速
KLIMAHOUSE
2012
26 - 29 gennaio 2012 | Bolzano
Fiera internazionale specializzata per l’efficienza energetica e la sostenibilità in edilizia
plus VISITE GUIDATE A
CaseClima Convegno specializzato
COSTRUIRE CON INTELLIGENZA
gio-dom: 9.00-18.00
Forum
GLI ESPOSITORI SI PRESENTANO
Klimahouse City Parcour Laboratorio DAL VIVO
Online Ticket -30%
www.klimahouse.it
KLI12-1511181-CasaBenessereA4-it.indd 1
05/12/11 09:17
/
L’EDIFICIO SOSTENIBILE a cura di Gianni Cecchinato
La speranza di una futura vita sostenibile si può trasformare in concretezza attraverso la realizzazione di edifici sostenibili. Non è semplice dare una definizione di edificio sostenibile: molte e diverse sono le opinioni sul come classificarlo, anche per come vengono identificati (ecocase o edifici verdi). Secondo Green Building un edificio va considerato sostenibile se vengono considerati i seguenti aspetti: i materiali da costruzione, la salute degli occupanti, come viene prodotta l’energia e l’efficienza con cui viene utilizzata e al consumo dell’acqua. Oltre il rapporto tra costi e benefici nel medio-lungo termine. Iniziando le considerazioni dai materiali, è utile definire e sottolineare le differenze tra materiali considerati sostenibili e quelli bioedili, vista la confusione che regna al riguardo. Materiali sostenibili: sono quelli valutati secondo le procedure LCA (Life Cycle Analysis). Le quali valutano quanta energia è stata incorporata, la loro durata di vita e la produzione minimale di rifiuti, la possibilità del loro riciclo o riutilizzo. I primi riscontri di sostenibilità, intesa nella sua interpretazione moderna, si trovano nelle descrizioni (datate circa mille anni fa) delle pratiche forestali che limitavano il taglio delle piante in funzione della loro crescita. Materiali bio: sono quelli ottenuti da prodotti naturali (materie prime), con l’uso di fonti rinnovabili, gestiti e reperiti a livello locale, come pure riciclati da materiali di recupero stoccati nelle vicinanze del sito di produzione (secondo il
principio del km 0). Gli altri aspetti da considerare sono la progettazione (in funzione dell’energia da consumare) e da cui si deve partire, i consumi d’acqua e la salubrità dell’edificio. Attraverso una progettazione solare passiva si riducono pesantemente i costi di riscaldamento e raffrescamento (dal 30 al 100%) grazie all’impiego dei materiali isolanti e serramenti a risparmio energetico. Il ridotto bisogno di energia elettrica si ottiene con una progettazione che sfrutti la luce naturale o utilizzi impianti di illuminazione artificiale efficiente come pure l’uso di elettrodomestici di almeno classe A. L’impiego della domotica, finalizzata ad ottenere nella gestione degli impianti tecnici (riscaldamento/raffrescamento ed illuminazione) secondo quanto previsto dalla Norma UNI EN 15232:2007, consente di ottenere ottimi risultati nell’efficienza energetica finale dell’immobile. L’impiego di materiali e prodotti non tossici migliora la qualità dell’aria degli ambienti riducendo, se non eliminando, le patologie legate alle vie respiratorie e le allergie. I sistemi di ventilazione, inoltre, garantiscono di conseguenza la qualità indoor. Ultimo aspetto da non tralasciare è l’acqua potabile, il cui consumo va ridotto al minimo installando sistemi di raccolta e riutilizzo dell’acqua piovana per gli scarichi dei WC o per l’irrigazione del verde privato. Questa risorsa, tanto importante per la vita quanto sempre meno disponibile (vedi cambi climatici ed aumento della popolazione sulla terra), senza analizzare i consumi legati agli stili di vita quotidiana, occupa una posizione prevalente nella costruzio-
ne di edifici con materiali tradizionali (con mattoni e cemento se ne consumano circa 80.000 litri per una abitazione di circa 100 mq) al contrario di quando si impiegano strutture portanti in legno. In pratica serve solo per le fondamenta e le tinteggiature delle pareti. Un edificio sostenibile, qualsiasi sia la sua destinazione d’uso, richiede una progettazione integrata, in cui le varie componenti sono messe in relazione con l’edificio stesso ed al suo impatto sull’ambiente e sulla comunità circostante. In altre parole i progettisti ed il costruttore devono parlare, o meglio, interagire tra di loro assieme ai produttori dei materiali impiegati. Ultima considerazione, che vale la pena di approfondire in un prossimo articolo. Nel recuperare gli edifici esistenti si può recuperare anche una grande fonte di energia disponibile. Un edificio con 20/30 anni di età ha un fabbisogno energetico di circa 140 kWh/m2 anno, quando la media del patrimonio nazionale è stimata sui 170 kWh/m2 anno circa, ossia 3-4 volte in più di un edificio classe B di CasaClima e anche più del doppio di una costruzione degli ultimi anni.
