azero 33 by EdicomEdizioni

ISSN 2239-9445

33 Progetti da Italia ed Europa Biosafe®: la certificazione di salubrità ambientale Smart City e District: il futuro possibile Trimestrale – anno 9 – n° 33 dicembre 2019 Registrazione Trib. Gorizia n. 03/2011 del 29.7.2011 Poste italiane S.p.A. Spedizione in a.p. D.L. 353/2003 (conv. in L. 27/02/2004 n. 46) art. 1, comma 1 NE/UD Euro 15,00

indice 10

04 argomenti Biosafe® certifica la salubrità degli ambienti interni Leopoldo Busa

progetti 10 Il Passivhaus si schiera Casa Studio Passivhaus, Cesena Piraccini + Potente Architettura, Cesena (FC)

24 Polizia d’esempio Sede della Polizia di Bruxelles Ovest, Molenbeek-Saint-Jean (B) BAEB - Bureau d’Architectes Emmanuel Bouffioux, Bruxelles (B)

38 Socialmente passivo 26 Logements PSLA, Montreuil (F) arch. Benjamin Fleury, Chanzy – Montreuil (F)

azero rivista trimestrale – anno IX n. 33, dicembre 2019 Registrazione Tribunale Gorizia n. 03/2011 del 29.7.2011 Numero di iscrizione al ROC: 8147 ISSN 2239-9445 Direttore responsabile Ferdinando Gottard Redazione Lara Bassi, Lara Gariup, Gaia Bollini Editore EdicomEdizioni – Monfalcone (GO)

64 52 Passione per la terra Alnatura Campus, Darmstadt (D) haascookzemmrich STUDIO2050, Stoccarda (D)

64 Victorian Retrofit Case vittoriane in Zetland Road, Manchester (UK) Guy Taylor Associates, Manchester (UK); Ecospheric, Manchester (UK)

focus 78 Lunga vita alla villetta! Davide Reggiani innovazione 88 Smart City e District: un futuro possibile? Claudia Meloni, Sabrina Romano back page 96 Michele De Beni

Redazione e amministrazione via 1° Maggio 117 – 34074 Monfalcone (GO) tel. 0481.484488 – fax 0481.485721 redazione@edicomedizioni.com www.azeroweb.com Stampa Grafiche Manzanesi – Manzano (UD) Stampato su carta con alto contenuto di fibre riciclate selezionate Prezzo di copertina 15,00 euro Abbonamento Italia (4 numeri): 50,00 euro Estero (4 numeri): 100,00 euro Gli abbonamenti possono iniziare, salvo diversa indicazione, dal primo numero raggiungibile in qualsiasi periodo dell’anno

È vietata la riproduzione, anche parziale, di articoli, disegni e foto se non espressamente autorizzata dall’editore Copertina Casa Studio Passivhaus, Cesena, foto: Daniele Domenicali

Credits: Biosafe®

argomenti

Biosafe certifica la salubrità degli ambienti interni ®

Trascorrendo gran parte del tempo negli spazi confinati non siamo più in grado di associare quotidiani malesseri, come le nevralgie o i mal di testa, con il sospetto che possano derivare da cause ambientali. In questo contesto, la Certificazione di Salubrità Ambientale degli involucri residenziali è un importante principio di prevenzione e di tutela della salute. Leopoldo Busa

_33

Credits: Biosafe®

Complesso residenziale a Peschiera del Garda (VR), certificato Biosafe® nel 2018.

La possibilità che nei luoghi di vita quotidiana l’im-

care nel tempo patologie multi-sistemiche anche gravi

missione di sostanze chimiche derivanti da sintesi

e degenerative.

umana sia strettamente connessa all’aumento di al-

In seguito a considerazioni legate alla salubrità dei

lergie, intolleranze e sensibilità chimiche è ricono-

materiali impiegati negli ambienti indoor e alla loro

sciuta, studiata e descritta come causa di patologia

nocività sulla salute umana sono nati procedimenti

ambientale.

diagnostici rivolti al miglioramento degli standard

La qualità dell’aria indoor è influenzata da molteplici

qualitativi di un edificio che valutano la concentra-

fattori contaminanti (sia interni che esterni) determi-

zione degli inquinanti aerodispersi al suo interno.

nati dall’immissione di nuovi prodotti in atmosfera e

I risultati di queste misurazioni vengono comparati

dalla continua crescita di tutti i processi, anche natu-

con precisi limiti tossicologici che definiscono le en-

rali, di combustione.

tità minime di un composto chimico assimilabile da

Molti di questi inquinanti vengono liberati e diffusi

un organismo umano senza rischi per la salute, i co-

nei luoghi confinati dai materiali edili impiegati in

siddetti LCI (Lower Concentration of Interest). Tali valori

fase di costruzione (isolanti, impermeabilizzanti, tinte

sono ormai assunti univocamente a livello europeo e

murali, vernici e impregnanti), altri ancora sono con-

utilizzati come riferimento per la definizione del-

tenuti negli arredi e nei prodotti per la pulizia degli

l’emissione chimica, sia di luoghi costruiti che di ma-

ambienti (profumi e detergenti). Tutte queste sostanze

teriali edili.

possono interferire sui processi organici fino a provo-

Sulla base di principi di prevenzione e salubrità si co-

argomenti

mincia dunque a perseguire il generale abbassamento

intervenire sulle emissioni ritenute maggiormente

del carico inquinante presente negli spazi confinati e

dannose inoltre è in grado di offrire una maggiore cer-

si tende a premiare gli edifici caratterizzati dalla

tezza su ciò che si respira dando quindi la possibilità di

minor concentrazione possibile di composti volatili.

godere di uno stato di benessere generale, non solo

Ed è a questo punto che entra in gioco una certifica-

termo-igrometrico, che fa sentire accolti e protetti nei

zione guidata da principi di miglioramento della salu-

luoghi in cui si vive e che aumenta l’attenzione nei

brità degli ambienti indoor.

posti di studio e/o lavoro. Nello specifico, Biosafe® ha brevettato il seguente pro-

Biosafe®

tocollo di gestione della qualità dell’aria interna basato

Biosafe® è una realtà certificativa che si dedica all’in-

o intervento edilizio.

nello specifico sulle caratteristiche di ogni manufatto

nalzamento della qualità del costruito attraverso lo

Step 1 - BudgetVOC®

alla salubrità indoor. La Certificazione Biosafe® di Sa-

Durante la fase progettuale vengono vagliati tutti i

lubrità Ambientale relativa all’abitazione o al luogo di

materiali impiegabili nella costruzione/ristruttura-

lavoro, studio e/o tempo libero (uffici, scuole, alberghi,

zione e sottoposti a verifica in funzione delle rispettive

ospedali, ecc.) è importante come principio di preven-

certificazioni di qualità emissiva. Qualora si presen-

zione e di tutela della salute. Ognuno di noi passa in-

tassero prodotti non attestati, questi sono controllati

fatti gran parte del proprio tempo in spazi confinati e

direttamente da Biosafe® attraverso laboratori ufficiali

spesso non si è in grado di associare i quotidiani ma-

e, se giudicati idonei, inseriti nel processo edilizio. La

lesseri (nevralgie, sonnolenze, irritabilità, insonnie, al-

coordinazione di questa fase è affidata a un software

lergie o riniti solo per elencarne alcune) al sospetto

interattivo capace di catalogare e selezionare dal pro-

che possano derivare da cause ambientali.

prio database ogni prodotto associabile a una certa

Biosafe® esegue uno screening dei composti presenti

stratigrafia, restituendone tutte le proprietà chimico-

all’interno dei locali chiusi, consentendo di valutarne

fisiche utili alla certificazione. L’applicazione costitui-

la qualità dell’aria in funzione di standard definiti e di

sce un sistema di calcolo brevettato capace di

Credits: Biosafe®

sviluppo di protocolli – d’analisi e d’intervento – mirati

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prevedere il carico inquinante dell’edificio già in fase

database interno di Biosafe® e può essere inserito al-

di progettazione: il BudgetVOC®. Tale software gesti-

l’interno del BudgetVOC® assieme ai valori di concen-

sce in maniera ponderata gli standard prestazionali si-

trazione, alle caratteristiche emissive, ai fattori di

nergici che valutano nel complesso tutti gli elementi

carico e ai ricambi orari d’aria di progetto. Il software è

costruttivi del fabbricato ed è in grado di prevedere

utilizzabile da tutti i Tecnici Ufficiali Biosafe® come

(e quindi pianificare) il livello di salubrità desiderato,

pratico mezzo d’analisi per selezionare velocemente

suggerendo di conseguenza al progettista le diverse

un materiale da costruzione e inserirlo in modo cor-

strade percorribili per il raggiungimento dell’obiet-

retto all’intero di una stratigrafia basso-emissiva. Que-

tivo.

sto strumento di lavoro e il suo specifico database

Il BudgetVOC® e il suo database rappresentano la sin-

permettono al tecnico di progettare e valutare una

tesi di un decennio di misurazioni dirette interpolate

stratigrafia completa secondo criteri di salubrità stati-

con le caratteristiche prestazionali dei materiali da co-

stici, empirici e calcolati.

struzione certificate sulla base delle più stringenti nor-

Il BudgetVOC® definisce la sintesi analitica della qua-

mative europee. Il database prende inoltre come

lità dell’aria interna; attraverso la sua applicazione è

riferimento una serie di accreditati protocolli e marchi

possibile definire ogni elemento costruttivo composto

non cogenti sviluppati da enti privati e/o specifici isti-

da più materiali (muri, solai, coperture, ecc.) e capire il

tuti.

suo contributo alla salubrità dell’aria interna.

La correlazione di tutte le attestazioni di un prodotto

Ogni prodotto impiegato nella costruzione/ristruttu-

con l’analisi emissiva diretta in camera di prova, il re-

razione viene testato in laboratorio (UNI-EN-ISO

lativo contenuto di sostanze nocive e la precisa posi-

16000-9 e 16000-6), registrato e catalogato nell’appli-

zione stratigrafica genera uno specifico parametro di

cativo di calcolo e quindi verificato in cantiere attra-

salubrità. Tale criterio d’analisi permette di catalogare

verso misurazione ambientale diretta (UNI-EN-ISO

un materiale da costruzione in funzione della sua

16017-2 e prescrizioni UNI-EN 14412).

emissività chimica: più questo valore è basso e minori

Un materiale che superi l’intero percorso analitico può

sono le sostanze nocive diffuse dal materiale. Il para-

fregiarsi del Sigillo di Validazione Biosafe® che resti-

metro di salubrità appena descritto viene creato dal

tuisce una sintesi certificativa di altissima qualità for-

Nella pagina a fianco, la Scuola Materna di Moio della Civitella (SA), certificata Biosafe® nel 2017.

Credits: Biosafe®

A lato, un’aula della Scuola Primaria Masano di Caravaggio (BG), certificata Biosafe® nel 2017.

argomenti

nendo al mercato un marchio unico e garantito, grazie al quale produttori, progettisti e utenti finali possano

non diversamente prescritto); • divieto all’utilizzo di utensili meccanici a rotazione

trovare un contesto di dialogo condiviso, semplice, tra-

(frese, carotatrici, seghe, seghe circolari) in am-

sparente e sicuro.

biente chiuso e senza l’ausilio di idonei sistemi di aspirazione/smaltimento che rimuovano le polveri

Step 2 - Cantiere In fase esecutiva, Biosafe® introduce un protocollo di gestione e pulizia del cantiere che prevede l’assunzione di una serie di divieti e prescrizioni finalizzate al mantenimento degli standard qualitativi richiesti dal progetto.

direttamente verso l’esterno in appositi sacchi/contenitori; • divieto all’utilizzo in ambiente chiuso di attrezzature/apparecchi con motore a scoppio; • divieto all’uso di vernici traccianti spray non espressamente autorizzate; • divieto all’uso in ambiente interno di membrane im-

Il protocollo si può riassumere in una decina di punti:

permeabilizzanti bituminose elastoplastomeriche

• divieto al fumo di sigaretta per tutta la durata delle

da stendere con procedimento a fiamma;

lavorazioni, soprattutto nelle fasi successive alla stesura degli intonaci; • divieto all’innesco in ambiente indoor di qualsiasi processo di combustione fossile atto allo smalti-

cantiere di relazionare preventivamente sulle caratteristiche della propria attività e sullo scopo della sua presenza durante la costruzione;

mento dei rifiuti, alle procedure di lavorazione (can-

• obbligo, successivamente alla fase di stesura degli

nello a fiamma) e alla preparazione di cibi/vivande;

intonaci interni, di sigillare il volume costruito

• divieto di stoccaggio del materiale da costruzione in ambienti umidi o non protetti dalle intemperie; • obbligo di stoccaggio in cantiere dei materiali di ri-

Credits: Biosafe®

sulta in appositi sacchi ermetici differenziati (se

• obbligo per ogni ditta o maestranza impiegata in

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(anche con teli provvisori) in concomitanza dello svolgimento di lavorazioni esterne potenzialmente inquinanti (demolizioni, taglio con filo a caldo di polistireni estrusi o espansi, impermeabilizzazioni

Step 4 - Gestione dell’edificio

a fiamma dell’attacco a terra). Le fasi di cantierizzazione risultano determinanti per

In fase di gestione dell’edificio, il protocollo Biosafe®

il rispetto dei limiti di qualità ambientale perseguibili

contempla il monitoraggio continuo dei principali

nel periodo di utilizzo del manufatto. L’ottenimento di

marker relativi ai possibili inquinanti misurati alla

un ottimo livello qualitativo dell’aria indoor in fase di

fine del processo di costruzione; questa attività è con-

esercizio è subordinato al rispetto del protocollo di

dotta attraverso un data-logger multi sensore da in-

cantierizzazione Biosafe®.

casso capace di rilevare in tempo reale i parametri di Temperatura, Umidità, VOC Totali, Polveri Sottili (PM2,5) e Anidride Carbonica (CO2) all’interno dello

Step 3 - Analisi diretta dell’aria

spazio in cui viene installato. Lo strumento viene inse-

A cantiere ultimato, il protocollo Biosafe® prevede

rito a muro e opportunamente cablato affinché possa

un’analisi diretta della qualità dell’aria con metodo

dialogare a livello impiantistico con le termo-valvole

standard (UNI-EN-ISO 16017-2 e prescrizioni UNI-EN

di zona relative all’impianto di riscaldamento, con il

14412) effettuata mediante campionatore diffusivo a

sistema di VMC e con le UTA previste e/o eventuali

simmetria radiale dotato di fiala adsorbente per desor-

(umidificatori/deumidificatori e apparecchi di sanifi-

bimento termico; i parametri con cui i risultati ven-

cazione). Tutti i dati registrati dal data-logger sono

gono elaborati e trasferiti in una relazione critica di

consultabili in tempo reale da piattaforma web e/o ap-

sintesi sono accompagnati dal Certificato di Salubrità

plicazione smartphone.

Ambientale Biosafe®. Il protocollo identifica 3 classi di salubrità interna: A+ con TVOC < 300 µgm3; A con 300 µgm3 < TVOC < 1.000 µgm3; B con 1.000 µgm3 < TVOC < 2.000 µgm ; C con TVOC > 2.000 µgm , va3

lore, quest’ultimo, che esclude il fabbricato dalla Certificazione Biosafe®.

Per maggiori informazioni www.biosafe.it Leopoldo Busa Progettista e Consulente Energetico, nel 2013 fonda Bio-Safe®.

Credits: Biosafe®

Nella pagina a fianco, una villa unifamiliare certificata Biosafe® a Ventimiglia (IM) nel 2019. Qui a fianco, l’immagine di un kit d’analisi posizionato in uno degli ambienti della villa di Ventimiglia di cui si è valutata la salubrità dell’aria.

argomenti

Il Passivhaus si schiera Casa Studio Passivhaus, Cesena (FC) Nel costruire una Passivhaus è sempre necessario porre molta attenzione al progetto e riservare una particolare cura ai dettagli. Quando poi si riqualifica un edificio con lo stesso rigoroso standard, è necessaria ulteriore precisione e

accuratezza, specie se si interviene su un fabbricato che è porzione di una schiera urbana e che condivide i muri d’ambito con gli immobili adiacenti. È questo il contesto in cui è stata effettuata la ristrutturazione di Casa Studio Passivhaus a Cesena che si caratterizza anche per l’uso di cinque sistemi costruttivi differenti che collaborano e concorrono a rendere questa casa molto efficiente dal punto di vista energetico. 10

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Photo: Daniele Domenicali

progetti

Risparmiare con l’architettura L’applicazione del protocollo Passivhaus su un edificio

L’immobile da riqualificare, diventato lo studio e la

esistente rappresenta sempre un’operazione proget-

casa dei progettisti, si trova a Cesena in un raggruppa-

tuale complessa, poiché si interviene su una struttura

mento a schiera posto a ridosso del cuore della città

già costruita che deve essere modificata e adeguata se-

romagnola ed è composto da volumi che sono struttu-

condo i stringenti requisiti richiesti dall’Istituto di

ralmente connessi, in quanto condividono i muri

Darmstadt. Il progetto che descriviamo in queste pa-

d’ambito in laterizio che fungono da appoggio per i

gine e che ha visto l’impiego dello standard tedesco su

solai e che hanno subito successive trasformazioni nel

una porzione di un agglomerato edilizio, ha dimo-

tempo (l’ultima nel secondo dopoguerra) con conse-

strato come sia possibile raggiungere prestazioni ener-

guenti e consolidate stratificazioni. In questo contesto

getiche elevate anche in fabbricati storici o ricadenti

le parole d’ordine sono state dunque rigenerazione ur-

nelle prime estensioni dei centri abitati, i quali con-

bana, efficienza energetica e miglioramento sismico;

traddistinguono da sempre il tessuto urbano italiano.

obiettivi diventati possibili e concretizzati solamente grazie a una progettazione di qualità che ha permesso di recuperare un immobile degradato azzerandone i consumi e le emissioni in atmosfera e ottimizzandone la struttura, resa antisismica. I lavori di ristrutturazione sono stati effettuati tra il 2017 e il 2018 e hanno comportato, a esclusione delle pareti condivise con le unità immobiliari adiacenti e del livello interrato, la demolizione e la successiva ricostruzione del fabbricato esistente. Dopo aver analizzato e verificato lo stato di fatto e le peculiarità intrinseche dell’aggregato a schiera si è deciso di intervenire con un programma che metteva assieme più sistemi costruttivi, così da rispondere alle esigenze statiche, architettoniche, di superficie ed energetiche, ideando soluzioni differenziate in relazione alla morfologia della costruzione e al suo orientamento. La casa studio deve infatti la sua particolarità proprio all’uso di una struttura mista in acciaio, muratura, cemento armato, legno massello, lamellare e X-lam, un quadro

Photo: Daniele Domenicali

articolato in cui ogni materiale, sfruttando le proprie caratteristiche, ha collaborato con gli altri al meglio per mantenere il costo di costruzione a livelli di mercato senza rinunciare ad

Photo: Daniele Domenicali

Qui sopra, scorcio del giardino retrostante e delle due dependance che qui si affacciano.

alcun aspetto qualitativo. L’involucro così ottenuto è talmente efficiente che l’abitazione si riscalda solamente con i raggi del sole e con gli apporti interni gra-

A sinistra, il fronte retrostante.

tuiti (persone, elettrodomestici e macchinari) e, di conseguenza, non è stata allacciata alla rete pubblica di distribuzione del gas. Un impianto di ventilazione meccanica controllata assicura l’immissione di aria pulita, estraendo quella viziata da cui recupera il calore. Oltre al consumo energetico prossimo allo zero e a elevati livelli di comfort rispetto agli edifici tradizionali, il progetto ha introdotto anche alcune innovazioni strutturali che hanno consentito l’adeguamento alla normativa attuale, operazione ancora più complessa visto l’inserimento dell’unità in un compatto corpo edilizio esistente. Dal punto di vista compositivo, la casa studio si dispone su tre piani, oltre all’interrato e due piccole dependance nella corte posteriore, con una copertura che interrompe visivamente la lunga fila di falde degli edifici attigui, mostrando i timpani su questi fronti corti a est e a ovest, dove si colloca l’ingresso, e sfruttando al contempo la superficie del tetto, perfettamente orientata, per l’installazione dei moduli fotovoltaici; il piano terra ospita l’ufficio dei progettisti mentre gli altri due livelli accolgono la loro abitazione.

