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Per PENSARE, PROGETTARE e COSTRUIRE SOSTENIBILE

LA CASA ITALIANA CHE HA CONQUISTATO LA CINA

ISSN: 2038-0895

N. 76 I Anno XIII I NOVEMBRE/DICEMBRE 2018 I Bimestrale

DESIGN SISTEMICO Progettare per la sostenibilità GRATTACIELI NZEB Sfida possibile? SOLAR DECATHLON DUBAI Prefabbricati: i mattoni del futuro COPERTURE Soluzioni complesse per rispondere a requisiti termo-acustici

ZERO ENERGY Housing negli Emirati Arabi Uniti

Poste Italiane Spa – Posta target magazine – LO/CONV/020/2010 Organo ufficiale

FOTOVOLTAICO INTEGRATO Cosa c’è dietro l’angolo?


ENTRA A PRENDERE UNA BOCCATA D'ARIA PIÙ PULITA.

Cambia il senso dell’abitare.

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KLIMAHOUSE

2019

ECOSE Technology®, innovativo legante privo di formaldeide aggiunta, si conferma la tecnologia leader per la produzione di isolanti in lana minerale. Knauf Insulation oggi ne estende l'impiego anche ai prodotti in lana minerale di roccia, offrendo una gamma ancora più completa di soluzioni isolanti ad elevata sostenibilità, che ha conseguito la prestigiosa certificazione Eurofins Indoor Air Comfort Gold per la qualità dell'aria negli ambienti interni.

dal 23 al 26 Gennaio 2019

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Uno sguardo al futuro. ISH è l’evento all’avanguardia per digitalizzazione, design, efficienza energetica e protezione del clima.

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Una vita da vivere in vista

Architetture evolute richiedono finestre evolute. I progetti più ambiziosi esigono che la finestra giochi un ruolo fondamentale, sul piano estetico e per il risparmio energetico. Internorm offre 4 stili di design per interpretare al meglio il progetto architettonico e trasmittanza termica fino a 0,60 Uw per coprire ogni esigenza di isolamento, anche per case passive. Con la più ampia gamma di materiali evoluti come PVC, PVC/alluminio, legno/alluminio. Ogni dettaglio della gamma di finestre più vasta del mercato è pensato per offrire al progettista e all‘utente finale lo strumento ideale per realizzazioni che lascino un‘impronta nell‘architettura e creino veri e propri modelli di comfort dell‘abitare. Sui siti internorm.com e finestreinternorm.it tutte le indicazioni sulle tecnologie e i modelli che Internorm mette a disposizione dei progetti che vogliono farsi notare.

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Si può avere tutto solo con una finestra Internorm. Numero 1 in Europa I Oltre 24 milioni di finestre installate I Una gamma di oltre 150 modelli I Una rete qualificata di più di 200 [Partner] in Italia e 1300 in Europa


BIMESTRALE Organo ufficiale di:

Comitato consultivo Carla Tomasi (Finco) Angelo Artale (Finco) Giorgio Albonetti (Quine) Marco Zani (Quine) Comitato scientifico Antonio Arienti (Aif) Alfio Bonaventura (Aifil) Cesare Boffa (Fire) Gianfranco Borsatti (Anfus) Sergio Fabio Brivio (Finco) Francesco Burrelli (Anaci) Paolo Cannavò (Fecc) Riccardo Casini (Unicmi) Davide Castagnoli (Anacs) Innocenzo Cipolletta (Aifi) Italo Cipolloni (Anisig) Daniela Dal Col (Anna) Gianluca De Giovanni (Assofrigoristi)

Caterina Epis (Fondazione Promozione Acciaio) Nicola Antonio Fornarelli (Acmi) Fabio Gasparini (Assites) Potito Genova (Assobon) Gabriella Gherardi (Aises) Donatella Guzzoni (Sismic) Iginio Lentini (Union) Giuseppe Lupi (Aipaa) Antonio Maisto (Assoverde) Carlo Miana (Assoroccia) Laura Michelini (Anfit) Fabio Montagnoli (Pile) Francesco Morabito (Assografene) Daria Pasini (Archeoimprese) Paolo Pastorello (Restauratori Senza Frontiere) Marco Patruno (Fisa) Massimo Poggio (Fias) Carmine Ricciolino (Aiz) Walter Righini (Fiper) Marcello Rossetti (Aicap) Kristian Schneider (Ari) Angelo Sticchi Damiani (Aci) Daniele Succio (Anipa) Paolo Taglioli (Assoidroelettrica) Eleonora Testani (Ancsa) Bruno Ulivi (Ait)

