riparazione, di eventuale demolizione o di sostituzione. Inoltre si può verificare un lungo periodo di deperimento tra la comparsa dei primi segni sui materiale e la sostituzione finale.

In generale i requisiti che i materiali devono garantire per assicurare una riduzione degli impatti ambientali sono i seguenti:

assenza di emissioni nocive;

igroscopicità e traspirabilità;

antistaticità e ridotta conducibilità elettrica;

buona resistenza al fuoco ed assenza di fumi nocivi e tossici in caso di incendio;

assenza di radioattività;

provenienza da risorse rinnovabili o riciclate;

biodegradabilità o riciclabilità;

provenienza da processi produttivi il più possibile esenti da nocività per i lavoratori e di ridotto impatto ambientale.

11 Decreto Ministeriale del 2 aprile 1998, entrato in vigore il 5 maggio 2000, rende operativa la Direttiva Europea n° 89/106 CEE del 21 dicembre 1988, entrando nel merito delle caratteristiche dei materiali da costruzione elencati nell'articolo 32 della L.1 0/91.

La Direttiva comunitaria, già recepita in Italia con il D.P.R. n° 246 del 21 aprile 1993, stabilisce che le "opere di edilizia e di ingegneria civile siano concepite e realizzate in modo da non compromettere la sicurezza delle persone, dove per sicurezza delle persone si intende anche il rispetto di requisiti essenziali ai fini del benessere quali: la salute, la durabilità, i risparmi energetici, la tutela dell'ambiente". In particolare, nell'allegato I, per quanto riguarda le caratteristiche dei materiali relativamente ad igiene, salute e ambiente precisa: "l'opera deve essere concepita e costruita in modo da non compromettere l'igiene e la salute degli occupanti o dei vicini e in particolar modo da non provocare: sviluppo di gas tossici, presenza nell'aria di particelle o di gas pericolosi, emissioni di radiazioni pericolose, inquinamento o tossicità dell'acqua o del suolo, difetti nell'eliminazione delle acque di scarico, dei fumi e dei rifiuti solidi o liquidi, formazione di umidità su parti o pareti dell'opera". Per quanto riguarda gli aspetti energetici, l'art. 32 stabilisce che "Ai fini della commercializzazione, le caratteristiche e le prestazioni energetiche dei componenti degli edifici devono essere certificate secondo le modalità stabilite da apposito decreto".

Dobbiamo per6 precisare che a livello nazionale o internazionale non esiste ancora unicità di metodo di certificazione dei materiali da costruzione, come non esiste unicità di caratteristiche qualitative dei materiali che possa essere ufficialmente riconosciuta come eco-compatibile.

In considerazione di ciò rimane fondamentale il problema dell'impatto ambientale, ma risulta evidente anche la questione energo-economica: da una parte la riduzione dei consumi energetici contribuisce al decremento dell'emissione di gas serra dall'altra porta ad una diminuzione della dipendenza dai Paesi produttori di petrolio. La valutazione del rendimento energetico degli edifici, e della potenziale riduzione del relativo impatto ambientale , diviene, in tale ottica, fattore cruciale, sia per gli edifici in progetto, sia per quelli esistenti.

Le innovazioni delle indicazioni di tale Direttiva, rispetto all'ottica della normativa corrente basata sulla Legge 10/91, sono, principalmente, connesse all'estensione del campo di applicazione, dal fabbisogno di riscaldamento all'intero fabbisogno energetico annuale, e alla considerazione maggiore data ai sistemi energetici alternativi, basati su fonti rinnovabili, inclusi i sistemi solari passivi e la ventilazione e illuminazione naturali.

Un quadro di riferimento normativo internazionale, invece, per la valutazione della prestazione ambientale degli edifici sarà dato, una volta approvate, dalle Technical specifications dell' ISO-TC59-SC17-WG4 (Sustainability in building construction - Framework for methods of assessment for environmental performance of construction works: Part 1 buildings), in cui la valutazione dei flussi energetici nell'intero ciclo di vita e parte essenziale. Tale impostazione e rispecchiata, a livello nazionale, nella metodologia elaborata per la valutazione d'ecocompatibilità dei progetti edilizi dall' UNI-CPE-GL 13 (Sostenibilita in edilizia), in cui e proposto un indicatore di sintesi, il fattore d'efficienza energetico-ambientale - proprio per valutare, in fase di progetto, I'impatto ambientale del rendimento energetico degli edifici.