Progetto arch.tti Stefano Piraccini, Margherita Potente – Piraccini + Potente Architettura, Cesena (FC) Progetto Passivhaus e impianti arch. Margherita Potente Strutture ing. Loris Magnani, Cesena (FC) Lavori 2017-2018 Superficie netta 206 m2 Passivhaus Institut Darmstadt • Passivhaus Darmstadt 9 kWh/m2a • Certificazione nazionale A4 edificio a energia quasi zero

progetti

12 13

14 2

3 4

piano secondo

5 6

7 8

Photo: Daniele Domenicali

piano terra

piano primo

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

ingresso studio corte bagno studio (sala riunioni) onsen/mini piscina deposito posto auto cucina soggiorno ripostiglio camera da letto bagno lavanderia

Valori PHPP Fabbisogno termico riscaldamento 9 kWh/m2a Carico termico 10 W/m2 Fabbisogno frigorifero e di deumidificazione 7 W/m2 Carico frigorifero 9 W/m2 Energia primaria non rinnovabile (riscaldamento + raffrescamento + VMC + ACS + elettrodomestici + luci) 98 kWh/m2a Tenuta allâ&#x20AC;&#x2122;aria n50 = 0,60 h-1 Valori nazionali EPgl,nren 12,88 kWh/m2a

Involucro termico PHPP (trasmittanze medie) Parete esterna (laterizio) U = 0,113 W/m2K Solaio contro terra U = 0,174 W/m2K Copertura U = 0,09 W/m2K

Photo: Daniele Domenicali

Produzione fotovoltaico 37,8 kWh/m2a

Qui sopra, lo stretto fronte su strada che si inserisce nella schiera di edifici di impianto novecentesco e ricostruiti nel dopoguerra. Nella pagina a fianco, lâ&#x20AC;&#x2122;interno di una delle due dependance che si affacciano sul giardino retrostante.

Serramenti Uw = 0,92 W/m2K; Ug = 0,6 W/m2K; g 57% Porta Ud = 1,00 W/m2K

sezione longitudinale a-a

progetti

Photo: Daniele Domenicali

Lo studio dei progettisti, che occupa la maggior parte del piano terra, Ă¨ piuttosto chiuso sul lato che affaccia sulla strada, dal quale si accede, ma si apre generosamente sul giardino retrostante con una parete completamente vetrata. Dietro alla libreria (sulla destra nella foto) â&#x20AC;&#x153;si nascondonoâ&#x20AC;? le scale che collegano i vari piani.

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progetti

Una struttura multimateriale Dopo la demolizione del fabbricato, la ricostruzione è iniziata con il montaggio di un telaio di travi e pilastri in profili IPE e HE al centro dell’impianto planimetrico; dalle fondamenta al livello interrato, questo elemento in acciaio giunge fino alla sommità dell’immobile connettendosi con la copertura. A causa dell’ottima conduttività del materiale, la possibilità di generare ponti termici era rilevante ma, scegliendo di collocare tale struttura all’interno dell’involucro riscaldato, il problema non si è presentato; i plinti della fondazione invece sono stati isolati, come pure è stata coibentata la parte del pilastro interrato in modo tale da risolvere qualsiasi dispersione termica. L’ossatura in acciaio, seppur caratterizzata da una sezione esile che quindi non ha sottratto area calpestabile, ha svolto la funzione di struttura provvisionale per contenere la spinta dei muri condivisi con gli immobili vicini impedendone il collasso. Due tecnologie costruttive differenti contraddistinguono i fronti, muratura strutturale a ovest e cemento armato a est. La prima è stata collegata alle murature portanti dei fabbricati confinanti per ripristinare la conformazione del complesso abitativo e, in considerazione della sua massa elevata, ha contribuito a ottimizzare i valori di sfasamento dell’onda termica, visto anche l’uso di un coibente a densità ridotta (XPS da 22 cm) a cappotto; lo spessore totale di questo paramento di 53 cm non ha comunque diminuito la superficie utile in virtù dei regolamenti locali che consentono la posa dell’isolamento termico al di fuori della sagoma preesistente. Un unico ponte termico risulta rilevante ed è stato riscontrato in presenza del muro d’ambito dove esso è posto a mezzeria del confine di proprietà; per bilanciare le perdite dovute a tale situazione, è stata aumentata l’efficienza globale dell’involucro. Su questo affaccio che dà sulla strada, dove sono posti gli ingressi allo studio e all’abitazione, le aperture sono state ridotte così da aumentare l’introspezione e da attenuare la radiazione estiva fortemente incidente a causa dell’esposizione a ovest. A est invece la necessità di aprire la casa alla città e al fiume con grandi finestre a ogni piano ha richiesto un sistema in pilastri e travi in cemento armato che ben si è adattato alle esigenze architettoniche. La struttura, isolata per la minima parte opaca con XPS da 22 cm, è ancorata alle

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preesistenze e mostra due travi in aggetto al primo e al secondo livello che fungono da piano di appoggio per i balconi dall’ossatura in legno ma che rappresentano ponti termici puntuali, risolti isolandone le facce inferiore e laterali. Anche su questo prospetto è presente il ponte termico lineare a causa del muro d’ambito comune. Le grandi aperture vetrate lasciano entrare il sole del mattino per giovarsi degli apporti di calore gratuiti durante la stagione fredda, mentre adeguati frangisole schermanti in cedro rosso evitano il surriscaldamento in estate. Al piano terra una soletta in cemento armato di 15 cm è legata alle murature perimetrali al fine di migliorare la struttura dal punto di vista sismico e di accumulare il calore della radiazione solare che viene rilasciato nelle ore notturne. L’ultimo materiale a dar forma alla casa studio è il legno, usato per i solai interpiano così da alleggerirne la struttura e da ridurne sostanzialmente lo spessore e costruendo un edificio di tre piani che mantiene inalterata l’altezza del fabbricato originario disposto invece su due livelli; l’uso del lamellare ha semplificato inoltre tutte le giunzioni con le strutture in acciaio, in laterizio e in c.a. effettuate mediante connettori metallici. La copertura a due falde dell’abitazione è stata realizzata in X-lam per aumentare lo sfasamento termico, poiché risulta più sollecitata dalla radiazione solare incidente e maggiormente soggetta a un riscaldamento superficiale rispetto alle pareti esterne. Dal punto di vista strutturale, i pannelli di X-lam si comportano come un piano rigido collaborando al miglioramento delle prestazioni sismiche del fabbricato. La stessa tecnologia costruttiva è stata adottata per edificare il padiglione esterno e, grazie allo spessore esiguo del materiale, si è guadagnato un maggior volume utile.

Nella pagina a fianco, in alto, vista est dopo la demolizione dell’edificio esistente e montaggio del portale metallico centrale. Qui a sinistra, i pannelli strutturali in X-lam sostenuti dal portale metallico. In questa pagina, in alto, il secondo piano della muratura strutturale a ovest e il portale metallico centrale.

progetti

Copertura, dallâ&#x20AC;&#x2122;estradosso (A) - lamiera grecata verniciata RAL montata su listelli (4 cm) - impermeabilizzante - tavolato (2 cm) - ventilazione (4 cm) - membrana traspirante riflettente - isolante lana di vetro (30 cm) - freno a vapore - pannello X-lam (18 cm)

Parete contro edificio adiacente (E) - muratura esistente (40 cm) - rasatura - lana di roccia tra montanti verticali (5 cm) - isolante in aerogel accoppiato a una membrana traspirante in polipropilene armato con fibra di vetro (1 cm) - pannello in cartongesso diamantato (1,25 cm)

Solaio piano terra dallâ&#x20AC;&#x2122;estradosso (B) - soletta cemento armato lisciata (15 cm) - strato separatore - soletta in cemento armato (10 cm) - volta in mattoni esistente

Parete contro terra dallâ&#x20AC;&#x2122;interno (D) - muratura esistente (40 cm) - intonaco di pura calce naturale (1,5 cm) - impermeabilizzante (0,4 cm) - lana di roccia (15 cm) - barriera al vapore - pannello in cartongesso diamantato (1,25 cm)

Solaio contro terra dallâ&#x20AC;&#x2122;estradosso (C) - soletta cemento armato trattata a quarzo (15 cm) - strato separatore - XPS (20 cm) - membrana impermeabilizzante - magrone (5 cm) - terreno

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Secondo solaio, dallâ&#x20AC;&#x2122;estradosso (F) - pavimentazione in legno (1 cm) - massetto (4 cm) - isolante acustico a base gomma (1 cm) - sottofondo (12 cm) - soletta armata (5 cm) - strato separatore - tavolato (2 cm) - travetto in legno (10x10 cm) - trave in legno (20x36 cm)

Parete fronte ingresso, dallâ&#x20AC;&#x2122;esterno (G) - rasatura (1,5 cm) - isolamento in XPS (22 cm) - muratura armata (30 cm) - rasatura e finitura (1 cm)

Nella pagina a fianco, la posa dei materassini in lana di roccia su controparete al piano terra. Qui sotto, la posa del cappotto esterno in XPS da 22 cm.

5 3

1 2 3 4 5

pluviale schermatura metallica architrave in c.a. isolamento sotto soglia cappotto

progetti

Photo: Daniele Domenicali

Lo studio dei progettisti al piano terra. Sulla destra, la porta d’entrata.

Il calcolo PHPP Dal calcolo eseguito con PHPP (Passive House Plan-

produce più energia di quella di cui necessita.

ning Package), il fabbricato ha un fabbisogno termico

Questi risultati evidenziano come l’uso strategico di

annuo per riscaldamento pari a 9 kWh/m anno e una

differenti sistemi costruttivi, evitando processi stan-

necessità frigorifera e di deumidificazione pari a 7

dardizzati, possa rivelarsi una proposta funzionale

kWh/m anno, valori pertanto inferiori ai 15 kWh/m 2

alla rigenerazione ad alta efficienza energetica degli

anno richiesti dallo standard Passivhaus. Secondo in-

edifici in aggregato. Non esistono soluzioni strutturali

vece software strutturati in base alle norme nazionali,

o tecnologiche omogenee per ogni tipo di contesto in

la casa studio rientra nella classe A4, edificio a ener-

quanto ogni situazione e ogni progetto richiedono

gia quasi zero, con un EPgl,nren di 12,88 kWh/m anno,

una giusta e specifica calibrazione e, come si è visto in

dato che considera la domanda energetica per la cli-

questa abitazione, le restrizioni imposte da un tessuto

matizzazione, l’acqua calda sanitaria e la ventilazione

urbano denso, i vincoli morfologici del lotto, la tutela

meccanica controllata.

e la dovuta sicurezza dei fabbricati adiacenti possono

La produzione del fotovoltaico da 3 kW è pari a 37,8

essere oltrepassati e risolti solo se la progettazione è

kWh/m anno, mentre la richiesta per la climatizza-

flessibile e solamente se i materiali vengono scelti in

zione sommata a quella della ventilazione meccanica

modo opportuno e a seconda degli obiettivi da rag-

sono pari a 23,92 kWh/m anno; la casa studio quindi

giungere.

_33

Photo: Daniele Domenicali

La camera da letto matrimoniale al secondo piano

Photo: Daniele Domenicali

La cucina al primo piano.

progetti

Polizia d’esempio Sede della Polizia di Bruxelles Ovest, Molenbeek-Saint-Jean (B) La nuova sede della stazione di polizia di Molenbeek ovest è un brillante esempio di come i requisiti di uno standard a bassissima richiesta energetica possano coesistere con strategie passive in un edificio con una funzione “sensibile” come questo. Grazie al rispetto dell’ecosistema e all’integrazione nell’ambiente costruito, il fabbricato crea una nuova immagine dell’autorità di pubblica sicurezza con un edificio non solo passivo ma a energia quasi zero.

_33

Photo: Julien Forthomme

progetti

Progetto BAEB - Bureau d’Architectes Emmanuel Bouffioux, Bruxelles (B)

Il fronte principale dell’edificio mostra una facciata caratterizzata dalla presenze di doghe verticali in legno che, oltre a fungere da elemento schermante, creano un spazio intermedio di passaggio e di incontro.

Collaboratori ABCIS-Van Wetter, Auderghem (B); NEO & IDES sprl, Liegi (B); TPF Engineering S.A., Bruxelles (B) Appaltatore BAM Belgium–Galère S.A., Chaudfontaine (B) Lavori 2014-2017 Certificazioni • Performance Energétique des Bâtiments (PEB), 12,30 kWh/m2a • Bâtiment Exemplaire 2013 • Calcolo PHPP, 11 kWh/m2a

In anticipo sul futuro Già dal 2015 a Bruxelles e nella regione di Bruxelles Capitale gli edifici di nuova costruzione e da ristrutturare devono essere realizzati in standard passivo e, ovviamente, a questa normativa non si è sottratta nemmeno la nuova Stazione di Polizia di Molenbeek Ovest. La sede è anche stata riconosciuta come BÂTiment Exemplaire - BATEX nella competizione annuale promossa da Bruxelles Environnement - IBGE, Institut Bruxellois pour la Gestion de l’Environnement che premia edifici esemplari per le loro prestazioni energetibassissima richiesta di energia, ma nel corso dell’elaborazione del progetto è diventata nZEB in virtù dell’approccio degli architetti basato su una “triade energetica” che è consistita nella riduzione dei con-

Photo: Julien Forthomme

che. La struttura nasce dunque per essere a

sumi, nell’impiego di fonti energetiche rinnovabili e nell’utilizzo, minimo ma efficiente, dei combustibili

ferenti e differenziate per la presenza di residenze,

fossili. Con una sede che è conforme ai requisiti pas-

una scuola e un’area sportiva con uno stadio di calcio

sivi – isolamento spinto, tripli vetri, ventilazione mec-

e una piscina olimpica, un’area calma e tranquilla che

canica controllata con recuperatore di calore, caldaia

talvolta ospita eventi molto importanti.

a condensazione supportata dal collettori termici,

Dovendo integrarsi nel paesaggio costruito e mostrare

protezione solare strutturale e ventilazione naturale

un’immagine che dialoga con l’ambiente adiacente

notturna – la polizia di Bruxelles Ovest apre dunque le

pur incarnando la figura forte dell’autorità pubblica,

porte al futuro. Vediamo come.

l’immobile si pone in secondo piano rispetto alle ar-

Il fabbricato si colloca su un lotto vuoto all’incrocio di

chitetture circostanti, con una configurazione com-

due strade in un quartiere dalle destinazioni d’uso dif-

patta ma articolata che combina attentamente un

_33

orientamento ottimale rispetto al sole e una buona

diventata il punto di riferimento simbolico del fabbri-

penetrazione della luce diurna. Nelle prime fasi di

cato, quale transizione tra lo spazio pubblico esterno e

progetto, sul sito di forma trapezoidale è stata posizio-

quello privato interno. L’aspetto organizzativo è stato

nata tutta la cubatura possibile, modellata in seguito

risolto adottando una pianta libera dagli spazi fluidi e

per sottrazione e riallocazione della volumetria su un

luminosi così da poter provvedere a una flessibilità a

impianto planimetrico a L. L’edificio plasma la sua

lungo termine. Questo criterio di adattabilità è stato

identità riflettendo i servizi assicurati dalla polizia

rafforzato dalla creazione di un patio centrale che in-

grazie alle dimensioni e alle proporzioni ragionevoli e

crementa la quantità e la qualità della luce naturale

a una parete strutturale in legno sul fronte principale

all’interno, oltre a generare una connessione visiva, e

che, pensata per gestire gli apporti di calore e luce, è

di controllo, tra lavoratori e visitatori.

progetti

1,5%

Vista la destinazione d’uso “sensibile” dell’edificio, non è possibile mostrare le piante dettagliate dei piani ma solamente quella della copertura, dove sono stati collocati i pannelli fotovoltaici e solari e le macchine della ventilazione meccanica.

1,5%

pianta della copertura

_33

prospetto nord

Photo: Julien Forthomme

Con i suoi volumi e forme articolate il nuovo edificio si inserisce armoniosamente nel contesto urbano circostante a prevalente uso residenziale.

prospetto est

progetti

Triade energetica La realizzazione dell’edificio trova fondamento in tre

l’acqua calda sanitaria richiesta, di una caldaia a con-

strategie che contemplano la riduzione dei consumi,

densazione a gas che coadiuva gli altri sistemi nella

l’impiego di fonti rinnovabili e l’uso minimo e razio-

produzione di calore per l’ACS e per il riscaldamento a

nale dei combustibili fossili.

pavimento, di illuminazione a basso consumo energe-

Il contenimento dei bisogni energetici è stato agevo-

tico e di un sistema fotovoltaico che ha consentito di

lato dal dover obbligatoriamente pensare a un’archi-

superare lo standard passivo e di raggiungere la pre-

tettura passiva, come richiesto dalla normativa

stazione di energia quasi zero. Un serbatoio di rac-

vigente, anche se in fase di progettazione si è deciso di

colta dell’acqua piovana da 20.000 litri è adoperato

aumentare gli spessori della coibentazione per rag-

per l’iirigazione delle aree verdi.

giungere il traguardo nZEB.