Fondata da Andrea Notarbartolo

IN QUESTO NUMERO

18 4 EDITORIALE

Grafica e Impaginazione Grupo Asís

31 Una sperimentazione

6 NOVITÀ PRODOTTI 14 TECH

per l’housing negli Emirati Arabi Uniti

THROUGHPUT

di Michele Di Sivo, Antonio Basti, Daniela Ladiana

Pubblicità Quine Srl 20141 Milano - Via G. Spadolini, 7 - Italy Tel. +39 02 864105 - Fax +39 02 70057190 - dircom@quine.it Traffico, Abbonamenti, Diffusione Rosaria Maiocchi Editore Quine srl - www.quine.it Presidente Giorgio Albonetti

18 Design sistemico: progettare per la sostenibilità

IN COPERTINA w w w. c a s a e c l i m a . c o m

Per PENSARE, PROGETTARE e COSTRUIRE SOSTENIBILE

ISSN: 2038-0895

N. 76 I Anno XIII I NOVEMBRE/DICEMBRE 2018 I Bimestrale

LA CASA ITALIANA CHE HA CONQUISTATO LA CINA

di Maruska Scotuzzi

NZEB

una sfida possibile? a cura di Erika Seghetti

Amministratore Delegato Marco Zani

40 Ri-costruire nel

costruito: isolamento termico

SOLAR DECATHLON DUBAI Prefabbricati: i mattoni del futuro

FOTOVOLTAICO INTEGRATO Cosa c’è dietro l’angolo?

Organo ufficiale

SERVIZIO A PAGINA

44

DENTRO L’OBIETTIVO

44 La forma sostenibile di Mauro Berta

PROGETTAZIONE

62 Coperture: soluzioni

SOLAR DECATHLON DUBAI

48 Prefabbricati: i mattoni

Servizio abbonamenti Quine srl, 20141 Milano – Via G. Spadolini, 7 – Italy Tel. +39 02 864105 – Fax +39 02 70057190 e-mail: abbonamenti@quine.it Gli abbonamenti decorrono dal primo fascicolo raggiungibile. Costo copia singola: euro 2,30

GRATTACIELI NZEB Sfida possibile?

ZERO ENERGY Housing negli Emirati Arabi Uniti

di Davide Gigli

24 Grattacieli NZEB,

DESIGN SISTEMICO Progettare per la sostenibilità

COPERTURE Soluzioni complesse per rispondere a requisiti termo-acustici

WORK IN PROGRESS

Direzione, Redazione e Amministrazione 20141 Milano - Via G. Spadolini, 7 - Italy Tel. +39 02 864105 - Fax +39 02 70057190 e-mail: redazione@quine.it

Stampa mccgraphics - Spagna Casa&Clima è stampata su carta certificata Chlorine Free Iscrizione al Tribunale di Milano N.170 del 7 marzo 2006. Poste Italiane Spa – Posta target magazine – LO/CONV/020/2010 Iscrizione al Registro degli Operatori di Comunicazione n. 12191

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Poste Italiane Spa – Posta target magazine – LO/CONV/020/2010

Hanno collaborato a questo numero Antonio Basti, Mauro Berta, Michele Di Sivo, Davide Gigli, Daniela Ladiana, Patrizia Ricci, Maruska Scotuzzi

24 ZERO ENERGY

Direttore responsabile Marco Zani Redazione Alessandro Giraudi, Silvia Martellosio, Vanessa Martina, Federica Orsini, Eleonora Panzeri redazione.casaeclima@quine.it