SCHEDA TECNICA DELL’INTERVENTO Tipo d’intervento: scuola comunale per l’infanzia (dai 3 ai 6 anni) Località: Gaiole in Chianti (SI) Committente: Comune di Gaiole in Chianti (SI) ADDETTI AI LAVORI Studio Progettazione: Associazione temporanea di professionisti Progettista: Capogruppo arch. Marco Vannocci, arch.Raffaello Pin Direzione Lavori: arch. Marco Vannocci Strutture: arch. Ing. Thomas Schrentewein Impianti Meccanici: ing. Giancarlo Brogi Impianti Elettrici e speciali: ing. Giovanni Luca Giannuzzi Coordinatore Sicurezza: geom. Alessandro Benvenuti Collaboratori: computi geom. Gianfranco Micheli Responsabile del procedimento: geom. Nadia Anichini NUMERI DELL’IMPIANTO Superficie Area: mq 9.700 Superficie Coperta: mq 1.200 Copertura Superficie: mq 1200 Tipologia: a falde inclinate e piana con tetto giardino tipo sedum Materiali: pannelli multistrato in legno di abete rosso tipo cross-lam nervati con travi in legno lamellare
Rispetto ad altre tecnologie perl’edilizia in legno, con i pannelli multistrato si aprono nuove possibilità di carico. I pesi, infatti, possono essere fatti poggiare non soltanto lungo un singolo asse direzionale, come nel caso di pilastri, travi, ecc., bensì possono essere distribuiti in modo uniforme in tutte le direzioni. Infine l’utilizzo di pannelli in legno multistrato prefabbricati permette di ridurre i tempi di
realizzazione: la costruzione di un grezzo richiede infatti la metà o anche meno del tempo impiegato per una struttura tradizionale. Nel caso della scuola di Gaiole per il montaggio della struttura di circa 1200 mq, è stato sufficiente poco più di un mese di lavoro condotto da sole 3 persone con l’ausilio di una gru a torre. Marco Vannocci
m.vannocci@awn.it
LE SCELTE PROGETTUALI IN SINTESI Le scelte progettuali che rispettano le ”Linee Guida Regionali della Bioedilizia” possono essere così sintetizzate: • input progettuale compatibile con lo stato dei luoghi; la scuola sorge in prossimità di una zona agricola delimitata dal bosco; • orientamento dell’edificio rispetto all’asse eliotermico: • protezione dai venti freddi, schermati da aperture ridotte e rivestimento in pietra sul fronte nord; • ottimizzazione degli afflussi di luce, di calore e della ventilazione naturalefrutto di un rigoroso studio dell’irraggiamento solare nel corso dell’anno ed in particolare nei solstizi di estate e di inverno; • sistema a parete massiccia CROSS-LAM: la struttura portante è costituita da pannelli multistrato di legno disposti a strati incrociati ed incollati a pressione con colle prive di formaldeide; la struttura è completamente ecocompatibile e riciclabile. La modularità e la parziale prefabbricazione consentono una drastica riduzione dei tempi di esecuzione e quindi un’elevata economicità dell’intervento;
• garanzie antisismiche: la struttura a parete massiccia in legno tipo CROSS-LAM garantisce il massimo della sicurezza dell’edificio ai fini sismici; • garanzie antincendio: il processo di carbonizzazione di un solo strato (quello più esterno) è valutato in 0,64 mm/min, mentre per più strati oltrea quello esterno si valuta un tasso di carbonizzazione di 0,76 mm/min – nella scuola abbiamo ulteriormente protetto internamente il legno con intonaco in cartongesso ignifugo che conferisce alla struttura una resistenza al fuoco non inferiore a R 60, fino a REI 120 per i locali cucina e centrale termica; • coibentazioni termo-acustiche con pannelli in fibra di legno ad elevata efficienza energetica; • serramenti in legno lamellare con vetrocamera del tipo basso emissivo di spessore complessivo 28 mm (6/7 mm+15 mm gas Argon+ 6/7 mm); • impianto di riscaldamento con pannelli radianti a pavimento che lavorano a bassa temperatura, servito da caldaie a condensazione integrateda pannelli solari termici di 20 mq; • integrazione con il contesto ambientale utilizzando materiali della tradizione locale in una architettura comunque marcatamente