Un discorso a parte merita il raffrescamento, che

La struttura è costituita prevalentemente da elementi

viene effettuato con metodo adiabatico abbinato a

prefabbricati in c.a. e da pareti in blocchi di silicato ed

free-cooling notturno. In sostanza, la temperatura

è isolata con pannelli in EPS da 30 cm, mentre quasi

dell’aria di ritorno del sistema di ventilazione viene

tutte le coperture (374 m ) presentano un pacchetto a

ulteriormente abbassata mediante refrigeratori ad

verde estensivo con isolamenti in PIR da 26 cm. Con

acqua la quale, evaporando, assorbe calore dall’aria e

una trasmittanza media dell’involucro – opaco e tra-

consente quindi un flusso di mandata ancora più fre-

sparente – di 0,23 W/m K, la minimizzazione dei ponti

sco. L’impiego di questa tecnologia, di certo non inno-

termici, una tenuta all’aria a regola d’arte, la valuta-

vativa, è sicuramente meno efficace di un vero e

zione dell’inerzia termica, la valorizzazione della luce

proprio climatizzatore, ma la sua complementarietà

naturale e lo sfruttamento passivo dell’energia solare,

con diversi apparati di ventilazione, unita alla geome-

gli architetti hanno potuto limitare l’utilizzo di si-

tria e all’inerzia dell’edificio, alla scelta di serramenti a

stemi tecnologici tradizionali e ricorrere alle fonti

triplo vetro e di elementi schermanti esterni, ha evi-

energetiche rinnovabili in loco.

tato l’uso di sistemi attivi, permettendo un risparmio

Il fabbricato è dotato di una ventilazione meccanica

di energia del 65% per il raffrescamento rispetto alle

controllata con recupero di calore (resa > 85%), di un

consuete tecnologie. Inoltre, grazie all’intensa venti-

impianto solare termico da 20 m che genera 1/3 del-

lazione passante notturna, la massa termica scoperta

Realizzazione degli ambienti interrati in c.a. Su due lati, è stata eseguita una paratia con pali secanti.

_33

Vista dell’edificio in fase di cantiere con la struttura in c.a. e blocchi in silicato.

dell’edificio viene attivamente coinvolta nel controllo

Un dettaglio della Stazione di Polizia in cui si notano i nidi per gli uccelli, scelti e installati per favorire la nidificazione e attenuare l’impronta sull’habitat naturale.

della temperatura interna; durante il giorno, infatti, la massa raffreddata può fungere nuovamente da accumulatore termico e garantire un buon comfort indoor. È necessario sottolineare che questo approccio virtuoso non è accompagnato da una diminuzione del comfort termico del fruitore, anzi; la corretta gestione dell’edificio passa anche attraverso la consapevolezza dei principi del suo funzionamento da parte del personale.

Valori calcolati secondo PHPP Fabbisogno per riscaldamento 11 kWh/m2a Fabbisogno per raffrescamento 2 kWh/m2a Carico di calore dell’edificio 10 W/m2 Energia primaria 54 kWh/m2a Tenuta all’aria n50 = 0,6 h-1 Emissioni di gas serra (anni in uso) 3,25 anni Emissioni di gas serra in fase di utilizzo 14,20 kgCO2/m2a Trasmittanza media involucro opaco U=0,23 W/m2K

progetti

N+17,94

Parapetto copertura 1 scossalina in alluminio termo-laccato 2 pannello multiplex marino (22 mm) 3 guarnizione comprimibile 4 angolare metallico 5 architrave prefabbricata in calcestruzzo cellulare 6 intonaco esterno 7 EPS (300 mm) 8 barra di ancoraggio per blocchi in cls cellulare 9 blocchi in cls cellulare (240 mm)

4 F

Copertura (a), dall’esterno - pacchetto tetto verde - tenuta all’aria a doppio strato anti-radice - isolamento in PIR (120+140 mm) - barriera al vapore - massetto in pendenza (160 mm) - solaio in c.a. (200 mm) - finitura

17,5

dettaglio A

Photo: Julien Forthomme

Dettaglio della parete strutturale di ingresso. La presenza delle doghe consente di ombreggiare le aperture vetrate a sud pur permettendo la permeabilità visiva.

Attacco parete esterna a solaio locali interrati 1 bordo in cls prefabbricato (30+300 mm) 2 calcestruzzo a elevata porosità a consentire il passaggio dell’acqua piovana da recuperare 3 argilla espansa stabilizzata 4 filtro drenante 5 ghiaia 6 supporto davanzale in alluminio 7 guarnizione flessibile 8 davanzale in alluminio termo-laccato 9 finestra triplo vetro con telaio in alluminio 10 fissaggio del telaio in alluminio 11 membrana di tenuta all’aria

9 6F

8 3

10 3

21,4 N+ 0,00 1

_33

N -0,15

4 60

Solaio su locale interrato (c), dall’estradosso - pavimento (10 mm) - massetto acustico (80 mm) - membrana impermeabile e di separazione acustica - isolamento in PU (150 mm) - solaio in c.a.

Parete esterna (b), dall’esterno - intonaco di finitura esterna - isolamento in EPS (300 mm) - blocchi in silicato (214 mm) - intonaco di finitura interna

1,5%

dettaglio B

Attacco parete esterna a solaio lucernari 1 guarnizione comprimibile 2 profilo raccordo isolante-intonaco 3 finestra da tetto piana con cupola e telaio isolati 4 blocco in calcestruzzo cellulare 5 membrana di tenuta all’aria 6 vetro di sicurezza satinato

3 15

21,4

N 3,42 15

5 6

dettaglio C

Solaio patio (d), dall’esterno - ghiaia - filtro geotessile - tenuta all’aria a doppio strato anti-radice - isolamento in PIR (120+140 mm) - barriera al vapore - massetto in pendenza - solaio in c.a. (200 mm) - finitura

Immagine dell’edificio al grezzo, prima della posa dell’isolamento e delle doghe dell’elemento schermante sul prospetto sud.

A’ F

U P N 200

C F F

sezione A-A’

progetti

Bâ&#x20AC;&#x2122;

B F F

Ns dalle -0,90

F F

sezione B-Bâ&#x20AC;&#x2122;

N. +0,0

N. +0,15

Parete contro terra (tipo 1) dallâ&#x20AC;&#x2122;esterno - membrana bugnata - impermeabilizzazione con catrame - cemento idrofugo (impermeabile) - blocchi in cemento (90 mm) - isolamento in PIR (50 mm) - muro in c.a (220 mm) - blocchi in cemento (90 mm) 1 2 3 4 5

guarnizione flessibile angolare metallico profilo raccordo isolante-intonaco plinto di fondazione pali secanti

_33

Ns. dalle -0,90 Ns. dal -0,90

N. -1,20

5 dettaglio A

1 2 3 4

6 7

8 9

dettaglio B

Per compensare il mancato mantenimento del biotopo originario del lotto e lo sfruttamento di tutta la cubatura edificabile possibile, quasi tutte le coperture della Stazione di Polizia di Molenbeek hanno un pacchetto a verde estensivo. Questa scelta ha consentito di favorire nuovamente lo sviluppo e la crescita della biodiversitĂ presente nellâ&#x20AC;&#x2122;area. A sinistra si intravede lâ&#x20AC;&#x2122;atrio centrale che fornisce luce naturale ai locali che vi si affacciano.

Copertura su locali interrati riscaldati (a), dallâ&#x20AC;&#x2122;esterno - substrato di terreno vegetale - pannello drenante - membrana in PE anti-radice - isolamento di PIR (120+140 mm) - barriera al vapore - massetto di pendenza - solaio in cemento (200 mm) 1 2 3 4 5 6 7 8 9

ringhiera in vetro copertura muro in pietra blu (50 mm) guarnizione flessibile angolare metallico isolamento in vetro cellulare (200 mm) profilo raccordo isolante-intonaco impermeabilizzazione isolamento in XPS (100 mm) parete in c.a. (250 mm)

progetti

Qualità urbana e ambientale Il fabbricato si trova all’interno di un’area che ha una

mizzazione della biodiversità e che hanno permesso

destinazione prevalentemente residenziale e che vede

di ottenere un valore CBS (Coefficiente di Biotopo per

appezzamenti incolti o adibiti a orti urbani; sono ter-

Superficie) pari a 0,55, dove il minimo richiesto per gli

reni dall’alto potenziale di urbanizzazione e l’imma-

uffici è di 0,3. Infine una curiosità: sulle facciate sono

gine della stazione di Polizia di Molenbeek Ovest non

state installate casette per gli uccelli, scegliendo una

poteva essere in conflitto con il resto del quartiere.

tipologia specifica di nidi – di alta qualità, resistenti

Per favorire l’integrazione dell’edificio, gli architetti

alle intemperie e ad altri deterioramenti per 20-25

hanno proposto un’alta parete strutturale sul pro-

anni e fabbricati con pochissime risorse naturali – per

spetto di ingresso a sud; oltre a fungere da elemento

poter ottenere elevate percentuali di nidificazione.

schermante, essa è caratterizzata da sottili lamelle verticali in legno che danno unitarietà al progetto nel rispetto delle altezze circostanti e crea uno spazio di transizione tra pubblico e privato, diventando luogo di incontro, di attesa, di passaggio e di interazione per gli utenti e gli abitanti della zona. Dal punto di vista ambientale, visto che la struttura presenta un’impronta molto densa a causa dello sfruttamento di tutta la cubatura ammessa (65% dell’area), non è stato possibile preservare i biotopi presenti sul sito, compensati attraverso la realizzazione di nuovi spazi che favoriscono lo sviluppo e la crescita della biodiversità. Ciò si è tradotto in ampi tetti verdi estensivi (374 m2), che hanno un impatto positivo sulla qualità dell’aria e sul ciclo dell’acqua, nel mantenimento dell’area verde preesistente a giardino (426 delle zone pavimentate, rese permeabili. Azioni che hanno portato alla massi-

_33

Photo: Julien Forthomme

m2) e nella conservazione

Photo: Julien Forthomme

Lo spazio tampone tra lâ&#x20AC;&#x2122;edificio e la parete strutturale in doghe di legno plasma un ambiente comune che serve anche da ritrovo per la comunitĂ del quartiere.

progetti

Photo: ÂŠ David Boureau

progetti

_33

Socialmente passivo 26 Logements PSLA, Montreuil (F) Appartamenti passivi di social housing da riscattare nel tempo: questo è stato l’obiettivo della cooperativa francese COOPIMMO che ha commissionato e realizzato 26 alloggi a canone agevolato. Senza perdere di vista il proposito di creare un complesso nZEB dove la socialità e la condivisione rappresentano uno degli aspetti primari, il progetto dell’architetto Benjamin Fleury ha proposto soluzioni studiate ad hoc al fine di ridurre i costi di costruzione, gestione e manutenzione e garantire, allo stesso tempo, benessere e comfort abitativo.

progetti

Risparmiare con l’architettura procedure è sembrato ovvio ed essenziale ridurre effi-

litana di Parigi, sono stati realizzati 26 appartamenti a

cacemente i costi di gestione e di manutenzione degli

canone agevolato. Non una novità, se non fosse per il

edifici, abbracciando la filosofia nZEB e rispettando il

fatto che queste abitazioni sono state progettate,

budget limitato dell’operazione (alla fine gli alloggi

costruite e certificate secondo lo standard passivo

sono costati circa 1.950 €/m2).

Minergie-P® e che potranno essere riscattate nel

Per raggiungere questo traguardo la collocazione nel

tempo, ovvero acquistate, dai locatari.

contesto cittadino e la composizione architettonica

Il promotore di questa operazione da oltre 3 milioni di

sono risultate fondamentali. Il complesso si inserisce

euro è COOPIMMO, cooperativa immobiliare di IDF

in un tessuto cittadino prevalentemente abitativo, con

Habitat, società specializzata nella realizzazione di

stabili di 5-10 piani risalenti agli anni Sessanta e con

strutture destinate a housing sociale, diventata pio-

piccole villette circondate dal giardino di pertinenza.

niera sia nell’uso del Fair Lease Agreement, un accordo

Nel mediare le condizioni del costruito, l’architetto

di giusta locazione che regola anche, in termini eco-

Benjamin Fleury ha proposto un impianto planime-

nomici, l’acquisto del terreno su cui sorgono questo

trico che vede gli appartamenti suddivisi in due bloc-

tipo di fabbricati, sia del sistema BRS, Bail Réel Soli-

chi di 4 livelli ciascuno più l’interrato, uno più

daire, una sorta di leasing di solidarietà.

“urbano” e allineato al fronte strada (identificato

Il principio della proprietà sociale proposto dal pro-

nell’articolo per facilità di lettura con “Edificio A”), e il

gramma è semplice: oltre a calmierare i prezzi che

secondo più “residenziale” e arretrato quasi al limite

vengono mantenuti bassi, esiste la possibilità per le

posteriore del lotto (Edificio B), creando così una corte

famiglie in affitto di acquisire senza un capitale (senza

interna che favorisce la socialità degli abitanti. È stata

liquidità, in sostanza) la casa in cui vivono, divenen-

inoltre adottata una soluzione per la distribuzione

done dunque possessori dopo una prima fase di con-

della circolazione con un unico blocco verticale, pro-

duzione. Con l’obiettivo di agevolare pertanto tali

gettando e installando solo una scala e un ascensore,

Photo: © David Boureau

Nel comune di Montreuil, sito nella cintura metropo-

_33

Photo: © David Boureau

così da ridurre costi di costruzione e di manutenzione. Collocati nell’Edificio A, scala e ascensore si aprono a ogni livello su pianerottoli ampi e luminosi e si connettono all’Edificio B mediante passerelle le quali, a loro volta, danno su ballatoi che servono il corpo più arretrato. Tale sistema di passerelle e corridoi aperti ha consentito di concentrare tutti i flussi di movimento in questo spazio centrale, diventando anch’esso un luogo che favorisce lo scambio e le interazioni tra i coinquilini. Tutti gli appartamenti sono generosamente illuminati dalla luce solare grazie alle grandi finestre a est e a ovest con solo quattro alloggi bilocali che hanno un unico fronte di affaccio.

Nella pagina accanto, una delle passerelle di collegamento tra i bue blocchi residenziali.

Committente COOPIMMO, Champigny-sur-Marne (F) Progetto arch. Benjamin Fleury, Chanzy – Montreuil (F); team progetto: arch.tti Sophie Lee, Alice Gaillard Strutture EVP, Parigi (F) Impianti SYNAPSE, Champs-sur-Marne - Reims (F) Appaltatore generale Demathieu Bard - St Thibault des Vignes (F) Fine lavori gennaio 2019 Superficie abitabile totale 1.640 m2 Certificazioni • MINERGIE-P® (passiva) • RT2012 livello Effinergie +

Sopra, il fronte sulla strada è dotato di ampie vetrate che consentono un’efficace illuminazione naturale.

progetti

planimetria

Photo: © David Boureau

Il prospetto “urbano” dell’Edificio A è caratterizzato da un rivestimento ventilato in doghe di legno verticali, soluzione che avrebbe dovuto essere adottata su ogni lato ma che, per ragioni di costi, non si è potuta attuare.

_33

piano secondo

piano terra

piano interrato

Parete esterna edificio A, lato strada U = 0,120 W/m2K

Solaio contro terra U = 0,089 W/m2K

Parete esterna edificio B, isolamento esterno e interno U = 0,108 W/m2K

Copertura U = 0,094 W/m2K

Solaio su vano non riscaldato U = 0,094 W/m2K

Serramenti Uw medio = 0,84 W/m2K

progetti

Valori Minergie-P® Minergie Edificio A energia primaria - (progetto) 17,5 kWhEP/meSREa - (reale) 19,6 kWhEP/meSREa Edificio B (progetto) - (progetto) 14,8 kWhEP/meSREa - (reale) 18,6 kWhEP/meSREa

NOTA: la certificazione MINERGIE-P® richiede un consumo di energia primaria inferiore a 30 kWhEP/m2SRE a, dove SRE = superficie di riferimento energetico.

RT2012 – livello Effinergie + Bisogno bioclimatico BBIO = bisogno di riscaldamento, raffrescamento, illuminazione Edificio A - (progetto) 22,6 kWh/m2 a

In alto a sinistra, realizzazione della struttura portante metallica dei ballatoi. Sotto, passerelle e ballatoi in corrispondenza dell’Edificio B.

Edificio B - (progetto) 20,3 kWh/m2 a Cep = consumo di energia primaria (riscaldamento, raffrescamento, ACS, illuminazione, ausiliari) max previsto 50 kWh/m2a Edificio A - (progetto) 40,3 kWhEP/m2 SHONRT a Edificio B - (progetto) 39,7 kWhEP/m2 SHONRT a Tic = temperatura di comfort estivo (deve essere inferiore all T di riferimento nei 5 giorni più caldi dell’anno) Edificio A - (progetto) 28,4 °C – riferimento 31,3 °C

NOTA: nella certificazione francese RT2012 sono tre i valori che vengono considerati per valutare l’efficienza energetica e il comfort di un edificio; in dettaglio e semplificando al massimo le formule: - bisogno bioclimatico (BBIO): si ottiene moltiplicando tra di loro 2 volte il bisogno di riscaldamento, 2 volte il bisogno di raffrescamento e 5 volte il bisogno di illuminazione; - consumo di energia primaria annuale (Cep): si ottiene moltiplicando tra di loro i consumi, riferiti a 5 specifici ambienti dell’edificio, per il riscaldamento, per il raffrescamento, per la produzione di ACS, per l’illuminazione e per gli ausiliari e sottraendo a questo prodotto la produzione dell’impianto fotovoltaico, stabilita in un limite massimo di 12 kWh/m2a; - temperatura di comfort estivo (Tic): richiede che la temperatura interna raggiunta nell’edificio sia inferiore alla temperatura di riferimento durante i 5 giorni più caldi dell’anno.