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NOVEMBRE/DICEMBRE 2018

del futuro

complesse per rispondere a requisiti termo-acustici di Patrizia Ricci

di Silvia Martellosio

IL PARERE DI FINCO

RINNOVABILI

40

56 Fotovoltaico integrato:

cosa c’è dietro l’angolo? di Patrizia Ricci

68 Sisma bonus,

considerazioni e proposte di implementazione

Responsabilità Tutto il materiale pubblicato dalla rivista (articoli e loro traduzioni, nonché immagini e illustrazioni) non può essere riprodotto da terzi senza espressa autorizzazione dell’Editore. Manoscritti, testi, foto e altri materiali inviati alla redazione, anche se non pubblicati, non verranno restituiti. Tutti i marchi sono registrati. INFORMATIVA AI SENSI DEL D.LGS 196/2003 Si rende noto che i dati in nostro possesso liberamente ottenuti per poter e ettuare i servizi relativi a spedizioni, abbonamenti e similari, sono utilizzati secondo quanto previsto dal D.Legs.196/2003. Titolare del trattamento è Quine srl, via G. Spadolini 7, 20141 Milano (info@quine.it). Si comunica inoltre che i dati personali sono contenuti presso la nostra sede in apposita banca dati di cui è responsabile Quine srl e cui è possibile rivolgersi per l’eventuale esercizio dei diritti previsti dal D.Legs 196/2003.

© Quine srl - Milano Associato Anes Aderente

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EDITORIALE

Prodotti da costruzione: serve un mercato trasparente, omogeneo e vigilato

CARLA TOMASI, presidente della Finco

FINCO auspica che il Comitato nazionale di Coordinamento per i prodotti da costruzione coinvolga tutte le parti interessate alle problematiche del settore. Tutti gli attori della filiera dovrebbero infatti essere sensibilizzati e controllati

L

a marcatura CE è fondamentale per la libera circolazione dei prodotti da costruzione. Deve dare certezza all’utilizzatore finale del prodotto della sua conformità a una specifica norma tecnica. Necessita quindi di un mercato trasparente e vigilato non solo nell’interesse dell’utilizzatore finale, ma anche delle imprese corrette che investono sulla marcatura e rispettano le regole. A livello europeo è stata data grande enfasi, con il nuovo Regolamento sui Prodotti da Costruzione (CPR 305/11), alla vigilanza e al coordinamento europeo tra i diversi soggetti vigilanti a livello nazionale, ed è dunque necessario che questa funzione venga rafforzata anche a livello italiano. L’auspicio è che con l’applicazione del D.Lgs 106/17 - che adegua la normativa nazionale al suddetto Regolamento - si possa realmente avviare una sorveglianza del mercato strutturata ed efficace. Non si può però pensare di fare vigilanza senza risorse umane e materiali ed è su questo che le Istituzioni si dovrebbero impegnare di più. Forse è presto per fare un bilancio dopo un solo anno di applicazione del Decreto, però alcuni spunti di riflessione si possono condividere.

Comitato Nazionale di Coordinamento per i prodotti da costruzione L’articolo 3, comma 3, del D.Lgs 106/17 prevede, tra le altre cose, la possibilità, per le Associazioni Nazionali di Categoria rappresentative del settore delle costruzioni e degli Organismi Notificati, di essere invitate a partecipare al suddetto Comitato. Il Comitato si è costituito e sta lavorando a un suo Regolamento che potrebbe/dovrebbe anche prevedere le modalità di partecipazione dei soggetti “non istituzionali”. L’auspicio è che si venga invitati 4

n.76   www.casaeclima.com

non solo quando c’è qualche specifico problema da risolvere. Il Comitato dovrebbe, infatti, essere il luogo del dialogo continuo tra tutte le parti interessate alle problematiche del settore. È necessario che tutti gli attori della filiera (produttori di materiali, imprese di costruzione, progettisti e direttori dei lavori, distributori e certificatori) vengano sensibilizzati e controllati.

Cultura delle regole Il D.Lgs 106/17 già prevede “sanzioni per tutti”, ma il punto vero non è punire (o solo punire – cosa che il Decreto ha previsto) tutti quelli che più o meno coscientemente sbagliano, quanto creare una cultura delle regole che non induca nessuno a “sbagliare”.