contemporanea: i materiali di rivestimento sono la pietra “Galestro” ed intonaco ai silossani traspirante; • impianto di recupero delle acque meteoriche per irrigazione del tetto giardino e degli spazi verdi; • ventilazione delle coperture sia piane sia inclinate; • copertura piana con giardino pensile estensivo tipo “sedum” che, comela pelle, ripara dal freddo o evapora per proteggere dal caldo; • copertura inclinata con integrato impianto fotovoltaico a film sottile in silicio amorfo (circa 200 mq), esposta a sud, per la produzione di energiaelettrica con rendimento di 7,6 Kwp equivalente a 9500 Kwh/ anno; • certificazione energetica: edificio passivo • fabbisogno di calore dell’edificio: 13,68 KWh/mqA • fabbisogno di energia per usi termici: 9,23 KWh/mqA • l’analisi energetica ha evidenziato che rispetto ad un edificio tradizionale,comunque coibentato, la struttura consente i seguenti risparmi: • TEP/anno risparmiati: 9,68 (tonnellate di petrolio equivalente) • CO2 non immessa in atmosfera in un anno: 23,6 t CO2eq/anno
LA STRUTTURA La struttura in elevazione della scuola è costituita da pannelli in legno massello realizzati con tavole in legno di conifera incrociate ed incollate insieme sotto l’azione di forti pressioni, a formare elementi di grandi dimensioni del tipo crosslam. La sezione dei pannelli è simmetrica e l’essenza di legno utilizzato è l’abete rosso europeo. Gli strati singoli e doppi delle tavole piallate sono incollati insieme, come accennato, fino al raggiungimento dello spessore richiesto per il pannello che per la scuola è risultato essere di 90
e 95 mm (3 e 5 strati). L’abete rosso proviene da colture boschive austriache alimentate naturalmente e viene abbattuto in inverno, durante il periodo di letargo vegetale. In questo modo il legname risulta molto più stabile, non ha fessure, non presenta tensioni interne e si ritira quindi relativamente poco. L’essicazione, tassativamente naturale, avviene all’aperto durante il periodo invernale e primaverile successivo al taglio e non viene fatto alcun tipo di trattamento se non la piallatura. Le moderne tecniche di assemblaggio, sopra richiamate, permettono di eliminare le
eventuali trasudazioni di resina, di aumentare la resistenza al fuoco e di produrre elementi snelli e flessi bili, fortemente portanti e pressoché esenti da ritiri e torsioni. E’ una materia prima riproducibile, riutilizzabile cioè anche per la produzione di energia, quindi esente da problemi di smaltimento. Con questo tipo di pannello strutturale, di produzione industriale con marchio CE, vengono realizzate tutte le pareti portanti ed i solai dell’intero edificio mentre le compartimentazioni interne sono in cartongesso.
tramite la sistematizzazione del processo realizzativo con l’utilizzo di elementi modulari; questo aspetto ha consentito un evidente risparmio sui costi e sui tempi di realizzazione della struttura. La volontà progettuale ha come fine il perseguimento della creazione di un ambiente confortevole e perfettamente funzionale alle attività svolte, connotato da un adeguato irraggiamento solare, una costante illuminazione naturale, un ottimale valore termoigrometrico ed un eccellente isolamento termico ed acustico; tutti i materiali isolanti utilizzati sono derivati dalla fibra di legno. LE AULE Il confort interno delle aule, percepito dai bambini, è
garantito quindi direttamente dalla struttura e dalla disposizione delle sue aperture verso l’esterno. Si è deciso infatti di inserire a sud una parete completamente finestrata dotata di due ampie porte scorrevoli, dotate nella parte superiore, di due finestre con apertura a wasistass, mentre nella parete a nord è stata ricavata una contenuta finestratura a nastro anch’essa ritagliata con due finestre laterali a “wasistass” motorizzate, per garantire la fuoriuscita naturale dell’aria calda, mossa da spontanei moti convettivi, ed il mantenimento di un’adeguata temperatura ed umidità ambientale. La circolazione ed il raffrescamento dell’aria sono quindi indotti privilegiando la
ventilazione naturale e l’effetto camino, la presenza di volumi alti favorisce quindi il richiamo e l’estrazione di aria calda ed esausta dalle finestre alte esposte a nord. Sulla sommità delle pareti vetrate, esposte a sud, sono inseriti i frangisole esterni costituiti da lamelle fisse di legno di larice, garantendo così la giusta schermatura dei raggi solari nei mesi più caldi e la conseguente protezione dall’eventuale surriscaldamento dell’ambiente interno. I servizi accessori all’aula (spogliatoio/deposito/stanza del sonno)sono stati studiati in modo che potessero assolvere anche alla funzione di filtro fra lo spazio delle attività libere e l’aula stessa.