_33

Photo: © David Boureau

Edificio B - (progetto) 28,5 °C – riferimento 31,4 °C

9 8

Attacco ballatoio 1 staffa di supporto (240x280 mm) per attacco passerella 2 lana di roccia compressa 3 pannello di rivestimento interno 4 rivestimento esterno controtelaio porta in lamiera verniciata a caldo 5 porta finestra con telaio in legno e triplo vetro 6 illuminazione a tubo fluorescente ai lati delle porte 7 riempimento fughe in calcestruzzo (pendenza massima 2%) del pianerottolo 8 solaio precompresso (80 mm) con finitura spazzolata 9 griglia in acciaio zincato su nastro resiliente 10 staffa di supporto per portefinestre 11 isolamento in polistirene espanso 12 guarnizione acustica resiliente

10 11

progetti

Rue des Chantereines

accumulo acqua potabile collettori solari termici per ACS alberi da frutto rivestimento in legno di larice naturale parcheggio car-sharing tetto verde

La soluzione di collegamento tra i due edifici – qui la vista delle tre passerelle e dei relativi ballatoi di distribuzione – ha permesso di installare un unico corpo scala e ascensore, contenendo così i costi di costruzione e manutenzione e creando, al contempo, dei luoghi che non sono solo di passaggio ma che diventano spazi di aggregazione e socializzazione.

oto :

Da vid

ure au

A B C D E F

_33

1 2 3

Attacco ballatoi-passerelle 1 listelli e controlistelli (38x38 mm) 2 rivestimento esterno in doghe di larice naturale (125x20 mm), posate in verticale 3 rivestimento esterno controtelaio porta in lamiera verniciata a caldo 4 illuminazione a tubo fluorescente ai lati delle porte 5 porta isolata 6 lastre in cemento liscio (400x400 mm) su piedini 7 griglia in acciaio zincato su nastro resiliente 8 banda metallica con aletta in alluminio / falda in alluminio rinforzato per posa solaio 9 angolare (80x80 mm) 10 trave UPE 200 11 lastra di cemento armato (120 mm) 12 pendenza superiore (1%) 13 traversa UPN 160 con sigillatura allâ&#x20AC;&#x2122;incrocio con solaio in c.a. 14 canalette nel solaio preformate con pendenza verso grondaie 15. passerella prefabbricata con finitura spazzolata (200+80 mm) 16 staffa di supporto per attacco passerella + isolamento in polistirene espanso

9 7 8 10

14 6

12 11 13

progetti

Isolamento e ponti termici L’estrema cura nella risoluzione dei ponti termici per

primo piano verso i locali non riscaldati e sui locali

raggiungere le stringenti prestazioni energetiche pre-

tecnici, mentre nei solai dei balconi ne è stato mag-

viste dal label Minergie-P® ha portato i progettisti a

giorato lo spessore (da 200 mm a 220 mm), soluzione

variare continuamente le stratigrafie di muri e solai

impiegata anche nel solaio del secondo piano e del

che, pur presentando una struttura portante in ele-

terzo, ma solo in corrispondenza delle abitazioni.

menti prefabbricati in c.a. per contenere i costi, mo-

Per i terrazzi prospicienti la strada dell’Edificio A e gli

strano una molteplicità di sistemi di isolamento.

ingressi coperti dell’Edificio B è stata preferita lana di

Al piano terra le pareti sono coibentate dall’interno

vetro da 220 mm.

con un prodotto composto da un doppio strato di EPS

Oltre a ciò, la coibentazione è stata implementata in

dagli spessori differenti (80+13 mm) e all’esterno con

diversi punti, ad esempio, sotto i massetti per dare

lana di vetro semirigida (200 mm); il primo, il se-

continuità all’isolamento esterno, sono stati usati

condo e il terzo livello si caratterizzano per la stessa

elementi di taglio termico per i balconi e incamiciati

configurazione sui lati strada, corte e retrostante,

i parapetti sui tetti piani. Un lavoro che potremmo de-

mentre lastre raddoppiate di EPS di 120+13 mm sono

finire certosino e che ha comportato, di conseguenza,

state posate sul vano scala e ascensore; infine, a nord

un’altrettanto accurata tenuta all’aria dell’involucro,

e a sud è stato adoperato EPS grafitato. Stesso discorso

messa in luce dal Blower-Door-Test: 0,21 m3/hm2 per il

vale per i solai: quello contro terra è isolato sia al-

fabbricato affacciato su Rue des Chantereines e 0,25

l’estradosso che all’intradosso con schiuma poliureta-

m3/hm2 per il secondo volume, valori ben al di sotto di

nica (100 mm) e con un materiale costituito da un

quelli imposti dalla normativa francese inerente la

pannello in lana di legno, un nucleo di EPS grigio e un

certificazione energetica RT2012 (1,00 m3/hm2) e che

rivestimento in legno per uno spessore di 100 mm; la

fanno risultare i due edifici da 4 a 5 volte più ermetici

schiuma è stata applicata all’intradosso del solaio del

di quanto richiesto.

pareti (19,7 %)

pareti (13,3 %)

solai (5,9 %)

solai (5,6 %)

coperture (6,9 %)

coperture (6,4 %)

finestre (38,0 %)

finestre (42,2 %)

porte (5,7 %)

porte (15,0 %)

ponti termici angolo due muri (6,4 %)

ponti termici angolo due muri (3,6 %)

ponti termici pareti esterne / divisori interni (3,9 %)

ponti termici pareti esterne / divisori interni (4,4 %)

ponti termici pareti esterne / solai interni (2,6 %)

ponti termici esterne / solai interni (4,9 %)

connessioni pareti/finestre (2,7 %)

connessioni pareti/finestre (2,9 %)

altri ponti termici (8,1 %)

altri ponti termici (1,6 %)

_33

Fase di montaggio della parete ventilata; sotto installazione della struttura metallica dei ballatoi prima della posa dell’isolamento esterno.

Le dispersioni medie dell’involucro sono state calcolate – in W/°C e in % – in fase di progetto così da porre attenzione in cantiere ai nodi costruttivi più critici. In dettaglio, l’edificio A vede i seguenti valori: - muri esterni e interni: 48,63 + 15,99 W/°C - 19,7% - solai: 19,37 W/°C - 5,97% - solai contro terra: 22,59 W/°C - 6,9% - finestre: 124,34 W/°C - 38% - porte: 18,74 W/°C - 5,7% - ponti termici: 21,06 + 12,92 + 8,60 W/°C - 6,4 + 3,9 + 2,6% - nodi muro / finestra: 8,68 W/°C - 2,7% - altri ponti termici: 26,4 W/°C - 8,1% per una dispersione media dell’involucro pari a 0,266 W/m2°C. L’edificio B: - muri esterni e interni: 47,91 + 0,00 W/°C - 13,3% - solai: 20,28 W/°C - 5,6% - solai contro terra: 22,93 W/°C - 6,4% - finestre: 151,49 W/°C - 42,2% - porte: 54,00 W/°C - 15 % - ponti termici: 13,07 + 15,67 + 17,50 W/°C - 3,6 + 4,4 + 4,9% - nodi muro / finestra: 10,30 W/°C - 2,9% - altri ponti termici: 5,89 W/°C - 1,6% per una dispersione media dell’involucro di 0,299 W/m2°C.

progetti

I pianerottoli che connettono l’Edificio A all’Edificio B – nella foto quello dell’ultimo piano – sono stati progettati con una buona metratura e illuminazione, sia naturale sia artificiale, per favorire la socializzazione degli inquilini.

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Photo: © David Boureau

Le unità abitative dell’Edificio A poste all’ultimo piano sono corredate di finestre da tetto ampie e schermate esternamente per assicurare un’adeguata illuminazione naturale e prevenire il surriscaldamento degli spazi interni.

Impianti Due caldaie a condensazione da 40 kW, situate nel lo-

l’immissione di aria fresca negli ambienti quali sog-

cale tecnico previsto al livello interrato, assicurano la

giorni, camere da letto, ecc. e l’estrazione di quella vi-

generazione di calore e di ACS, quest’ultima suppor-

ziata da bagni e cucine recuperandone il calore grazie

tata da fonti energetiche rinnovabili come richiesto

allo scambiatore ad altissima efficienza.

da Minergie-P® per la riduzione del consumo di gas.

Le due unità di controllo del doppio flusso hanno le

Sul terrazzo della copertura dell’Edificio A sono stati

seguenti caratteristiche: per l’edificio A, potenza mi-

installati 14 collettori solari termici i quali, rivolti

nima 463 W, potenza massima 814 W e rendimento

a sud, inclinati a 45° e con una superficie captante

89,5%; nell’edificio B, potenza minima 429 W, po-

di 28 m , producono almeno 1/3 del calore necessario

tenza massima 735 W e rendimento 89,2%.

per riscaldare l’acqua.

Al fine di diminuire l’utilizzo di energia del sistema,

Pur avendo disposto gli appartamenti per favorire la

garantire la salubrità e la qualità dell’aria e ottimiz-

ventilazione naturale passante, il complesso è co-

zarne il funzionamento, sono state inoltre verificate

munque dotato di un sistema di ventilazione mecca-

con cura la tenuta stagna delle tubazioni e il tasso di

nica centralizzata a doppio flusso che prevede

perdita dell’impianto.

Sulle coperture piane a verde intensivo dei due blocchi abitativi sono stati collocati i collettori solari e le unità del sistema di ventilazione.

progetti

Photo: ÂŠ Roland Halbe

progetti

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Passione per la terra Alnatura Campus, Darmstadt (D) Un edificio dalle pareti in terra battuta, il primo del suo genere, ospita la sede centrale di una nota impresa tedesca specializzata nella produzione e nel commercio di prodotti biologici. Gli uffici di Alnatura a Darmstadt utilizzano materiali naturali per la propria immagine architettonica, minimizzando lâ&#x20AC;&#x2122;impiego di tecnologia avanzata per garantire il comfort indoor grazie allo studio bioclimatico. Le scelte progettuali hanno permesso al fabbricato di ottenere la targhetta Platino dello standard tedesco di sostenibilitĂ edilizia DGNB (Deutsche Gesellschaft fĂźr Nachhaltiges Bauen).

progetti

Low-tech, high-sustainability Nella prima periferia a sud-ovest di Darmstadt, la nuova sede operativa di Alnatura, ditta tedesca operante nel biologico, si presenta alla città con una forma semplice ma d’impatto, grazie ai suoi muri di terra battuta dalla forte presenza aptica che svolgono anche un’importante funzione tecnologica e a basso impatto ambientale. L’Alnatura Campus, giacché si tratta della riqualificazione di un’area di ca. 55.000 m2, sorge sul sito di una ex caserma nella prima periferia della città dell’Assia e l’edificio che ospita gli uffici, definito anche con l’espressione Alnatura Arbeitswelt (il mondo del lavoro Alnatura, ndt) ricorda a malapena un fabbricato terziario convenzionale, con il suo sviluppo su tre piani e una superficie di circa 10.000 m2 per i quasi 500 dipendenti che vi lavorano al suo interno. Una sorta di grande capannone alto ben oltre 12 m, inondato di luce e aria, sostanzialmente orientato a est-ovest sui suoi lati lunghi, opachi, completati dai lati corti rivolti a nord e a sud (dove si colloca l’entrata principale) completamente vetrati, un tetto a doppia falda non così scontato. Ciò che più colpisce sono tuttavia le sue imponenti pareti in terra battuta che rimangono a vista sia esternamente sia internamente. E quando si entra nell’edificio, lo spazio sembra “espanso”, grazie ad alcune scelte architettoniche che supportano fortemente questa sensazione: un unico, grande open space. Gli uffici di Alnatura, infatti, non sono cubicoli separati da elementi più o meno portanti ma postazioni distribuite in un grande ambiente che si snoda su 3 piani ai quali si accede da scale che si intersecano al centro e che, assieme a ponti e a passerelle, creano connessioni e arricchiscono l’esperienza spaziale. Il tetto spiovente racchiude l’atrio senza limitarlo, grazie anche alla grande finestra a nastro sulla falda a nord dalla quale entra la luce naturale. Una descrizione così “ariosa” potrebbe far pensare a un edificio che necessiti di molta tecnologia per fundoor, sia termico sia acustico, eppure, grazie ai materiali utilizzati nella costruzione, allo sfruttamento oculato delle condizioni climatiche locali e a

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Photo: © Roland Halbe

zionare e garantire un sufficiente livello di comfort in-

Il grande spazio interno svolge molteplici funzioni: è un hub dove le persone lavorano e si incontrano, raggiungendo la propria postazione tramite scale e passerelle.

una progettazione bioclimaticamente ben ponderata, il consumo di energia è molto basso. Un obiettivo, questo, che i progettisti dello studio Haascookzemmrich STUDIO2050 hanno raggiunto collaborando con la Technische Universität di Monaco di Baviera e L’edificio per uffici di Alnatura è stato nominato tra i tre finalisti per il Deutscher Nachhaltigkeitspreis Architektur 2020.

che ha portato all’impiego di una modalità costruttiva in terra battuta e di un sistema di riscaldamento radiante a parete collegato a un impianto geotermico. Anche la posizione e l’orientamento, attentamente definiti in base a considerazioni legate agli elementi e all’ambiente naturali, hanno prodotto il risultato architettonico che si può ammirare oggi. Naturalmente ventilati tutto l’anno, gli uffici rinunciano completamente a unità di ventilazione e condizionamento usuali che consumano risorse e richiedono molta manutenzione. Piuttosto, a tale scopo, sfruttano il bosco che si trova a ovest come fonte di aria fresca, fatta passare attraverso due torri di aspirazione in un canale sotterraneo e, da lì, negli ambienti. In sostanza, un’applicazione di low-technology per raggiungere una high-sustainability.

A causa del grande spazio aperto, è stata posta particolare enfasi sull’assorbimento sonoro. Pertanto, non solo è stato impiegato un soffitto a doghe in legno acusticamente efficace, ma sono stati integrati anche tessuti e moquette nell’arredamento; inoltre, speciali strisce assorbenti in cemento espanso sono state incorporate all’intradosso delle solette. Questi elementi sono stati sviluppati in collaborazione con il Fraunhofer Institute for Building Physics (IBP) di Stoccarda.

Progetto architettonico haascookzemmrich STUDIO2050, Stoccarda (D) Struttura in terra battuta Lehm Ton Erde, Schlins (A) Fisica dell’edificio KNP, Colonia (D) Concetto energetico Transsolar, Stoccarda (D) Superficie campus 55.000 m2 Superficie Alnatura Arbeitswelt 13.500 m2 Certificazione DGNB Platinum (score 83,3%)

progetti

credits: haascookzemmrich STUDIO2050

piano terra

primo piano

secondo piano

_33 credits: haascookzemmrich STUDIO2050

Photo: © Roland Halbe

La foto mette evidenzia i blocchi in terra battuta della facciata lunga a ovest mentre quella breve a sud, che ospita l’entrata, è totalmente vetrata. All’interno dell’edificio, nell’angolo al piano terra, trova posto anche un ristorante vegetariano-vegano.

Punteggio raggiunto dalle singole categorie nella certificazione DGNB Platinum (punteggio totale: 83,3%): • qualità ecologica: 100,0% • qualità economica: 77,9% • qualità socioculturale e funzionale: 81,2% • qualità tecnica: 73,3% • qualità di processo: 85,7% • valutazione del sito: 72,9%

sezione trasversale

credits: haascookzemmrich STUDIO2050

Struttura portante La nuova sede di Alnatura – 94 m di lunghezza, 41 m

telaiate sui fronti brevi.

di larghezza e 19 m di altezza (fino al colmo del tetto) –

In copertura, la finestra a nastro che corre per tutto il

è dominata, oltre che dallo scheletro portante in cal-

tratto della lunghezza impedisce alle travi del tetto di

cestruzzo armato, da due materiali da costruzione na-

collegarsi tra loro; ciò si traduce in due sistemi disac-

turali: la terra battuta dei blocchi dell’involucro e le

coppiati di capriate, uno dei quali con un ampio

travi di legno lamellare della copertura.

sbalzo sull’atrio, poggiantisi su colonne di cemento

L’atrio, di dimensioni generose, funge da hub, da

armato.

luogo di incontro e da spazio di comunicazione; da

L’altra, importante sfida affrontata dai professionisti

qui gli uffici, in gran parte open space, sono tutti di-

coinvolti è stata l’altezza di 12,5 m delle pareti di terra

rettamente accessibili.

battuta. Per poter applicare questa soluzione, gli ar-

La struttura di base dell’edificio è un’ossatura in calce-

chitetti avevano bisogno, al fine di ottenere l’approva-

struzzo armato con un tetto non ventilato realizzato

zione del progetto, di un nullaosta specifico e

con grandi elementi in legno lamellare.

straordinario, che ha richiesto molte consultazioni

I prospetti più lunghi sono invece costituiti da pareti

con le autorità responsabili a causa delle garanzie di

in blocchi di terra battuta e da due facciate vetrate in-

sicurezza in caso di terremoto.

progetti

Pareti in blocchi di terra Martin Rauch si è occupato della terra direttamente in

progetto, la soluzione architettonica che caratterizza

cantiere, in un capannone accanto al lotto, coadiuvato

l’intero fabbricato, sia strutturalmente che estetica-

da artigiani esperti nonché da un macchinario di sua

mente, per la quale è stato coinvolto un professionista

invenzione con il quale è stato possibile confezio-

di lunga esperienza, il maestro austriaco Martin

nare/manipolare la materia prima e pressarla in bloc-

Rauch, il quale ha proposto la realizzazione di blocchi

chi. Ha dunque mescolato vari materiali di partenza

in terra battuta (3,5 m per 1,0 m) impilati l’uno sull’al-

come la terra della vicina Westerwald, la ghiaia di ori-

tro lungo le facciate nord e sud a formare 16 setti mu-

gine lavica dell’Eifel, gli scavi provenienti dal progetto

rari per facciata, ciascuno alto 12 m.

“Stuttgart21” nonché il materiale di demolizione della

Poiché l’impiego di terra battuta non è normato come

caserma Kelley, preesistente sul sito. Le casseforme

quello di altri materiali della prassi costruttiva, questo

sono state riempite con la miscela di cui sopra tramite

ha comportato un grande sforzo già in fase di produ-

due alimentatori e quindi costipata ad alta pressione

zione e quindi nell’omologazione, senza contare il ri-

in diverse fasi di lavoro. Un freno all’erosione è dato

schio di una manutenzione successiva diversa da

dagli strati di malta di pozzolana del Reno (Trasskalk)

quelle ordinarie. Nonostante i vantaggi strutturali e

inseriti ogni 30 cm circa e che riempiono le fughe tra

fisici del muro contrastassero inevitabilmente con dif-

un blocco e l’altro mentre delle geogriglie di materiale

ficoltà di pianificazione, statiche, di permessi di co-

plastico sono state posizionate orizzontalmente negli

struzione, nonché tecniche e logistiche, l’effetto

elementi per collegare meglio tra di loro gli strati fun-

estetico e di definizione dell’immagine finale hanno

zionali minerali.

dimostrato che lo sforzo valeva la pena.