Punto di Contatto Nazionale È inoltre importante pubblicizzare e rendere effettivo il Punto di Contatto Nazionale per i prodotti da costruzione (come previsto sia dal CPR che dal D.Lgs) per dare informazioni sia agli operatori esteri che intendano immettere prodotti sul mercato nazionale che a quelli italiani che a volte, nonostante i 30 anni di marcatura CE nel settore, non sono ancora in grado di applicare la normativa correttamente. Infine il problema di costi del controllo a carico di chi chiede la vigilanza. L’art. 15, comma 1, lettera c) del D.Lgs 106/17 prevede esplicitamente che: “Sono a carico dei richiedenti le spese relative all’espletamento delle seguenti attività: ….. c) vigilanza sul mercato e nei cantieri per i materiali e prodotti da costruzione…”. Sin dalle prime bozze del Decreto legislativo, FINCO ha espresso la sua contrarietà verso questa previsione. Mettere i costi della vigilanza a carico di chi segnala un problema di mercato scoraggia solo i produttori e gli operatori onesti. La vigilanza è una attività pubblica e deve essere soprattutto a carico dei soggetti della catena scorretti.


La prima pompa di calore aria-acqua monoblocco ad R32 THERMA V Monoblocco è una soluzione sostenibile per il riscaldamento grazie all’introduzione del refrigerante ecologico R32 e all’utilizzo di fonti rinnovabili come l’energia termica disponibile in ambiente. Il nuovo compressore Scroll ad iniezione di vapore garantisce elevatissime prestazioni in caldo: 65°C d’acqua in mandata e il 100% della potenza termica costante fino a -7°C esterni. Avanguardia tecnologica e sostenibilità per un’efficienza energetica in classe A+++* e un SCOP fino a 4,45

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*La classe di efficienza energetica A+++ (scala da A+++ a D) sarà disponibile dal 26 settembre 2019; pertanto, fino a quella data, dovrà essere considerata A++ (scala da A++ a G) come da standard attuali.


NOVITÀ PRODOTTI

Profilo isolante anti-dilatazione per proteggere le porte in metallo Le condizioni metereologiche possono compromettere la funzionalità delle porte d’accesso in metallo esposte alle intemperie, provocandone persino il blocco. Nelle porte in alluminio, infatti, la sezione del profilato è solitamente maggiore rispetto a quella di altri serramenti per consentire di sostenere adeguatamente vetrature di dimensioni più grandi. Questo comporta che nelle stagioni più calde o più fredde si generi una maggiore differenza di dilatazione tra i due gusci, con una conseguente deformazione del serramento verso l’interno in inverno e verso l’esterno d’estate. Il profilo isolante insulbar anti-dilatazione, per il quale Ensinger ha depositato domanda di brevetto, è in grado di risolvere tali problematiche, riducendo al minimo le deformazioni. Mentre il profilo isolante classico crea un vincolo tra i due gusci, causando la possibile deformazione del profilato in alluminio: il nuovo profilo isolante è costituito da due parti che si agganciano tra loro e, in caso di dilatazioni longitudinali variabili dei gusci di alluminio, si muovono in modo indipendente l’una rispetto all’altra. Ciò consente alle due parti e ai due gusci di poter avere dilatazioni diverse senza che la forma della porta si modifichi e senza incidere sulla planarità del profilato taglio termico. Il profilo insulbar anti-dilatazione può essere fornito anche in versione con pellicola proprio come una barretta isolante tradizionale ed è disponibile in diversi formati da 20 a 42 mm.