La scuola dell’infanzia per insegnare sostenibile SCELTE TECNICO-ARCHITETTONICHE NEL PIÙ RIGIDO RISPETTO DEI CANONI DELLA BIOEDILIZIA E DEL COSTRUIRE EFFICIENTE IL LUOGO Gaiole in Chianti dista 27,5 chilometri da Siena, conta circa 2.700 abitanti. La nuova scuola dell’infanzia sorge a margine dell’abitato, a Sud - Est del centro storico, in un’area di circa 9700 mq di superficie. LE SCELTE PROGETTUALI La nuova scuola dell’infanzia è stata progettata per 120 bambini di età compresa fra 3 e 6 anni. L’edificio sarà dotato di una cucina centralizzata da 250 pasti giornalieri per servire tutte le scuole del comune e provvisto di una mensa interna.La struttura portante è interamente costruita in legno con sistema costruttivo del tipo a parete massiccia (cross-lam); all’esterno la scuola è rivestita con intonaco e pietra locale per integrarsi al contesto esistente. I materiali impiegati sono naturali e provenienti da materie prime ecocompatibili che garantiscono un’eccellente risparmio energetico così come gli impianti
che utilizzano fonti rinnovabili di energia con pannelli solari termici e fotovoltaici in silicio amorfo a film sottile. La genesi delle scelta progettuali è stata quella di realizzare una scuola d’infanzia che fosse orientata esattamente sull’asse eliotermico nord – sud, con le quattro sezioni esposte a sud e che fosse connotata dall’adozione di sistemi ecologici e bioclimatici espressi tramite criteri compositivi omogenei e modulari. Lo studio del modello tridimensionale della scuola è stato un importante impegno progettuale e compositivo poiché era necessario far confluire su una struttura complanare le specifiche normative edilizie, sanitarie, didattiche e pedagogiche in un organismo che esprimesse ad alto livello le sue caratteristiche ecologiche, ambientali ed architettoniche. Il risultato di questo processo cognitivo ed evolutivo si è tradotto in una struttura compatta e simmetrica, costituita da volumi modulari aggregati, che
consentono la conservazione ed il risparmio di energia. Per perseguire questo principio sono state adottate rigide scelte progettuali che partono dalla volontà di orientare a sud tutte e quattro le aule per le attività ordinate ed i locali per le attività pratiche, in un processo che possiamo definire di democrazia architettonica. La simmetria appena citata, è stataun altro elemento fondante della forma di progetto poiché era necessario creare una struttura chefosse flessibile ed ampliabile perprevenire e risolvere le eventuali esigenze future. Si è quindi cercato di creare un’unità minima autosufficiente e replicabile, costituita dall’aula e dai servizi (attività ordinate e pratiche), tramite l’utilizzo di una maglia di otto per sei metri che ha permesso di individuare e perimetrare anche tutti gli altri locali a servizio della scuola. La maglia come ausilio alla progettazione,ma anche e soprattutto, alla fase costruttiva
CASA SOSTENIBILE, MA QUANDO PER LEGGE? a cura di Gianni Cecchinato
Con questo numero di CasaBenessere inizieranno le pubblicazioni di inserti dedicati agli edifici sostenibili in Italia, a dimostrazione che il nostro Paese non è solo in grado di apprendere dai Paesi del Nord e del Centro Europa ma di interpretare un nuovo modo di concepire l’edilizia con risultati apprezzabili sia dal punto di vista energetico come dal punto di vista architettonico. I progetti saranno presentati in maniera molto dettagliata, mettendo in luce le loro caratteristiche fondamentali di sostenibilità: materiali, tecnologie, isolamento, innovazioni, flessibilità e costi (dove possibile). In relazione a quest’ultima e talvolta controversa voce, gli articoli cercheranno di contribuire a dimostrare che, su tempi medi, l’investimento economico in opere di questo genere risulta ampliamente ripagato. LA SOSTENIBILITA’ IN EDILIZIA Gli edifici contribuiscono in misura massiccia alle emissioni di gas effetto serra sia in fase di costruzione ma, soprattutto, in termini di bolletta energetica per il loro uso e mantenimento. Quindi il fattore progettazione (di edifici e città) ha un ruolo molto importante nella riduzione dei fenomeni legati al cambiamento del clima. Si definisce costruzione sostenibile un edificio quando ha un impatto minimo sull’ambiente - edificato e naturale - in cui si trova. Per valutare tale impatto si considera la costruzione stessa, il suo circondario, ma anche il più vasto quadro regionale e globale. Dev’essere inoltre considerato