Ognuno dei 384 blocchi presenta uno strato esterno di

credits: Alnatura, photo: Marc Doradzillo

Le pareti in terra costituiscono la vera peculiarità del

I blocchi in terra battuta in fase di realizzazione in cantiere.

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credits: Alnatura, photo: Marc Doradzillo

38 cm, uno interno di 14 cm e, nel mezzo, l’isolamento

sione della parte esterna, esposta all’aria, di soli 1-2 cm

di 17 cm in ghiaia di vetro espanso riciclato (che ga-

in 70 anni. Il materiale eroso ritorna in pratica al

rantisce la coibentazione termica) per uno spessore

posto da cui proviene, ovvero al terreno.

totale di parete di 69 cm e un valore U di 0,35 W/m²K. Dopo una prima asciugatura, sono state intagliate con un attrezzo apposito nella parte anteriore e superiore di ogni blocco delle scanalature verticali e orizzontali per la successiva installazione dei tubi di scolo (per l’acqua piovana) e dei telai delle grandi finestre. Successivamente, gli elementi delle pareti sono stati posizionati su pallet per l’essiccazione finale e il restringimento, prima di essere montati con una gru blocco per blocco a formare l’involucro dell’edificio. La prima fila di elementi di terra battuta è stata posizionata sulle basi di cemento che sporgevano dalla soletta del pavimento dove specifiche miscele terrose

Sopra, la posa dei blocchi al piano terra, sulla base prefabbricata in calcestruzzo. La terra battuta, in termini di densità, è alla pari del calcestruzzo, in più ha eccezionali proprietà di stoccaggio del calore, regolando naturalmente l’umidità degli spazi interni. Sono ben evidenti le striscie orizzontali che fungono da barriere al dilavamento. Costituite da argilla e malte di calce pozzolanica del Reno, sono state integrate nei blocchi ogni 30 cm circa proprio per arginare lo sgretolamento superficiale della terra. Un po’ come le opere di ingegneria fluviale, diminuiscono la potenza del flusso d’acqua, minimizzando, appunto, l’erosione.

impediscono la risalita dell’umidità. Ogni piano è costituito da quattro elementi di terra battuta posti uno sopra l’altro e resi solidali gli uni con gli altri con la malta pozzolanica di cui si parlava poco prima e ancorati ai pavimenti mediante tasselli in acciaio. A seconda del vento e delle precipitazioni, dei periodi di caldo e di gelo, si prevede una naturale ero-

Stoccarda21 (Stuttgart21) è un progetto di trasporto e sviluppo urbano che riguarda la riorganizzazione del nodo ferroviario di Stoccarda e che coinvolge la nuova linea ferroviaria potenziata del tratto Stoccarda-Augusta per annetterla alla Parigi-Vienna-Budapest nel quadro delle reti transeuropee.

progetti

20feltro di lana minerale come riempimento del sottopavimento 21 cablature elettriche ed elettroniche all’interno di un cavedio resistente al fuoco REI90

1 strato di malta di calce pozzolanica del Reno 2 elemento prefabbricato in terra battuta (69 mm), dall’esterno: • terra battuta con strati di calce pozzolanica del Reno inseriti con funzione di freno all’erosione (380 mm) • strato isolante dato da una mescola di pietra pomice o da vetro cellulare (170 mm) • terra battuta con strati di calce pozzolanica del Reno (Trasskalk) inseriti con funzione di freno all’erosione (140 mm) 3 cemento liquido sigillante a base minerale 4 elemento prefabbricato isolante in cls alleggerito collegato al solaio grezzo con malta di cemento 5 impermeabilizzazione della fuga con sigillatura effettuata mediante adesivo sigillante 6 (elementi metallici collegati in modo puntuale alla base in c.a.) angolare in acciaio (200x100x100 mm) collegato alla struttura in c.a. ogni 1000 mm 7 ghiaia 8 zoccolo in cemento prefabbricato collegato alla struttura in cls (80 mm) 9 malta adesiva a base di cemento (10 mm) 10 profilo in alluminio a protezione delle membrane e dell’isolamento perimetrale, direttamente collegato all’elemento prefabbricato isolante in cls alleggerito 11 membrana geotessile 12 membrana bugnata 13 vetro cellulare (140 mm) 14 impermeabilizzazione con membrana bituminosa 15 parete esterna in cemento armato piano interrato 16 geogriglia di rinforzo 17 serpentina radiante a parete 18 zoccolo in legno massiccio 19 tubazioni impiantistiche

credits: Alnatura, photo: Marc Doradzillo

Solaio su vano non riscaldato, dall’estradosso - moquette (6,5 mm) - collante (0,5 mm) - pavimento sospeso in calcio-silicato rinforzato con fibre, acusticamente prestante (34 mm) - telo acustico (1,5 mm) - vano vuoto (198,5 mm) - solaio piano terra in cemento armato (300 mm)

attacco a terra

17 1

2 3

20 7

10 19

9 11 12

14 15

13 credits: haascookzemmrich STUDIO2050

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parete esterna-copertura

1 3

6 7

8 10 9

14 11

credits: haascookzemmrich STUDIO2050

Copertura, dallâ&#x20AC;&#x2122;estradosso - elementi di rivestimento in zinco aggraffati (0,7 mm) - tavole in legno (160x24 mm) - listellatura in legno (80 mm ogni 700 mm) - camera dâ&#x20AC;&#x2122;aria - travetto secondario in legno (80x140 mm) - membrana impermeabile sottotetto traspirante - tavole in legno (160x24 mm) - isolamento in lana di roccia tra le travi del tetto (280 mm) - membrana di freno al vapore - pannello OSB (25 mm) - trave trasversale (200x240 mm) - pannello in cartongesso REI90, fissato alla trave - isolamento acustico in lana di roccia (100 mm) - sottostruttura in lamiera zincata ignifuga - pannello acustico in legno lamellare fissato alla lamiera zincata

credits: Alnatura, photo: Marc Doradzillo

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

trave di copertura (80x140 mm; 700 mm interasse) rete anti-insetti elemento in legno massiccio (100 mm) canaletta di riscaldamento per le grondaie lattoneria in zinco-titanio tavola in legno grondaia in zinco-titanio sottostruttura in legno per il fissaggio degli elementi in acciaio delle grondaie isolamento termico con lana di roccia (250 mm) isolamento in fibra minerale (100 mm) strato di tenuta allâ&#x20AC;&#x2122;aria travetto (200x240 mm) trave perimetrale trave lamellare portante

progetti

parete esterna-solaio interpiano

Solaio interpiano, dall’estradosso - moquette (6,5 mm) - collante (0,5 mm) - pavimento sospeso in calcio-silicato rinforzato con fibre, acusticamente prestante (34 mm) - telo acustico (1,5 mm) - vano vuoto (152,5 mm) - solaio in cemento armato a vista all’intradosso (300 mm)

3 4

5 6

credits: haascookzemmrich STUDIO2050

1 2 3 4 5 6 7 8

davanzale interno in legno massiccio di rovere pannello acustico di rivestimento in legno massiccio zoccolo in legno massiccio di rovere malta di terra cordolo in c.a. elemento metallico di ancoraggio isolamento acustico in lana minerale (40 mm) elemento sigillante elastico

Acustica Date le dimensioni e la mancanza di suddivisioni dello spazio interno, una questione importante è stata posta dalla gestione dell’acustica. A questo scopo sono stata incorporate delle strisce prefabbricate di assorbimento in calcestruzzo espanso all’intradosso delle solette (che rimangono a vista), sviluppate dall’Istituto Fraunhofer. Esse assicurano un’efficace rottura delle onde sonore, contribuendo in modo significativo allo smorzamento del suono nell’ambiente di lavoro. Anche il rivestimento in sottili doghe struttura naturalmente porosa del muro in terra battuta, contribuisce a un più che accettabile livello di rumore di fondo dell’edificio.

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Photo: © Roland Halbe

di legno all’intradosso della copertura, così come la Sale riunioni sono ricavabili dall’open space semplicemente chiudendo dei tendaggi che garantiscono la privacy delle discussioni, non solo visivamente ma anche acusticamente.

Pochi impianti ma buoni Nella pianificazione impiantistica, gli architetti

fortevole per garantire comfort termico è la radiazione,

hanno cercato di rinunciare il più possibile alla tecno-

nelle pareti sono state integrate serpentine radiant i; in

logia attiva.

queste scorre acqua riscaldata da fonti rinnovabili,

L’edificio Alnatura è ventilato utilizzando tecniche na-

come le sonde geotermiche presenti sotto il fabbricato

turali: due torri di aspirazione risucchiano aria fresca

che lavorano in combinazione con una pompa di calore

dal bosco vicino, la incanalano in tubazioni interrate,

o il sistema di recupero del calore residuo della cucina.

riscaldandola o raffrescandola e guidandola all’in-

A completamento dell’impiantistica di supporto, in

terno del volume, nel quale scorre lentamente verso il

caso di elevato fabbisogno di calore, può entrare in

tetto per poi fuoriuscire.

gioco una caldaia a gas.

Grazie alle spesse pareti di terra, l’edificio riesce a ga-

L’impianto fotovoltaico di 478 m² e una potenza nomi-

rantire il confort estivo senza l’assistenza di un raffre-

nale di 92 kWp, collocato in copertura e collegato alla

scamento meccanico. In inverno, tuttavia, è necessario

rete pubblica, permette di produrre più energia di

calore aggiuntivo e, poiché il modo più efficiente e con-

quanta ne serva, in condizioni di cielo sereno.

4 angolo caffè

riscaldamento/raffrescamento a parete

ascensore

8 9

1 2

zona incontri

uﬃci open space

12 terrazza

ristorante vegano/vegetariano

zona conferenze

13 14

credits: Transsolar

cantina

riscaldamento + raffrescamento caldaia a gas

calore di recupero

cucina + pc

1 riscaldamento/raffrescamento a parete 2 massa termica esposta con elementi di assorbimento acustico integrati 3 collettori FV 4 ventilatore sottotetto (opzionale) 5 protezione dal sole e dalla luce posata internamente 6 lucernario con triplo vetro, apribile 7 gestione della luce artificiale in base alla quantità di luce naturale presente

fabbisogno di calore (es. cucina ecc.) pompa di calore

geotermia

D 8 9 10 11 12 13 14

comfort

Riscaldamento dell’uﬃcio tramite carichi interni, riscaldamento a parete e canale di terra (geotermia)!

isolamento termico efficace triplo vetro protezione dal sole esterna ventilazione delle finestre superfici interne chiare per favorire la riflessione della luce superfici esterne chiare per favorire la riflessione della luce canali interrati per una ventilazione confortevole dotati di bypass con ventilatore e scambiatore di calore

Riscaldamento/raffrescamento: A caldaia a gas B calore residuo dalla cucina del ristorante C pompa di calore D geotermia

progetti

Victorian Retrofit Case vittoriane in Zetland Road, Manchester (UK)

Photo: Rick McCullagh

Queste case d’epoca a schiera nel quartiere di Chorlton, a Manchester, rappresentano il punto di arrivo di 2 anni di lavoro che hanno visto procedere di pari passo la volontà di conservare il patrimonio architettonico esistente e quella di ammodernarlo secondo gli standard energetici ed ecologici più performanti. Ingleside e Woodleigh, le due unità immobiliari oggetto di questo articolo, sono diventate vetrina e modello di metodologie costruttive e tecnologie innovative che hanno permesso loro di ottenere la certificazione EnerPHit Plus del Passivhaus Institut.

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progetti

C’erano una volta due case a schiera… ... che si chiamavano Ingleside e Woodleigh e che fu-

case gemelle, è anche Ecospheric, la ditta di Manche-

rono realizzate alla fine del XIX secolo. Due delle

ster sviluppatrice del progetto che ne ha fortemente

tante case a schiera di epoca vittoriana che si trovano

declinato la ristrutturazione secondo lo standard pas-

ancora oggi su Zetland Road a Chorlton, quartiere “in”

sivhaus dedicato agli edifici esistenti, EnerPHit, vo-

di Manchester caratterizzato dal colore rosso del mat-

lendo anzi alzare l’asticella e puntando sull’impiego di

tone, come quello di molti altri edifici simili.

materiali, per quanto possibile, naturali e di riciclo,

In realtà, le case di cui si parla in queste pagine sono

nonché sulla produzione in loco dell’energia, aggiudi-

solo due dei circa 8 milioni di immobili che, nel Regno

candosi quindi anche il ‘Plus’, riconosciuto a quelle

Unito, sono stati costruiti prima degli anni ‘30 del se-

strutture che generano almeno 60 kWh di energia

colo scorso, con tutti i limiti del caso, statici e presta-

rinnovabile ogni anno per m2 di superficie. Ecospheric

zionali, che necessitano di un’urgente riflessione sul

è una società di consulenza ecologica fondata da Kit

loro futuro.

Knowles il quale, dopo aver conseguito una laurea in

Ma, protagonista della nostra storia, oltre alle due

ingegneria chimica e aver lavorato per ditte del settore famose a livello internazionale, ha voluto dirottare i suoi sforzi nel bandire proprio quella “chimica” dagli edifici, puntando su soluzioni quanto più possibile ecologiche, ovvero sull’impiego di prodotti che non fossero di sintesi. Ad ogni modo, dopo una lunga ricerca, Ecospheric era riuscita ad acquistare Ingleside e Woodleigh nel 2016, in vendita come una sola unità. Costruite nel 1894, le case a quattro piani (compresi gli scantinati) precedentemente suddivise in cinque appartamenti che si distribuivano sui due volumi, erano, inutile dirlo, in pessimo stato di conservazione. Oggi, tutti i materiali nuovi adoperati nella ristrutturazione del fabbricato sono completamente traspiranti (una caratteristica su cui Kit Knowles ha puntato molto fin dall’inizio), le abitazioni si trovano ancora al loro posto, senza aver subito variazioni di cubatura o di superficie, così come le oltre 200 tonnellate di mattoni che ne costituiscono la struttura portante assieme a travi e travetti

Photo: Rick McCullagh

delle partiture orizzontali.

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Nella pagina a fianco, il fronte su strada e, a sinistra, dettaglio dell’ingresso alla proprietà di Woodleigh.

Progetto architettonico Chris Rodgers - Guy Taylor Associates, Manchester (UK); Kit Knowles - Ecospheric, Manchester (UK) Sviluppatore, appaltatore, project manager, ingegnere M&E (meccanico ed elettrico) e consulente Passivhaus Ecospheric, Manchester (UK) General Contractor Ecospheric, Manchester (UK) Superficie riscaldata 374,3 m2 (187 m2 per unità abitativa) Green area 100 m2

Photo: Rick McCullagh

Lavori 2016-2018

Certificazione EnerPHit Plus (le due abitazioni sono state certificate come un unico edificio; la parete di separazione tra le due unità non è isolata termicamente)

Gli sviluppatori volevano dimostrare come un immobile di epoca vittoriana potesse essere reso moderno, oltre che semplicemente ristrutturato, rimanendo confortevole e caldo tutto l’anno senza un sistema di riscaldamento “classico” e senza comprometterne il valore patrimoniale. Una delle due proprietà, Woodleigh, è stata venduta a marzo di quest’anno (2019) mentre l’altra, Ingleside, è attualmente show home di Ecospheric e luogo di workshop per i professionisti interessati finché non sarà messa in vendita, nella primavera del 2020.

Davanti al fronte principale (e a i lati dell’edificio) è stato posato un sistema di pavimentazione drenante il cui materiale deriva da pneumatici riciclati e pietra riciclata che garantisce una porosità calcolabile in 80.000 litri per m2 all’ora.

progetti

...e ci sono ancora strombando le aperture allo scopo di massimizzare

oggi definitivamente separate in due unità immobi-

l’ingresso della radiazione solare.

liari, dettagli d’epoca ricostruiti o recuperati (cornici

Le strategie di retrofit più largamente utilizzate consi-

in stucco, finestre vetrate decorate e candelieri restau-

stono spesso nel rimuovere tutto dall’interno, demo-

rati) così come piani seminterrati convertiti sono ciò

lire le parti difficili da trattare o che intralciano lo

che caratterizza, architettonicamente e stilistica-

sviluppo architettonico del nuovo fabbricato, even-

mente, le case a schiera di Chorlton. Solitamente sono

tualmente ampliandolo per mutate esigenze funzio-

le case moderne a essere considerate calde e conforte-

nali, inviare tutti i rifiuti in discarica, quindi sostituire

voli, mentre edifici d’epoca (period houses) sono sino-

il vecchio edificio con uno nuovo, sovente con pro-

nimo di freddo, umido e discomfort.

dotti di chiara derivazione petrolchimica.

Nel caso dei fabbricati gemelli di Zetland Road, questa

L’approccio adottato da Ecospheric è stato, invece, di

distinzione non è più possibile poiché presentano le

maggiore attenzione al manufatto edilizio originario,

migliori caratteristiche attuali in fatto di comfort in-

non solo per sfruttarne l’appeal in seguito ai fini della

door a fronte di un’estetica rigorosamente riconduci-

vendita, ma anche per mantenere costante l’impronta

bile al periodo in cui furono costruite. Con una –

di carbonio dello stesso e quindi realizzare un retrofit

interessante – eccezione, rappresentata dalla facciata

che fosse veramente attento alle risorse.

posteriore che, a causa delle grandi finestre create

Al contempo, le case di Manchester sono state un

nella muratura originaria, non è stato possibile ripri-

banco di prova per testare l’impiego di alcune tecnolo-

stinare ma che lo studio di architettura Guy Taylor As-

gie, anche impiantistiche, come il serbatoio per l’ac-

sociates ha reinterpretato in chiave moderna,

qua calda sanitaria che sfrutta la stratificazione

rivestendola con tavole di legno pre-fossilizzato e

dell’acqua (thermocline control).

Photo: Ecospheric

Cinque camere da letto per ognuno dei due immobili,

Sopra, le due case gemelle così come si presentavano prima dell’inizio dei lavori a opera di Ecospheric, nel 2016. Nella pagina a fianco, uno scorcio del fronte sul giardino retrostante, rivolto a sud-ovest, che sfrutta l’orientamento grazie alle generose aperture realizzate ex novo in fase di retrofit.