www.insulbar.com

Caldaia a condensazione per ridurre consumo di gas ed emissioni inquinanti Efficienza energetica, sostenibilità, design e sicurezza. Sono queste le caratteristiche di City Top, caldaia a condensazione Italtherm che garantisce un alto rendimento energetico. In primis perché, essendo a condensazione, recupera e sfrutta il calore dei fumi prodotti dalla combustione, che nelle normali caldaie viene invece disperso. Il campo di modulazione consente alla caldaia di adattarsi all’effettivo fabbisogno termico dell’abitazione, riducendo il numero di accensioni e spegnimenti e di conseguenza diminuendo drasticamente il consumo di gas e le emissioni inquinanti. Italtherm ha progettato e sviluppato l’ICS - Intelligent Combustion System, un sistema che rende City Top una caldaia intelligente che si controlla, si regola e si adatta autonomamente. Il sistema infatti controlla i valori della combustione e regola la portata del gas in modo d’avere sempre il corretto rapporto aria/gas, ottenendo così riduzione dei consumi, minori emissioni, minor tempo di installazione o regolazioni manuali da eseguire. In più tutte le impostazioni della caldaia saranno anche a portata di “tap” grazie all’app per smartphone in arrivo a gennaio 2019. L’estetica di City Top è frutto della creatività dello Studio Italdesign, del designer Gioregetto Giugiaro, autore del design di auto sportive e di lusso, che ha lavorato a tutta la nuova linea di caldaie Italtherm serie City. È dotata di una doppia chiusura ermetica del gruppo di combustione che assicura i più elevati standard di sicurezza; inoltre, essendo rivestita con un materiale dalle elevate proprietà fonoisolanti e fonoassorbenti, permette di raggiungere i più bassi livelli di rumorosità, a tutto vantaggio del comfort.

www.italtherm.it

Regolare il clima interno con intonaci a base calce Nel nuovo millennio incrementare la qualità dell’aria è fondamentale e il modo migliore per farlo è partire proprio dai materiali con cui vengono costruite le case. Per questo motivo, i ricercatori della Baumit hanno assegnato alla calce un ruolo chiave per sviluppare i prodotti della gamma Baumit Klima. Il materiale grezzo viene lavorato e spinto fino al massimo del suo potenziale. Grazie alle sue proprietà naturali, traspiranti e antibatteriche, e alla trama di superficie con una struttura in micro-pori, le soluzioni Baumit Klima assorbono rapidamente il vapore acqueo presente in eccesso nell’aria (o lo rilasciano in caso di un livello insufficiente di umidità), fungendo da regolatore naturale del clima interno. La riduzione dei picchi di umidità, oltre a prevenire la muffa, garantisce un clima piacevole e sempre bilanciato, sia d’estate che d’inverno. Gli intonaci agiscono come ottimali stabilizzatori dell’umidità dell’aria interna offrendo un microclima sempre confortevole ed equilibrato. L’elevato pH favorisce le proprietà antimuffa e antibatteriche, mentre la superficie antistatica contrasta l’accumulo della polvere. Il sistema si completa con rasanti, finiture a spessore e stucchi, sempre a base calce, per creare superfici levigate di alta qualità e altamente traspiranti. Quando i prodotti Baumit Klima sono usati in un sistema, interagendo tra di loro, regolano nel migliore dei modi il clima rendendo ancora più salubri gli ambienti interni. Le diverse configurazioni offrono la possibilità di realizzare superfici particolarmente lisce o con diversi gradi di strutturazione.

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n.75   www.casaeclima.com


“Abitare in una CasaClima è un piacere in tutte le stagioni”

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Il SISTEMA COSTRUTTIVO PONTAROLO per il COMFORT ESTIVO e l’ EFFICIENZA ENERGETICA CLIMA BLOCK

AMMETTENZA > 2 La temperatura interna rimane costante grazie a: - Elevata trasmittanza termica periodica (fino a 0,006) - Ottimo valore di sfasamento (fino a 11 ore) - Elevato fattore di attenuazione (fino a 0,025) La parete CLIMABLOCK in EPS Twinpor TM, caratterizzata da una stratificazione isolante - massa - isolante, abbinata ad un rivestimento interno fibrogesso, ad esempio alla placca Carraro Gips, assicura una maggior capacità di immagazzinare calore a parità di sbalzi termici garantendo quindi un elevato comfort durante la stagione estiva.