l’intero ciclo di vita (LCA) di un edificio, valutandone le qualità ambientali e funzionali così come i valori futuri, dalla qualità di vita indoor al piacere estetico dei valori architettonici espressi. Per costruire in modo sostenibile devono essere inevitabilmente applicate ed accettate alcune regole di base: • ridurre al minimo il consumo di risorse non rinnovabili; • contribuire al consolidamento dell’ambiente naturale; • eliminare o minimizzare la messa in circolo di sostanze tossiche. Purtroppo l’UE ci ricorda che i governi italiani (in particolar modo quelli degli ultimi vent’anni) non hanno fatto abbastanza per incentivare l’edilizia sostenibile o una migliore efficienza energetica degli edifici, speriamo di non ricevere punizioni al riguardo. Per costruire sostenibile necessitano alcune conoscenze di base sia a livello progettuale che merceologico (cioè i materiali da impiegare), come quelle legate alle tecnologie, arrivate sul mercato da alcuni anni, che semplificano per tempi e sicurezza le vecchie problematiche di cantiere (vedi per tutte le costruzioni prefabbricate leggere con il legno). I MATERIALI Negli ultimi anni in edilizia tutto è diventato “sostenibile” o “bio” o “ecologico” perché non ci sono regolamentazioni che definiscano in modo inequivocabile cosa significa essere sostenibile o bio o ecologico in relazione alle risorse ambientali, al benessere e alla salute delle persone che devono vivere all’interno degli edifici. E’ quindi doveroso che il cittadino
(cioè di chi dovrà beneficiare di quelle costruzioni) non solo abbia informazioni certe e sicure ma abbia anche la possibilità di constatare, cioè toccare con mano, questi materiali sostenibili. Al riguardo va ricordato che a febbraio del 2012 a Verona, in concomitanza della fiera internazionale “Progetto Fuoco”- cioè come riscaldare con la legna e le biomasse - avrà luogo la seconda edizione della mostra-convegno ECOMAKE, in cui saranno esposti i materiali per l’edilizia sostenibile in base ad un apposito disciplinare tecnico, piuttosto innovativo per il settore (rif. Protocollo ITACA 2004) come per il progettista e per le committenze pubbliche e private. GAMMA MERCEOLOGICA DEI MATERIALI CHE RIENTRANO NEL SOSTENIBILE Murature; componenti per vespai; cementi, malte, sottofondi; massetti; solai e coperture; intonaci e pitture; rivestimenti; pietre da taglio; pavimenti; impermeabilizzazioni; barriere a vapore; isolanti termici e termoacustici; legnami; materiali per assorbimento acustico; controsoffitti; infissi; tinteggiature, verniciature, collanti, tappezzerie; vetri e cristalli; case in legno; facciate ventilate. Inoltre non possono essere dimenticate le tecnologie destinate al benessere: tetti verdi/verde pensile; sistemi di schermatura; impianti e componenti; sistemi deumidificanti; sistemi di illuminazione naturale; tecnologie per l’ambiente e la domotica finalizzata all’efficienza energetica nella gestione degli impianti tecnici dell’involucro (vedi Norma UNI EN 15232:2007).
SPECIALE EDILIZIA SOSTENIBILE EXPOAREA (RN) - struttura espositiva polifunzionale di 2.500 mq su tre piani, progettata e costruita per essere ad impatto zero producendo piÚ energia di quanta ne consuma. Sono presenti molteplici esempi applicativi di tecnologie legate all’efficienza energetica, alla bioedilizia, ai materiali sostenibili, al solare
33
29
33