_33

piano primo

piano secondo

piano interrato

piano terra

Valori calcolati secondo PHPP Fabbisogno per riscaldamento 12 kWh/m2a Carico di calore dell’edificio 11 W/m2 Domanda di energia da fonti rinnovabili (PER) 43 kWh/m2a (per riscaldamento, acqua calda, elettricità ausiliaria e domestica)

Photo: Rick McCullagh

Tenuta all’aria n50 = 1 h-1

Il fronte retrostante è stato rivestito con tavole di legno differenziandosi dal prospetto principale del quale, invece, si sono volute mantenere le sembianze originarie.

progetti

Woodleigh - piano interrato

Woodleigh - piano terra

Woodleigh - piano primo

Photo: Rick McCullagh

Una vista della zona soggiorno di Woodleigh in cui sono ben evidenti i pilastri portanti in LVL e, sulla destra, la stufa a legna.

_33

Trasmittanza media parete su strada U=0,175 W/m2K Trasmittanza media parete esterna laterale U=0,116 W/m2K Trasmittanza media parete opaca posteriore U=0,132-0,116 W/m2K Trasmittanza media solaio contro terra U=0,133-0,165 W/m2K Trasmittanza media copertura U=0,108-0,148 W/m2K Trasmittanza media serramenti Uw=0,68-0,72 W/m2K

Woodleigh - piano secondo

Alcuni premi recenti vinti dal progetto delle case a schiera di Zetland Road: • Green Apple Award per l’ambiente costruito e il patrimonio architettonico (Vincitore livello Oro per lo sviluppo sostenibile 2019) • Build Magazine Architecture Award per il miglior retrofit residenziale sostenibile • finalista agli Architects Journal Retrofit Awards nella categoria case di valore superiore a £ 500.000

Photo: Rick McCullagh

La cucina è stata realizzata artigianalmente su misura con legno di provenienza locale ed è completata dalla base del paraspruzzi in ottone spazzolato a mano, piani di lavoro in ardesia gallese ed elettrodomestici in classe A +++.

progetti

Struttura del XIX secolo Dal punto di vista costruttivo, le case hanno mantenuto la struttura originaria in mattoni di epoca vitto-

La zona living vista dalla cucina, rialzata, dell’unità di Woodleigh.

riana su 3 dei 4 lati. Struttura che rimane a vista sul fronte principale a nord-est, rivolto verso la strada, mentre è rifinita sui lati lunghi a sud-est e a nordovest con un termointonaco a base di calce, presente sulla maggior parte delle pareti e che si ritrova anche sul lato interno ma con uno spessore inferiore. È stato impiegato anche un intonaco a base di sughero che, “scoperto” da Ecospheric solo alla fine dei lavori, si è potuto utilizzare su un unico muro. Il lato posteriore a sud-ovest è invece rivestito completamente in legno e le finestre del primo piano presentano delle strombature irregolari per massimizzare i guadagni solari. Il trattamento differente di questa facciata rispetto a quella anteriore, è dovuto al fatto difica strutturale che ne ha rimosso l’antica muratura esterna. I grandi elementi vetrati lasciavano, infatti, così poco della configurazione originale che non era

Photo: Rick McCullagh

che il livello del piano terra ha necessitato di una mo-

più staticamente praticabile. La soluzione trovata per rimpiazzare tale parete ha visto dunque l’impiego di

paramento interno in cotto, un’operazione eseguita

grandi pilastri portanti in legno microlamellare (LVL)

per recuperare lo spazio necessario a isolare l’involu-

ad “A” e a “V”, forse uno degli elementi di design adot-

cro per raggiungere lo standard Passivhaus senza

tati più controversi, e una verticale in telaio di legno.

dover modificare le proporzioni originali delle fine-

Indipendentemente dalla forma, la triangolazione è in

stre o ricorrere a prodotti di sintesi.

grado di garantire un buon lavoro di ammoderna-

Tale strato di mattoni è stato ovunque sostituito da

mento strutturale sostituendo un muro di mattoni

una controparete – con funzione isolante – in travi a I

praticamente in mezzo all’immobile. Per l’appoggio di

con anima sottile di legno, posta a 38 mm di distanza

tali pilastri sono state impiegate piastre metalliche.

dal muro esterno; la cavità creatasi rimane vuota

L’impiego di acciaio – qui imprescindibile nonostante

mentre la struttura in legno è stata riempita con cellu-

la sua conduttività termica e, quindi, il suo indiretto

losa insufflata, ottenuta da vecchi giornali, oltre che

potenziale nel causare condensa – è stato valutato con

rivestita con pannelli in fibra di legno. Lo stesso me-

cura e ottimizzato inserendo un elemento di taglio

todo è stato impiegato per realizzare la parete rivolta

termico tra la piastra e la base del pilastro.

verso il giardino, e quindi la relativa coibentazione,

L’esterno della facciata è rivestito con un prodotto le-

ma con uno spessore maggiore e prestazioni statiche

gnoso svedese, cui si è già accennato in precedenza,

differenti, poiché si tratta qui di un vero e proprio si-

che adotta un approccio alternativo per la conserva-

stema autoportante; anche per la copertura è stata im-

zione del materiale: la pre-fossilizzazione. Il processo

piegata una tecnologia similare.

prevede la dissoluzione di silice nel legno e il suo suc-

Il trattamento di finitura interno è dato da un into-

cessivo indurimento una volta che questa è penetrata

naco altamente traspirante a base di calce e pittura

all’interno, accelerando appunto la fossilizzazione e

con vernice addizionata con grafene, dalle elevatis-

aumentando così la resistenza agli agenti atmosferici

sime prestazioni anti-crepa.

in modo naturale.

Uno dei principi guida dello sviluppatore ha riguar-

Tornando alla parte anteriore degli edifici, rimosso il

dato la possibilità di lasciar traspirare la struttura edi-

_33

steriore dell’edificio, per questioni statiche, anche il rifacimento delle vetrate dei bay-windows anteriori ha comportato variazioni strutturali. Queste parti necessitavano, infatti, di nuove fondazioni (realizzate in blocchi di cls aerato) in quanto le originali non erano state progettate per supportare il peso dei nuovi serramenti passivi. Un’altra variante architettonica ha riguardato i caminetti originali, la cui rimozione ha portato un vantaggio, che ha tuttavia abbondantemente ripagato la perdita estetica. Poiché si è reso necessario installare una quantità considerevole di tubature per l’impiantistica dell’edificio, è stato possibile riutilizzare proprio il vano del camino attraverso lo sviluppo di una soluzione portante in legno molto rapida e semplice che ha consentito di smantellare l’intera parte interna della canna. Ciò ha creato tre grandi vuoti di servizio nei quali è stato possibile nascondere tutte le tubazioni oltre che posare una gran quantità di isolamento aggiuntivo. In effetti, non c’è nei due edifici un solo cavedio, per esempio in cartongesso, visibile in nessun punto che contenga tubature o cablaggi vari. lizia partendo dall’assunto che “è impossibile impedire all’acqua di entrare. Non puoi fare affidamento sul

sezione trasversale

fatto che i tuoi strati siano assolutamente perfetti. Si tratta di assicurarsi che l’eventuale umidità che penetra all’interno possa asciugarsi facilmente.” Per questo motivo, a livello di scelta dei materiali e di posa degli stessi, è stata prestata particolare attenzione a questo aspetto, optando per l’impiego di calce, o prodotti a base di

2073

1765

1012

459

red = internal frame

lità, capacità di sequestrare

black= external frame

composti organici volatili e car-

2950

Le caratteristiche di traspirabi-

1397

bonio, assorbire l’umidità e pre-

1364

di questo legante un materiale edilizio ideale. Oltre all’inserimento degli ele-

1004

venire l’accumulo di muffe grazie alla sua alcalinità fanno

2950

calce, ovunque fosse possibile.

2697 1499

1197

90 1249 1848

menti a V e ad A nella parte po-

progetti

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

3 4 5 6 7

Credits: Chris Rodgers - Guy Taylor Associates

rivestimento con tavole di legno con trattamento pre-fossilizzante listelli in legno a supporto delle tavole di legno travetto a I in legno ad anima sottile (300 mm) cellulosa insufflata rete anti-insetto telo traspirante freno al vapore profilo in alluminio verniciato a polvere alzatina in alluminio davanzale in alluminio vite del telaio isolamento in fibra di legno (60 mm) pavimento trave esistente in legno

9 10

sezione assonometrica della parete posteriore

11 1 4

sezione di dettaglio della parete posteriore su finestra fissa (1Â° piano)

Photo: Ecospheric

La costruzione della facciata posteriore presenta, al piano terra, il sistema con travetti a I in legno ad anima sottile, isolato con cellulosa insufflata e rivestimento esterno in tavole di legno pre-fossilizzate.

_33

12 14 Credits: Chris Rodgers - Guy Taylor Associates

Copertura, dall’estradosso - tavole di ardesia fissate su stecche di legno - telo sottocopertura - pannello isolante in fibra di legno (60 mm) - elementi a I in legno ad anima sottile (145-300 mm) montati su travetti originali da 75 mm con cellulosa insufflata tra un elemento e l’altro - membrana di controllo del vapore - cartongesso con rasatura (15 mm) 1 pannello in gessofibra (12 mm) 2 trave esistente (75 mm)

Photo: Ecospheric

Nell’edificio di Zetland Road ci sono 28 diversi tipi di pareti e solai (pavimenti e soffitti), che formano 106 dettagli costruttivi. I progettisti hanno preservato le travi originali dei soffitti fissando a esse i travetti a I in legno in un modo simile a quello impiegato per fissare gli stessi tipi di elementi all’esterno dei muri in mattone.

Il sistema di travetti in legno a I installato contro il muro di mattoni originale della facciata anteriore. Nella foto, il dettaglio dell’ultimo piano e dell’attacco alla struttura del tetto.

progetti

Impianti del XXI secolo Il comfort indoor delle stanze è garantito da un sistema di VMC con recupero di calore, dove il recupero raggiunge un’efficienza del 93-94%.

Il riscaldamento è dato da due post riscaldatori elet-

trici da 2 kW collegati alla VMC e da una stufa a legna

r lp

g ba

da 5 kW di potenza, pensata come supporto per i picchi di freddo ma il cui input di calore non è stato incluso nel calcolo PHPP. All’ACS provvede un boiler con tecnologia “thermocline control”. Il termoclino è uno strato di transizione che separa in un liquido le zone con temperature diverse. Il “sistema a termoclino”, o “serbatoio a stratificazione” qui applicato, sfrutta proprio questo fenomeno di stratificazione per cui l’acqua calda e quella fredda, avendo temperature diverse, tendono a comportarsi come due liquidi distinti, rimanendo separati all’interno dello stesso accumulo, con l’acqua calda che si concentra nella parte alta (da cui viene prelevata) e quella fredda in basso. Approfittare di questo fenomeno naturale significa attingere acqua molto calda come se il serbatoio ne contenesse solo ad alta temperatura mentre, in assenza della stratificazione, l’acqua si mescolerebbe e sarebbe quindi tiepida. Photo: Rick McCullagh

Tutti gli impianti sopra descritti funzionano grazie alla produzione di energia elettrica dei pannelli fotovoltaici da circa 11 kW (produzione media annua effet-

tiva di ca. 8.740 kWh) posti in copertura e praticamente invisibili sia dalla strada sia dal giardino retrostante. Secondo i calcoli, i moduli producono più energia di quanta effettivamente necessaria alle due case gemelle, pertanto il surplus viene immesso nella rete pubblica, facendo quindi guadagnare ben più di qualche sterlina ai proprietari (addirittura 5.000 all’anno, secondo i calcoli). Per minimizzare il consumo di acqua, quella di scarico dei lavandini dei bagni viene utilizzata per riem-

Photo: Ecospheric

pire gli sciacquoni dei wc.

_33

A sinistra, l’inserimento delle tubazioni della VMC all’interno del vano camino.

Trattandosi di una casa “di lusso”, particolare attenzione è stata posta anche nella scelta dei materiali di dettaglio, come il rame per gli interruttori (opportunamente isolato!) che dovrebbe contribuire a bloccare la diffusione di virus e batteri all’interno della casa. Anche il cablaggio elettrico è stato progettato per minimizzare i campi elettromagnetici.

elle

cam

del

l’ul

tim

Più in basso, posa del telo di tenuta all’aria e controllo al vapore sopra i travetti di uno dei solai.

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Photo: Ecospheric

Photo: Rick McCullagh

ere

Sotto è possibile vedere le travi portanti di uno dei solai interpiano (da 175 mm), recuperate e isolate con cellulosa insufflata tra un elemento e l’altro e con uno strato di isolamento in fibra di legno all’intradosso.

Photo: Ecospheric

L’impianto fotovoltaico da 60 m2 (capacità totale installata: 11,88 kWp) è a servizio di entrambe le proprietà ed è composto da 36 moduli da 330 Watt su due campi (18 + 18); ogni modulo è collegato a un ottimizzatore di tensione, per gestire in modo efficiente eventuali effetti di ombreggiatura e per massimizzare l’output totale. Ogni sistema da 18 moduli è stato a sua volta suddiviso in due stringhe: una da 11 pannelli (3,63 kWp) e una da 7 moduli (2,31 kWp). Questa configurazione dovrebbe consentire di aggiungere in seguito lo stoccaggio di energia on site. Su ciascuno dei due blocchi di moduli è inoltre installato un controller solare per la produzione di acqua calda che monitora il consumo di elettricità in casa. Non appena l’energia generata dal fotovoltaico non viene utilizzata, e dovrebbe quindi essere esportata in rete, viene innanzitutto deviata in un circuito apposito che, in questo caso, è quello del riscaldatore a immersione presente nel serbatoio dell’acqua calda. Dato che le due case consumano poca energia elettrica, una grande percentuale di acqua calda sanitaria verrà generata proprio dal fotovoltaico.

progetti

focus

Lunga vita alla villetta! Davide Reggiani

I manufatti edilizi, molti dei quali adibiti a residenza,

Risalente agli anni ‘70, dalle linee semplici e dalla

che vengono portati a nuova vita tramite ristruttura-

geometria compatta, l’abitazione situata su di un lotto

zioni e riqualificazioni energetiche sono ormai diven-

di 940 m2 e con una superficie utile di 234 m2, presen-

tati consuetudine. E non si tratta, ovviamente, solo di

tava aspetti positivi non sempre facilmente riscontra-

edifici di particolare pregio storico e/o artistico, ma

bili quando si tratta di ristrutturazione e/o

anche di fabbricati che, strutturalmente ancora capaci

riqualificazione: spazi di ampia metratura, un giar-

di svolgere la funzione per cui erano stati costruiti,

dino di opportune dimensioni e una qualità costrut-

necessitano tuttavia di un aggiornamento della qua-

tiva soddisfacente. Di contro, tuttavia, comfort indoor

lità e delle prestazioni di involucro e impianti, così

e consumi energetici decisamente insufficienti ri-

come del comfort indoor. Proprio come la villetta og-

spetto ai riferimenti attuali hanno spinto i commit-

getto di questo articolo.

tenti, una giovane coppia con 2 bambini, a optare per

_33

Photo: Alessandro Milani

La riqualificazione energetica di una villetta anni ‘70 in provincia di Mantova ha riportato a nuova vita un manufatto edilizio dalle innegabili qualità spaziali di partenza. Grazie all’upgrade tecnologico, l’edificio è ora in grado di servire al meglio i suoi abitanti per gli anni a venire, sia dal punto di vista del comfort indoor che dell’indipendenza energetica, due importanti risultati raggiunti attraverso l’impiego, tra l’altro, di materiali ecologici, e di un’impiantistica moderna ed efficiente.

un ammodernamento delle prestazioni, affidandosi al

zione generale degli spazi interni, concentrando gli

raggiungimento dello standard CasaClima A (con la

interventi soprattutto al piano rialzato e prevedendo il

certificazione di un consumo energetico annuo per ri-

rifacimento delle due rampe di scale esistenti che col-

scaldamento pari a 29 kWh/m ).

legano il seminterrato ai piani superiori. Le aperture

sono state quasi tutte ampliate, per garantire una mi-

Il progetto architettonico

gliore illuminazione naturale degli ambienti e au-

La casa si presenta strutturata su 3 piani, secondo una

frangisole, per contrastare il surriscaldamento estivo.

distribuzione che prevede un seminterrato destinato a

Quest’intervento sui fori finestra ha grandemente gio-

servizi, un piano rialzato con i principali ambienti abi-

vato anche all’estetica dell’edificio, soprattutto dall’in-

tativi e un piano mansardato abitabile ma attual-

terno, dando la possibilità di gestire le grandi vetrate

mente con funzione di ripostiglio. Non

come parte essenziale dell’arredamento.

completamente libera su tutti i lati, per quanto di fa-

I grandi balconi aggettanti, che caratterizzavano l’edi-

cile gestione poiché non rivelava geometrie com-

ficio originale, sono stati eliminati nella versione

plesse, tuttavia ha richiesto qualche attenzione in più

nuova, così da annullare i ponti termici; al posto di

su uno dei muri, parzialmente addossato a un’altra

essi, nell’angolo a est, è stata realizzata una struttura

abitazione e tuttora condiviso con essa.

in calcestruzzo armato e acciaio con pavimentazione

Il progetto architettonico è partito da una ridefini-

in legno termotrattato, completamente indipendente

mentare gli apporti solari invernali, ma dotate di

focus

2 4

9 5

piano rialzato

piano superiore mansardato

e disgiunta dalla casa, che assolve la doppia funzione

1 2 3 4 5 6 7 8 9

di ballatoio d’ingresso e porticato ombreggiante nonché come prolungamento esterno – terrazza – dello spazio cucina. Infine, l’ultima azione di distacco dal progetto architettonico originale è stata effettuata eliminando le due logge esistenti nella facciata sud-est al fine sia di gua-

camera cabina armadio bagno disimpegno soggiorno/pranzo cucina ingresso porticato mansarda

dagnare superficie utile al piano rialzato, sia per migliorare il rapporto superficie/volume del fabbricato e semplificare così i lavori di coibentazione termica.

sezione AA

Riqualificare energeticamente Una volta definito il nuovo aspetto architettonico e spaziale dell’abitazione, il progetto è entrato nel merito della riqualificazione, passando alla posa dell’isolamento termico, realizzato in parte dall’esterno e in parte dall’interno, a causa di alcune particolari caratteristiche dell’edificio esistente come la presenza di soffitti confinanti con sottotetti non riscaldati e non accessibili o pavimenti confinanti con l’autorimessa seminterrata non riscaldata. La modalità di coibentazione dall’interno è stata utilizzata per ovviare a una questione pratica non altrimenti risolvibile: il manto in lamiera aggraffata della copertura era stato da poco rifatto ed è occupato in buona parte da un impianto fotovoltaico a servizio

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sezione BB

dell’abitazione adiacente, di proprietà dei genitori del

Ubicazione Levata di Curtatone (MN)

committente, con la quale la casa condivide anche la muratura di cui si parlava poco sopra. Le pareti perimetrali del piano rialzato, in muratura portante di blocchi di laterizio porizzato da 30 cm,

Progetto architettonico, direzione lavori, progetto energetico e CasaClima arch. Davide Reggiani, Mantova Strutture ing. Isaac Fiorini, Mantova

sono state rivestite esternamente da un sistema a cappotto in pannelli di sughero bruno tostato da 18 cm, mentre all’interno è stata realizzata una controparete

Progetto impiantistico ing. Marco Filippi - Energy Plus Project, Pieve di Soligo (TV)

isolata con un materassino di fibra di juta da 6 cm e

Lavori 05/2017-11/2018

chiusa con una lastra in fibrogesso. Il piano mansardato è stato invece coibentato dall’interno tramite la posa di un primo strato di pannelli in

Appaltatore Mac Costruzioni Generali s.r.l., Castellucchio (MN) Superficie fondiaria 940 m2

fibra di legno da 8 cm, tassellati alla parete e interposti a morali in legno di abete ogni 60 cm cui ha fatto

Superficie utile 234 m2

seguito un telo freno al vapore igrovariabile, per la tenuta all’aria e la corretta gestione del vapore, un se-

Superficie verde 385,75 m2

condo strato costituito da un materassino in fibra di legno di 4 cm e infine una lastra di fibrogesso a chiu-

Certificazione CasaClima A, 29 kWh/m2a

sura del pacchetto. Lo stesso sistema (ma con spessore 8+6 cm) è stato utilizzato anche per l’isolamento dall’interno dei soffitti confinanti con sottotetto non riscaldato e non accessibile, costituito da muretti e tavelloni su solaio in laterocemento. Anche la copertura del piano mansardato è stata coibentata dall’in-

L’angolo nord-est, con il portico e il percorso che accompagna all’ingresso.