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NOVITÀ PRODOTTI

Moduli idronici per impianti di climatizzazione VRF Toshiba presenta tre nuovi moduli idronici per la produzione di acqua calda per i sistemi di climatizzazione VRF. I moduli idronici combinati con l’avanzato sistema VRF SHRMe, in grado di raffreddare e riscaldare allo stesso tempo utilizzando un unico circuito frigorifero, producono acqua calda a media e ad alta temperatura e ottimizzano il condizionamento dell’aria. I moduli sono disponibili in diverse taglie: 8 kW o 16 kW per le medie temperature, da 25°C a 50°C; oppure 14 kW per le alte temperature, da 50°C a 82°C. Progettati da Toshiba per funzionare in ambienti da -25°C a +40°C durante tutto l’anno, i moduli possono essere controllati da remoto. Il modello ad alta temperatura, inserito in un sistema VRF SHRMe a tre tubi, consente di fornire acqua calda sanitaria fino a 80°C anche durante il funzionamento del sistema in climatizzazione. La produzione di acqua calda è utile per il riscaldamento a pavimento o per i radiatori, ma anche per la pulizia, l’igiene e la ristorazione. Questo nuovo modulo acqua calda, installato con il sistema VRF SHRMe, è ideale per ambienti che necessitano di riscaldare e raffrescare zone separate con un sistema di climatizzazione ottimizzato, permettendo al contempo l’erogazione di acqua calda a temperatura stabile ed energeticamente efficiente per tutto l’anno. Tutti i moduli idronici sono compatti (70 cm x 90 cm x 32 cm per il modulo ad alta temperatura; 58 cm x 40 cm x 25 cm per il modulo a media temperatura) e leggeri (100 kg per il modulo ad alta temperatura; fino a 20,3 kg per il modulo a media temperatura), per una facile installazione.

Finestre con VMC integrata Ci sono elementi di una costruzione che possono letteralmente cambiare la nostra casa. Nel campo delle finestre i progressi oggi sono davvero evidenti. La finestra KF410 di Internorm dona all’abitazione eleganza, luminosità e accoglienza. È disponibile sia in PVC bianco classico che in PVC/alluminio, con guscio esterno in alluminio personalizzabile con tutti i colori Internorm. La finestra è dotata di triplo vetro, fissato al telaio in modo continuo e ininterrotto grazie alla tecnologia FIX-O-ROUND, che assicura maggiore stabilità e più elevata sicurezza antieffrazione. La ferramenta è completamente nascosta, mentre la tecnologia I-tec Insulation isola il telaio migliorando l’isolamento termico. Inoltre la dotazione tecnologica comprende la canalina ISO, che limita la formazione di condensa nel bordo vetro, e le tre guarnizioni, che rendono perfetta la tenuta all‘aria e all‘acqua e che, inoltre, si possono facilmente sostituire mantenendo sempre efficace l’isolamento offerto dalla finestra. Su richiesta è possibile integrare l’I-tec Ventilazione VMC che è un sistema di aerazione a finestra chiusa che garantisce un ricambio d’aria adeguato recuperando fino al 93% del calore che si disperderebbe con l’apertura e dona un perfetto comfort abitativo 24 ore al giorno. L’aeratore può essere installato senza difficoltà anche nel corso di ristrutturazioni perché non interviene sull’estetica della facciata.

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www.toshibaclima.it

Lastra in gesso fibrorinforzato Saint-Gobain Gyproc presenta Gyproc Glasroc X, lastra in gesso fibrorinforzato di produzione italiana per applicazioni sia esterne che interne, resistente all’umidità e alla formazione di muffe. Ideale da utilizzare come base per le applicazioni di tipo ETICS (External Thermal Insulation Composite System, meglio conosciuto come sistema “a cappotto”) o per finiture con rasante cementizio e rivestimento colorato a spessore (a base acrilica o silossanica), rappresenta la soluzione perfetta per i sistemi costruttivi a secco, le facciate ventilate e i controsoffitti. Tra le destinazioni d’uso più indicate ritroviamo anche balconi, cornicioni, parapetti e archi. Gyproc Glasroc X rappresenta il cuore delle nuove soluzioni progettate e certificate per ambienti esterni, in grado di assicurare resistenza alle intemperie, al fuoco, all’effrazione e garantire un ottimo isolamento acustico. Tra i molteplici vantaggi da sottolineare la resistenza ai raggi U.V. fino a 6 mesi, molto preziosa in quanto non rende necessaria la finitura in tempi strettissimi, garantendo un’alta produttività in cantiere.