Photo: Alessandro Milani

La villetta di Levata di Curtatone è arrivata prima nella categoria “Edilizia ristrutturazione residenziale” del Premio Sostenibilità 2019.

focus

NON RISCALDATO

ESTERNO

INTERNO

1 legno di abete lamellare legno multistrato di abete fenolico

schiuma poliuretanica rigida PUR/PIR sughero bruno tostato

Photo: Claudio Cotugno

Dettaglio serramento, attacco superiore finestra 1 serramento in legno lamellare di abete 2 falso telaio/monoblocco con parte strutturale in legno multistrato e schiuma poliuretanica rigida PUR/PIR e isolamento in pannelli di sughero bruno tostato, compreso di cassonetto per alloggiamento frangisole in acciaio zincato 3 frangisole con lamelle di alluminio impilabili e orientabili 4 sigillatura nodo secondario (falso telaio/parete) con schiuma poliuretanica elastica basso-espansiva 5 sigillatura interna nodo secondario (tenuta allâ&#x20AC;&#x2122;aria) con nastro adesivo sigillante e intonacabile 6 sigillatura esterna nodo secondario (tenuta al vento) con nastro adesivo sigillante e intonacabile 7 cornice decorativa in legno lamellare di rovere

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Solaio verso sottotetto non riscaldato (U=0,286 W/m2K), dallâ&#x20AC;&#x2122;intradosso - lastra in fibrogesso (12,5 mm) - materassino isolante in fibra di legno (40 mm) - telo freno al vapore igrovariabile - pannello isolante in fibra di legno (80 mm) - intonaco calce-cemento esistente (15 mm) - solaio in laterocemento esistente (200 mm)

Photo: Davide Reggiani

La casa, prima degli interventi di riqualificazione, era caratterizzata da ampie terrazze sporgenti che sono state eliminate per minimizzare i ponti termici. La struttura dell’edificio, semplice e razionale, si presentava comunque in buone condizioni di manutenzione, fornendo una base ottimale per l’intervento di riqualificazione .

terno, con un metodo simile, eccetto che per la posa del telo freno al vapore, sostituito dalla presenza di un pannello in fibra di legno di 3 cm, con lati maschiati e superficie prefinita in cellulosa bianca, che integrano anche le funzioni di freno al vapore e tenuta all’aria, una volta stuccate le unioni dei pannelli e sigillate le unioni perimetrali con nastro autoespandente. Infine, il pavimento verso il piano seminterrato, in parte non da 4 cm e un sottofondo in cemento cellulare leggero di 18 cm, il tutto collocato su un telo in polietilene con funzione di barriera al vapore e tenuta all’aria. Per quanto riguarda i serramenti, la scelta è ricaduta su un particolare tipo di infisso con telaio completamente a scomparsa sui 4 lati in legno di abete laccato bianco e con controtelaio del tipo monoblocco, realizzato in PUR e sughero, che integra il cassonetto e le spalle con guide isolate per frangisole e zanzariera. In fase di progetto esecutivo si è deciso di escludere il piano seminterrato dall’involucro CasaClima e di trattarlo in modo indipendente rispetto al resto del fabbricato, soprattutto per semplificare le lavorazioni

Photo: Claudio Cotugno

riscaldato, è stato isolato con una lastra in poliuretano

Sopra, la posa del primo strato di pannelli in fibra di legno all’intradosso del solaio del primo piano. Nella pagina a fianco, a sinistra, il dettaglio della zoccolatura è stato risolto con un profilo di partenza in PVC. Si noti il nastro autoespandente tipo BG1 in corrispondenza del cambio spessore. A destra, con il rivestimento a cappotto è stata realizzata la zoccolatura dell’edificio (come elemento decorativo) variando lo spessore da 14 a 18 cm. I lavori di realizzazione hanno richiesto un anno e mezzo di tempo, dalla primavera del 2017 all’autunno del 2018.

focus

Photo: Claudio Cotugno

Lâ&#x20AC;&#x2122;isolamento dallâ&#x20AC;&#x2122;interno del piano mansardato.

Parete piano mansardato, dallâ&#x20AC;&#x2122;interno (U=0,235 W/m2K) - lastra in fibrogesso (12,5 mm) - materassino isolante in fibra di legno (40 mm) - telo freno al vapore igrovariabile - pannello isolante in fibra di legno (80 mm) - intonaco calce-cemento esistente (15 mm) - muratura in laterizio porizzato esistente (300 mm) - intonaco calce-cemento esistente (15 mm)

Copertura piano mansardato, dallâ&#x20AC;&#x2122;interno (U=0,235 W/m2K) - pannello in fibra di legno con superficie prefinita in cellulosa (30 mm) - materassino in fibra di legno (80 mm) - intonaco calce-cemento esistente (15 mm) - solaio in latero-cemento esistente (200 mm) - telo in polietilene esistente - pannello in XPS esistente (100 mm) - pannello in sughero biondo esistente (40 mm) - pannello in OSB esistente (13 mm) - materassino antirombo e anticondensa esistente - manto in lamiera di rame aggraffata esistente

Dettaglio attacco superiore solaio parete perimetrale-copertura 1 sigillatura con sigillante MS polimero 2 nastro di guarnizione autoespandente, in schiuma poliuretanica elastica con collante acrilico 3 nastro adesivo sigillante con supporto in feltro intonacabile 4 struttura portante esistente

SOGGIORNO - PIANO RIALZATO

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2 1

ESTERNO

Parete perimetrale verso l’esterno (U=0,137 W/m2K), dall’interno - lastra in fibrogesso (12,5 mm) - materassino isolante in fibra di Juta (60 mm) - intonaco calce-cemento esistente (15 mm) - muratura in laterizio porizzato esistente (300 mm) - intonaco calce-cemento esistente (15 mm) - pannello in sughero bruno tostato (180 mm) - rasatura in calce idraulica naturale (10 mm)

SOGGIORNO - PIANO RIALZATO

DISIMPEGNO - PIANO SEMINTERRATO

5 4

Dettaglio attacco a terra parete perimetrale 1 zoccoletto in pietra naturale 2 sistema impermeabile cementizio bicomponente elastico (4 mm) 3 rasatura della zoccolatura del sistema a cappotto (min. 5 mm) 4 pannello isolante in EPS (140 mm) 5 collante di fondo del sistema (4 mm) 6 profilo per zoccolatura in PVC 7 nastro di guarnizione autoespandente, in schiuma poliuretanica elastica con collante acrilico per sigillatura e tenuta al vento e alla pioggia battente 8 profilo di gocciolamento in PVC

3 2

ESTERNO

Solaio verso seminterrato non riscaldato (U=0,242 W/m2K), dall’estradosso - parquet in rovere (15 mm) - massetto autolivellante in cemento (40 mm) - materassino acustico anticalpestio (10 mm) - sottofondo in cemento cellulare leggero (160 mm) - pannello in poliuretano (40 mm) - telo in polietilene - solaio in laterocemento esistente (200 mm) - intonaco calce-cemento esistente (15 mm)

relative alla tenuta all’aria, pur estendendo l’isolamento a cappotto anche alle porzioni di pareti perimetrali di pertinenza di questo piano e coibentando il pavimento contro terra con un pannello in poliureÈ stato invece necessario isolare il vano scala, che rientrava nell’involucro CasaClima, rispetto al resto dei locali del piano interrato e al terreno, creando un

La controparete sulla parte di muro condivisa con i vicini è stata isolata con materassini flessibili in fibra di juta.

isolamento a cappotto delle pareti con EPS grafitato di

focus

Photo: Claudio Cotugno

tano di 6 cm.

10 cm, mentre il pavimento verso il terreno è stato

Un’impiantistica al passo coi tempi

coibentato con lastre in poliuretano di 10 cm. In tutte le stratigrafie dei vari pacchetti tecnologici è stata riservata un’attenzione particolare alla salubrità niture interne solo materiali di origine naturale o co-

mandata, eccetto che per il piano seminterrato di cui

munque a bassissima emissione di inquinanti.

si parlerà alla fine di questo paragrafo, a un sistema

Tra i prodotti impiegati nella riqualificazione che

“tutta aria”, rinunciando all’utilizzo di terminali di

rispondono a istanze ecologiche sono da ricordare

emissione tradizionali di tipo radiante.

il cappotto termoisolante in sughero bruno tostato,

Pertanto il cuore del sistema è costituito dall’impianto

posato con collanti-rasanti a base di calce idraulica

di ventilazione meccanica controllata, con recupera-

naturale; gli isolamenti interni in fibra di legno e juta

tore di calore ad alta efficienza e bypass estivo, che ga-

(certificati PEFC, FrenchLabelA+, NaturePlus); le pan-

rantisce un costante ricambio d’aria, un’efficace

nellature in lastre di gessofibra (certificato FrenchLa-

filtrazione di allergeni ed agenti inquinanti esterni

belA+); le tinteggiature interne realizzate con prodotti

nonché il controllo dei livelli di CO2 all’interno degli

a base vegetale (Certificati FrenchLabelA+) e il

ambienti. Esso è inoltre dotato di una batteria di post

parquet in Rovere Europeo, con finitura superficiale

riscaldamento/raffrescamento con un circuito colle-

eseguita solo con olii vegetali (certificati PEFC,

gato a una pompa di calore aria/acqua, che permette

FrenchLabelA+, NaturePlus).

di coprire il fabbisogno di climatizzazione dell’edificio

Photo: Claudio Cotugno

La climatizzazione degli ambienti è totalmente de-

Photo: Claudio Cotugno

ambientale dei locali, cercando di utilizzare per le fi-

Photo: Claudio Cotugno

A sinistra: in alto, la nastratura che garantisce tenuta all’aria nel passaggio delle tubature impiantistiche; in basso, dettaglio delle nastrature esterne in prossimità di un serramento. Qui sopra, posa della barriera al vapore e della tenuta all’aria sul solaio del piano rialzato.

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Come si può evincere dalle immagini, in cantiere è stata riservata alla tenuta all’aria una cura maniacale: nella posa dei teli, nella nastrature di tutti i passaggi impiantistici, nell’intonacatura delle tracce realizzate nella muratura, nella posa di controtelai e serramenti. Tali accorgimenti hanno permesso di raggiungere l’eccellente valore di n50, max = 0,21 h-1 nel Blower-door-test finale.

nelle mezze stagioni. Quando invece il clima esterno

tone sezionale dell’autorimessa, l’impianto di allarme.

diventa più severo (sia in inverno che in estate) e le

Sopra la copertura piana del posto auto sono stati po-

potenze richieste all’impianto di climatizzazione au-

sati 12 moduli fotovoltaici di silicio monocristallino

mentano, entrano in funzione quattro ventilconvet-

ad alta efficienza da 330 W cadauno che generano una

tori, che forniscono l’apporto aggiuntivo necessario di

potenza di picco di 4 kW e che assicurano un grado di

aria climatizzata di ricircolo. Questi ventilconvettori

copertura del 55% e un grado di utilizzo del 70%.

sono collegati alla medesima pompa di calore

I locali del piano seminterrato esclusi dal calcolo Ca-

aria/acqua, che genera anche l’ACS, stoccata in un bol-

saClima – destinati a servizi quali lavanderia, riposti-

litore di accumulo. Infine, la casa è dotata anche di un

glio e cantina – sono stati gestiti in maniera

piccolo caminetto a legna, con potenza modulante da

indipendente rispetto al resto dell’abitazione, instal-

5 a 9 kW e funzione sostanzialmente “decorativa”, do-

lando un condizionatore trial split a espansione di-

tato di sportello a tenuta stagna ed alimentazione

retta che permette una climatizzazione durante tutto

della camera di combustione con aria esterna.

l’arco dell’anno, benché non un ricambio di aria auto-

L’impianto elettrico dell’edificio è stato realizzato inte-

matico.

ramente con tecnologia domotica, con protocollo KNX e permette di controllare (anche da remoto tramite smartphone) praticamente tutti i sistemi tecnologici della casa: la ventilazione meccanica, la climatizzazione, l’illuminazione, i frangisole motorizzati, il por-

Davide Reggiani Architetto, Consulente energetico, Passivhaus Certified Designer, Esperto CasaClima JR.

Photo: Alessandro Milani

Al fine di minimizzare i consumi elettrici e ottimizzare l’efficienza dell’impianto, tutti i corpi illuminanti installati sono del tipo a LED.

Un piccolo caminetto a legna caratterizza architettonicamente lo spazio della zona living. Con potenza modulante da 5 a 9 kW, ha una funzione principalmente “decorativa”, dotato di sportello a tenuta stagna e alimentazione della camera di combustione con aria esterna.

focus

Smart Home, Smart City e Smart District: parole e concetti che fanno ormai parte della quotidianità. Ma a che punto siamo? Sono realtà? Oppure siamo ancora in una fase di ricerca? Cerchiamo di capire cosa è stato fatto e cosa si sta facendo in merito, grazie alle attività di ENEA che da anni sta ricercando, progettando e sviluppando modelli, dispositivi, piattaforme, interfacce che possano essere applicati al contesto reale. Un excursus che mette in evidenza vantaggi e criticità di un percorso non ancora concluso.

Claudia Meloni, Sabrina Romano

Photo: Julia Solonina on unsplash

Smart City e District: un futuro possibile?

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innovazione

richiedono rilevanti modifiche al governo e all’organizzazione della città per poter essere usati in ambito uando parliamo di Smart Home, il rimando

urbano.

immediato è a una casa intelligente in cui il fruitore,

Le difficoltà nell’attuare i processi di trasformazione

operando su dispositivi e sensori, può controllare l’il-

delle città in Smart Cities sono legate in particolare alle

luminazione naturale e artificiale, monitorare la tem-

tecnologie ICT (sensori; trasporto, conduzione ed ela-

peratura e la CO2, accendere e spegnere gli impianti di

borazione dei dati; interattività) e a tutto ciò che è indi-

climatizzazione, comandare a distanza gli elettrodo-

spensabile per dare flessibilità ai servizi urbani che non

mestici mediante impianti, più o meno complessi, di

sono conosciuti, le cui informazioni sono non fruibili o

domotica. Se invece facciamo riferimento alle Smart

non note ai cittadini che a loro volta sono parzialmente

Cities, parliamo di città che utilizzano sistemi per mi-

connessi. Tutto questo ha un impatto economico poi-

gliorare la gestione e l’efficienza dell’ambiente co-

ché non esistono prodotti standardizzati e integrati a

struito e dei servizi tradizionali a beneficio dei propri

cui un’amministrazione può fare riferimento, ma sul

abitanti e delle loro attività.

mercato sono disponibili solo soluzioni studiate appo-

Sfatiamo subito qualche diffuso luogo comune dal

sitamente, caso per caso. Inoltre, non esistono ancora

punto di vista mediatico; se da un lato possiamo dire

modelli di business stabili e consolidati che permet-

che le Smart Home sono una realtà, dall’altro non è

tano a differenti servizi di operare su una stessa infra-

possibile fare la stessa affermazione per le Smart Cities

struttura, ricavando il massimo valore monetizzabile

perché esse non sono ancora entità consolidate, anche

dal dato. Agli ostacoli di carattere scientifico fanno da

se in verità sono stati realizzati esempi effettivi, basti

contraltare quelli gestionali e socio-politici in quanto

pensare a Masdar City; concretamente ci sono solo

per una Smart City è preferibile un’organizzazione con

progetti e applicazioni dimostrativi a scala limitata

progetti orizzontali e non a silos verticale, dove gli as-

che avrebbero poche opportunità di essere replicati

sessorati spesso sono chiusi in se stessi e dove, a volte,

nelle nostre città. Una “città intelligente”, infatti, va

sono richieste procedure di appalto pubblico più inno-

oltre l’apparato dell’informazione e della comunica-

vative e non ancora capillarmente diffuse sul territorio

zione poiché tra gli obiettivi più importanti si annove-

(vedi immagine della pagina seguente). In Italia, inol-

rano un migliore utilizzo delle risorse e una minore

tre, pur disponendo di aziende molto avanzate nei set-

emissione di gas climalteranti. Ciò significa reti di tra-

tori smart, si riscontra una ritrosia a costituire filiere

sporto più funzionali, approvvigionamento idrico e

che invece garantirebbero risultati grazie all’interope-

smaltimento dei rifiuti efficaci, metodi per riscaldare

rabilità di molte tecnologie.