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CON ARIAPUR DI VALSIR NON SENTIRAI PIÙ CATTIVI ODORI abbinato alla cassetta tRoPea s: silenZiosa, aFFiDabile e Di GRanDe QUalitÀ

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NOVITÀ PRODOTTI

Membrane per impermeabilizzare ed evitare infiltrazioni Gli agenti atmosferici possono causare seri danni strutturali. Progress Profiles viene incontro a queste esigenze proponendo una gamma di membrane dalle molteplici funzioni: impermeabilizzazione del sottofondo e risultati duraturi, risparmiando tempo e costi di lavoro. Prodeso Membrane, Profoil e Prodrain 10 sono tre membrane con destinazioni d’uso e caratteristiche specifiche differenti in grado di risolvere qualsiasi problema di infiltrazione. Prodeso Membrane in polietilene sono dotate ai lati di un tessuto-non tessuto in polipropilene termosaldato, che ne garantisce una perfetta adesione al supporto. Entrambe riducono i tempi di cantiere, consentendo di non interrompere i lavori dalla posa del prodotto a quella del rivestimento. Prodeso Membrane assicura lo sfogo delle tensioni di vapore anche in caso di sovrapposizione, su supporti fessurati e non perfettamente stagionati, mentre la sua elevata elasticità permette la desolarizzazione tra sottofondo e piastrella, riducendo in modo considerevole le rotture e le crepe della pavimentazione. Inoltre, distribuisce in modo omogeneo il carico o il calore di un eventuale sistema di riscaldamento. Profoil, invece, è perfetto sia per le pavimentazioni che per la posa dei rivestimenti. Di uno spessore di soli 0,42 mm, questa membrana impermeabilizza cucine e bagni, ma anche locali ad alta tensione di vapore come saune e bagni turchi, e luoghi a contatto permanente con acqua in pressione, come piscine. La terza membrana, Prodrain 10, è costituita da una lastra in polietilene ad alta densità (HDPE) provvista di rilievi tronco conici a basi circolari sormontati da un tessuto-non tessuto in polipropilene termosaldato di colore grigio permeabile all’acqua. Consente su terrazzi e balconi un ottimo drenaggio sotto il massetto in caso di posa di pavimenti a malta come porfidi e quarziti, dove bisogna evitare il contatto diretto tra la guaina bituminosa e il massetto. Prodrain 10 è estremamente efficace anche per gli spazi interni: ruotata di 180° sotto il massetto e previene la risalita capillare dell’acqua.

www.progressprofiles.com

Prodeso Membrane

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Caldaie a condensazione con termostato Estetica, innovazione e risparmio: tre aspetti che descrivono le caldaie a condensazione Condens di Bosch, in particolare la caldaia murale a condensazione a gas Condens 7000i W e il termostato EasyControl, entrambi dal design raffinato ed esclusivo in vetro bianco o nero. Semplici da utilizzare, garantiscono risparmi elevati e consumi ridotti. Condens 7000i W è disponibile in varie versioni per soddisfare ogni esigenza di riscaldamento e di acqua calda: versione solo riscaldamento (con potenza da 14 e 24 kW) e versione combinata per produrre anche acqua calda sanitaria (con potenza da 24, 28 e 35 kW). L’ampia modulazione della potenza consente, inoltre, di adeguare i consumi alle reali esigenze, garanzia di massima efficienza senza sprechi. Infine, l’abbinamento alla caldaia del termostato EasyControl consente di controllare l’impianto da remoto direttamente dallo smartphone tramite l’app, con l’integrazione delle teste termostatiche intelligenti, e di avere facilmente la temperatura desiderata in ogni stanza della casa senza dover eseguire opere murarie. Il sistema così strutturato aumenta la classe di efficienza di tutto l’impianto e consente l’accesso agli incentivi fiscali fino al 65%.