e illuminare gli edifici più performanti, ovvero ammi-

Ma non tutto è perduto e con il 2020 alle porte è indi-

nistrazioni attive e reattive per soddisfare le esigenze

spensabile fare il punto della situazione e cercare di

della popolazione. È vero altresì che i dispositivi

capire cosa si è fatto e cosa si sta facendo – e si farà –

e le soluzioni per le smart cities sono già disponibili,

relativamente alle Smart Home e Smart Cities su cui

ma solo se si fa riferimento alle singole tecniche di

ENEA, Agenzia Nazionale per le nuove tecnologie,

base (sensori, information technology) anche se manca

l’energia e lo sviluppo sostenibile, studia e ricerca a

ancora un ecosistema di elementi interoperanti che

partire dal progetto ”City 2.0”, su L’Aquila, fino alla

innovazione

realizzazione di uno Smart Village presso il Centro Ri-

il futuro ricade all’interno del progetto “Sviluppo di un

cerche della Casaccia. Qui lo sviluppo di nuove e inno-

modello integrato di Smart District Urbano” dell’Ac-

vative tecnologie è portato avanti in collaborazione

cordo di Programma Ricerca Sistema Elettrico con il

con altri enti di ricerca, istituti universitari e aziende

Ministero dello Sviluppo Economico.

al fine di rendere effettivamente “Smart” le nostre

Lo schema della Smart City, che è direttamente opera-

case, quartieri e città; i risultati ottenuti sono stati ap-

tivo nei contesti urbani, considera tre campi di appli-

plicati in 12 progetti dimostrativi all’interno di aree ur-

cazione: sistemi aggregati per edifici, infrastrutture

bane in diverse parti del nostro Paese. Vediamo alcune

pubbliche energivore e smart community. È stata inol-

di queste esperienze.

tre creata una piattaforma ICT di integrazione – la Smart District Platform (vedi Schema concettuale –

I modelli Smart di ENEA

SCPS della pagina a fianco) – alla quale è possibile col-

ENEA ha elaborato un modello della città del futuro

innovazioni, già connessi tra di loro. Le soluzioni che

che utilizza strumenti e soluzioni di ultima genera-

sono inserite nella città del futuro comprendono:

zione per le abitazioni e l’ambiente costruito che si

• smart home: caratterizzata da una serie di sensori

fondano sul risparmio energetico e idrico, sulla sicu-

che, dal costo contenuto e dalla invasività ridotta, con-

rezza, salute e comfort abitativo degli utenti, sull’eco-

sentono il monitoraggio energetico-ambientale delle

nomia circolare, sul monitoraggio ambientale, sulla

abitazioni, la segnalazione di infrazioni alla sicurezza

gestione amministrativa e sulla partecipazione alla

e il controllo delle condizioni di salute delle persone;

vita collettiva. Alcune di queste strategie e metodolo-

• smart building: edificio innovativo, che presenta un

gie sono state prima adottate e qualificate all’interno

impianto fotovoltaico, batterie per l’accumulo e una

dello Smart Village del Centro ENEA della Casaccia e

nuova gestione dei flussi energetici i quali diminui-

successivamente testate in alcuni quartieri di Roma e

scono la richiesta di energia dalla rete elettrica pub-

in molti comuni italiani e successivamente adottate e

blica riducendo i costi di approvvigionamento finali;

qualificate all’interno dello Smart Village del Centro

• lampioni intelligenti: corredati di connettività e sen-

ENEA della Casaccia le cui caratteristiche verranno il-

soristica regolano da remoto e automaticamente l’in-

lustrate nel corso dell’articolo. Questo percorso verso

tensità dell’illuminazione pubblica a LED – con costi

legare tutti i servizi urbani di distretto e i prototipi e le

Rottura dei silos verticali in una Smart City: tutti i sistemi e i servizi devono essere interoperabili.

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Schema concettuale di una SCPS, ovvero una piattaforma ICT orizzontale, SCPS-based, i cui principali traguardi sono: • fornire uno strumento alla municipalità per monitorare e gestire i diversi contesti applicativi della città; • divenire ponte di comunicazione interoperabile tra le diverse piattaforme preesistenti della città.

La Smart City Platform è quindi lo strumento della municipalità per raccogliere dati dal proprio territorio urbano, integrando le diverse piattaforme esistenti nella Smart City, con lo scopo di effettuare una gestione energetica basata sulla conoscenza e fruibilità delle informazioni raccolte.

ridotti anche dell’80% – e acquisiscono dati dei flussi

• compostaggio di comunità: per valorizzare gli scarti

di traffico e delle condizioni ambientali;

alimentari;

• software per previsioni di rischio delle infrastrutture

• piattaforma nazionale per il monitoraggio e la valuta-

energetiche e idriche: per eventi meteorologici estremi,

zione dei consumi delle infrastrutture pubbliche energi-

come ad esempio precipitazioni intense ed esonda-

vore (PELL): crea una mappa standardizzata e

zioni, o di terremoti; possono anche stimare i danni;

omogenea dei dati di identità e di consumo che diven-

• sistema basato su droni: per il monitoraggio energe-

tano un vero e proprio catasto nazionale;

tico degli edifici energivori e l’analisi della qualità

• Social Urban Network: già testato nel quartiere di

dell’aria mediante video e termografie all’infrarosso,

Centocelle a Roma (vedi approfondimento a pag. 95),

con calcolo delle dispersioni di calore e della concen-

l’obiettivo della rete è sviluppare una smart commu-

trazione di inquinanti;

nity locale e promuovere la co-governance, la parteci-

• gestione intelligente della rete idrica: per individuare

pazione alla vita collettiva e comportamenti

le perdite in tempo reale sia a livello della singola

sostenibili grazie a processi di formazione e organizza-

utenza che di distretto urbano;

tivi, living lab e tecnologie ICT.

• gestione intelligente e controllo automatizzato degli im-

Tra le tecnologie ricordiamo invece:

pianti di depurazione delle acque reflue: grazie a un si-

• SmartEye: sensore ottico impiegato per la regola-

stema brevettato da ENEA che fa risparmiare

zione adattiva dell’illuminazione pubblica mediante il

significativamente i consumi elettrici e a una metodo-

rilevamento del traffico veicolare e delle condizioni am-

logia innovativa di “labelling” energetico che intro-

bientali che si evolve in un multi-sensore che misura

duce opportune classi di efficienza;

parametri diversi rispetto a quelli appena elencati, le-

innovazione

gati ad esempio a specifiche criticità (incidenti, incendi,

Queste ultime quattro tecnologie, quasi tutti svilup-

ecc.) e che fornisce ragguagli all’amministrazione pub-

pate in collaborazione con il Politecnico di Milano - Di-

blica, al gestore dell’impianto e al cittadino; trasmette

partimento di Design, sono state ideate per i luoghi e si

solo l’informazione elaborata, non necessitando quindi

basano su concetti quali LED, modularità, sostenibilità,

di intervento umano o di particolari condizioni di

controlli intelligenti, comfort luminoso, human centric

banda perché trasferisce solo dati e non flussi di video;

lighting; i prototipi di tali sistemi sono stati installati e

• Sesto Senso: apparato per gli spazi confinati, costi-

testati nell’edificio ENEA di Ispra (VA). Questi disposi-

tuito da un’unità centrale a microcontrollore con ca-

tivi di rilevamento, di misura e di attuazione, oltre a

pacità di apprendimento, la quale elabora i dati

essere idonei al monitoraggio e al controllo da remoto,

provenienti da sensori di grandezze ambientali – tem-

devono essere resi disponibili a basso costo nell’ambito

peratura, umidità, luminosità, movimento, rumore, vi-

delle Smart Cities affinché la loro diffusione sia agevo-

brazione, apertura e chiusura di porte e finestre,

lata e devono essere in grado di eseguire più azioni in

conteggio transito persone, ecc. – ottenendo misure

un unico modulo, ovvero devono poter usare proto-

“indirette”. Grazie all’uso della tecnica delle reti neu-

colli di comunicazione aperti e standard per realizzare

trali, il sistema multi-sensoriale è in grado di percepire

un ecosistema di strumenti che possa essere usato sia

le informazioni “nascoste” nel contenuto informatico

all’interno degli edifici che in ambiente aperto.

dei singoli valori registrati da ogni dispositivo, facente parte del complesso sensoriale installato; • Asterism: sistema per le postazioni di lavoro multiutente che consente di controllare individualmente tre

La gestione avanzata degli edifici

punti di illuminazione diretta e due di indiretta, variandone intensità e tonalità della luce;

Nei tre anni del programma di ricerca, sono stati pro-

• COEELO: apparecchio per ufficio a sospensione, a

gettati, sviluppati e testati una serie di sistemi e di me-

LED e fosfori con emissione diretta di cui è possibile

todologie che permettono a un aggregatore centrale di

gestire l’intensità e la tonalità di luce;

offrire sistemi innovativi ai fruitori di un distretto a

• HumbleBEE: pensato per gli ambienti industriali, è

destinazione mista residenziale e terziaria. Per gli edi-

un high bay a LED e fosfori remoti che è regolabile a se-

fici abitativi ENEA ha creato un modello replicabile di

conda della presenza e della quantità di luce naturale;

Smart Home di cui è possibile valutare i consumi ener-

• L@W: apparecchio per l’illuminazione puntuale che

getici, il comfort e la sicurezza che vengono comuni-

può mutare intensità e ampiezza del raggio luminoso.

cati a una piattaforma ICT dove sono analizzati per

Qui sopra, interfaccia dell’Aggregatore per feedback all’utente: confronto con gli altri utenti. Nella pagina accanto, schema del Kit d’installazione di una smart home.

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dare una risposta all’utente e alla comunità. L’obiettivo

pologia dei servizi. È possibile integrare poi la disag-

ultimo è la riduzione della richiesta di energia (elet-

gregazione dei consumi generali di un’abitazione me-

trica e termica) del consumatore finale mediante una

diante modelli basati su machine learning in fase di

maggiore consapevolezza del valore dell’energia, la

sviluppo in ENEA (vedi schema sottostante).

fornitura di servizi aggiuntivi alla persona, ossia assisted living, e la sicurezza. Per far ciò, nelle abitazioni sono stati installati una serie di sensori, facilmente re-

Smart Village della Casaccia

peribili sul mercato ed economici, idonei al monito-

ENEA sta testando sulla “propria pelle”, precisamente

raggio ambientale ed energetico, della sicurezza e

al Centro Ricerche della Casaccia, un prototipo di inse-

anche delle condizioni di salute di tutte quelle persone

diamento “intelligente” che interessa vari ambiti inte-

che necessitano di particolari cure. I dispositivi wire-

grati comandati da un’infrastruttura ICT e che è

less non richiedono interventi invasivi e trasmettono

supervisionato da un centro di controllo allestito ap-

dati, tramite protocolli di comunicazione standard e

positamente. Alcuni soluzioni: l’illuminazione dei

aperti, a un dispositivo hardware connesso a una rete

viali interni è stata convertita secondo una logica

internet – l’Energy Box – che raccoglie tutte le infor-

smart, dotando i pali della luce di un sistema di telege-

mazioni e le invia in tempo reale alla piattaforma di

stione punto-punto, connesso con gli apparati di rile-

aggregazione, dove vengono elaborati. Tramite un’in-

vazione del traffico pedonale e veicolare grazie agli

terfaccia appositamente predisposta, l’utente può trac-

SmartEye, metodo che consente di regolare l’intensità

ciare i propri consumi e controllare i propri progressi

delle lampade e di conseguenza di risparmiare ener-

confrontandosi anche con altre persone e innescando

gia, garantendo luoghi sicuri per gli utenti. I dati dei

così un comportamento competitivo, ma virtuoso, per

sensori ottici si integrano con quelli provenienti dai

un uso dell’energia più efficiente (vedi schema in

badge di ingresso, in modo tale da fornire il servizio ri-

basso pagina a fianco). Energy Box è stato sviluppato

chiesto nel luogo e nel momento in cui vi è l’esigenza

da ENEA in collaborazione con un’azienda privata del

sulla base del principio energy on demand, da ottimiz-

settore ed è stato sperimentato nel quartiere di Cento-

zare i profili di illuminazione dei viali e da adattare di-

celle a Roma. Gli utenti comandano i sistemi presenti

namicamente l’energia indispensabile negli spazi di

nella casa, tramite servizi web, raggiungibili anche tra-

lavoro. L’interazione tra i dispositivi e la rete permette

mite smartphone e persino robot umanoidi, relazio-

di fermare il funzionamento degli impianti di riscalda-

nandoli, se del caso, anche con le proprie condizioni e

mento, raffrescamento e ventilazione quando non è

abilità fisiche per permettere un allargamento della ti-

stata registrata la presenza di persone in una stanza e

innovazione

Lo Smart Village La Casaccia.

di spegnere le luci quando ne è stata rilevata l’uscita.

nergica ed interoperabile; traguardo raggiunto grazie

Nello Smart Village ci sono, inoltre, dieci edifici intelli-

a un forte progresso tecnologico, componenti innova-

genti in cui sono stati installati sensori, sistemi di at-

tivi, partecipazione sociale e massiccio impiego di me-

tuazione e di trasmissione dei dati per la

todi ICT. La definizione di specifiche standard e di

comunicazione in tempo reale con il complesso di su-

tecnologie open agevola, infatti, la replicabilità dei

pervisione dotato di servizi di diagnostica. Tale allesti-

modelli sviluppati come primo passo verso le Smart Ci-

mento gestisce singolarmente le strutture dialogando

ties. In quest’ambito è stata definita una piattaforma

con gli apparati di controllo installati, i quali ricevono

ICT basata su specifiche aperte per l’interoperabilità,

le indicazioni per l’ottimizzazione dei consumi; l’ope-

chiamata SCPS - Smart City Platform Specification, me-

razione viene effettuata impostando i set-point per re-

diante la quale è stato possibile analizzare diversi casi

golare gli impianti (climatizzazione e illuminazione) a

studio che interessano la trasmissione dei dati tra uno

seconda di criteri e target stabiliti quali comfort, con-

o più servizi urbani e l’ICT di distretto. Tutto ciò ha

tenimento dei consumi e riduzione delle spese. Questa

portato a criteri per la gestione in tempo reale di si-

gestione permette di conseguire notevoli risparmi

stemi urbani tra loro fortemente integrati così da age-

energetici ed economici con costi di investimento con-

volare il management operativo della città, la messa a

tenuti poiché essi riguardano principalmente l’auto-

punto di soluzioni adattive, modalità di valutazione

mazione e l’ICT dei fabbricati, quindi senza necessità

prestazionale, diagnostica e ottimizzazione real time e

di intervenire sulle loro caratteristiche costruttive.

software di comunicazione dei dati real time. Tutto quanto descritto sopra, come accennato precedente-

Smart District Urbano

mente, è stato testato nello Smart Village della Casac-

Il progetto “Sviluppo di un modello integrato di Smart

quartiere romano di Centocelle.

cia e alcune soluzioni in un contesto reale, ovvero nel

District Urbano” si inserisce nel tema “Smart cities e smart communities” di ENEA e si è concluso, dopo un percorso triennale, nel dicembre 2018. La ricerca si poneva l’obiettivo di migliorare l’efficienza energetica e di fornire nuovi servizi ai cittadini grazie a una forma di distretto urbano intelligente dove proprio quei servizi di quartiere erano gestiti in maniera ottimale, si-

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Claudia Meloni Architetto, ENEA - Dipartimento Tecnologie Energetiche, Divisione Smart Energy Sabrina Romano Architetto, ENEA - Dipartimento Tecnologie Energetiche, Divisione Smart Energy

Smart community locali: l’esperienza di Centocelle La “Smart community per la co-governance del di-

struttura è composta da un potale (www.centoce.it),

stretto” consiste in una metodologia per lo sviluppo

da una pagina e da un gruppo Facebook, oltre a un

di una Smart Community locale in grado di attivarsi

social analyzer e la social dashboard (un cruscotto per

per la co-governance del quartiere stesso, consen-

l’amministratore), mentre la parte fisica è data da un

tendo ai cittadini di partecipare alla vita collettiva,

totem interattivo.

nonché di venire a conoscenza di comportamenti so-

Creata appositamente, una app testa le capacità ge-

stenibili e di intraprendere soluzioni smart. Le ope-

stionali degli abitanti per il bene comune e per la so-

razioni effettuate riguardano processi formativi

luzione di aspetti vulnerabili individuali e

sulla sostenibilità energetica e sulle competenze so-

comunitari. Ristabilendo un sistema sostenibile inte-

ciali, procedure organizzative su co-governance, co-

grato locale, attraverso la realizzazione di micro pro-

design, living lab e un insieme di tecnologie ICT con

getti attivati dai partecipanti, la app conduce

particolare riferimento al social web. Il Social Urban

all’identificazione della competenza raggiunta, atte-

Network (SUN) dunque consiste in un insieme coor-

stata attraverso una forma di riconoscimento inter-

dinato di interventi che si sviluppa sia sulla rete web

nazionale chiamata Digital Badge. Tra le iniziative nel

(social networks, portale web) sia sulla scena urbana

quartiere-demo è stato condotto uno smart lab scola-

con iniziative, anche interattive, sul territorio, il cui

stico in un istituto del distretto con l’idea che una co-

intento specifico è stimolare la comunità a condivi-

munità si possa attivare anche grazie a piccoli

dere informazioni, esprimere le proprie idee su

gruppi, quali focolai per lo start-up di iniziative volte

come migliorare la qualità di vita nel proprio quar-

alla rigenerazione urbana e per innescare un pro-

tiere e fornire un riscontro sulla efficacia e sull’effi-

cesso di crescita della smart community del quartiere;

cienza dei servizi urbani erogati.

è stato progettato e realizzato il laboratorio di facili-

Nel caso di Centocelle, per prima cosa è stata effet-

tazione per l’economia circolare a scala urbana come

tuata un’indagine sociale nella zona volta a valu-

urban living lab del distretto con conseguente speri-

tarne le criticità e i bisogni privati e collettivi; sono

mentazione del modello collaborativo in alcune re-

state condotte analisi e diagnosi specifiche in forma

altà del quartiere prescelto.

quali-quantitativa, preposte all’incentivazione del

L’avvio delle attività per la co-governance e per l’eco-

cittadino a rendersi responsabile verso le politiche di

nomia circolare del territorio locale ha coinvolto

sostenibilità integrata del proprio quartiere. Il SUN a

sempre di più la comunità residente. In particolare, è

Centocelle ha preso il nome di “centoc’è”. L’infra-

stata applicata la metodologia co-city per la co-governance con l’obiettivo di individuare i cittadini attivi e di selezionare possibili imprenditori civici da accompagnare nel concepimento di una impresa collettiva urbana; ciò ha portato alla costituzione della cooperativa CooperACTiva che in futuro opererà in azioni connesse al turismo integrato sostenibile, alla cultura e alla creatività, all’economia circolare, ai servizi collaborativi e digitali di quartiere.

innovazione

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