www.bosch.it

Minimo ingombro per una facile ristrutturazione Ingombro ridotto al minimo, libertà di ristrutturare al massimo. Giacomini Spa lancia sul mercato Spider Slim, griglia a basso spessore per impianti a pavimento, ideale per gli interventi di ristrutturazione e riqualificazione energetica degli edifici. Progettato dalla divisione R&D, Spider Slim è un pannello tridimensionale in polipropilene ad alta resistenza (PPR) che permette di ridurre l’altezza del massetto ad appena due centimetri, garantendo nel contempo prestazioni elevate e durature nel tempo. La griglia 3D brevettata consente, infatti, di alloggiare saldamente il tubo durante la posa e di annegarlo completamente nel massetto per una distribuzione uniforme del calore e una limitata inerzia termica. Seppur molto leggero, inoltre, il pannello ha un’elevata resistenza al calpestio, pertanto l’installatore può eseguire la posa del tubo senza il timore di danneggiarlo per schiacciamento. Spider Slim è disponibile in due versioni: R979SY005 con base adesivizzata per l’incollaggio su una pavimentazione esistente o su un sottofondo; R979SY025 con isolante ad alta densità. In occasione del lancio sul mercato, l’azienda ha messo online anche un videogioco dedicato, a cui è possibile accedere dalla piattaforma playwith.giacomini.com. Gli utenti possono divertirsi a posare virtualmente il tubo rosso Giacomini sul pannello Spider Slim, sfidandosi per vedere chi ottiene il punteggio più alto.

www.giacomini.com


NOVITÀ PRODOTTI

Tecnologia scroll inverter fino a 150 kW ELFOEnegy Edge (da 5 a 16 kW), ELFOEnergy Sheen (da 20 a 60 kW), ELFOEnergy Storm (56-85 kW) di Clivet sono le pompe di calore mono-circuito per il residenziale e il piccolo e medio terziario. La tecnologia full DC Inverter (applicata a compressori e ventilatori), la batteria idrofilica e la valvola di espansione elettronica offrono numerosi vantaggi: riduzione del tempo di avviamento, modulazione di capacità fino al 30%, controllo della temperatura dell’acqua, corrente assorbita nulla allo spunto, silenziosità ai carichi parziali e efficienza stagionale. ELFOEnergy Storm promette un’elevata efficienza energetica anche a pieno carico, raggiungendo la classe Eurovent A sia in riscaldamento che in raffreddamento. L’unità è stata progettata per la modularità. È possibile connettere fino a 16 unità in una rete locale, raggiungendo la potenza massima di 1360 kW e fino a 4 unità collegate idraulicamente. Le combinazioni possono avvenire anche con unità di diversa potenza. Il sistema modulare, ottenuto dalla combinazione di più moduli, conserva i punti di forza del singolo modulo, ma ne moltiplica i vantaggi: aumento dell’efficienza del sistema, maggiore affidabilità, movimentazione e installazione semplificata, manutenzione facile e veloce, scalabilità. ELFOEnergy Magnum, refrigeratori di liquido e pompe di calore con doppio circuito da 50 a 125 kW per edifici residenziali con impianto centralizzato, piccolo e medio commercio e industria. La tecnologia inverter garantisce un’efficienza stagionale molto elevata. L’unità è disponibile in 3 versioni: chiller, pompa di calore reversibile; pompa di calore multifunzione con produzione contemporanea di acqua calda e refrigerata.

www.clivet.com

ELFOEnergy Magnum

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Guaine elasto-cementizie rapide La gamma degli impermeabilizzanti weberdry di Saint-Gobain Weber si arricchisce e si rinnova con l’introduzione delle nuove soluzioni. La novità riguarda l’impermeabilizzazione con i prodotti elasto-cementizi, capaci di unire le caratteristiche elastiche dei polimeri con quelle di aderenza/resistenza del cemento. I prodotti rapidi permettono di ottenere grande vantaggio in termini economici e organizzativi nei lavori dove è richiesta rapidità: condizioni climatiche avverse, basse temperature, tempi di applicazione limitati, budget ridotti. Ideali per l’impermeabilizzazione di balconi, terrazze, box doccia, vasche e piscine, prima della posa di rivestimenti ceramici, i prodotti sono stati testati oltre che nella maniera standard con la norma 14891, anche secondo la norma più severa per la protezione del calcestruzzo. Le guaine sono pertanto utilizzate anche come rivestimento flessibile di intonaci, massetti, superfici in calcestruzzo microfessurate e strutture prefabbricate. Tre sono le novità di gamma: ■ weberdry elasto 1 rapido, la prima e unica guaina elasto-cementizia rapida monocomponente in commercio. I laboratori Weber hanno sintetizzato il primo prodotto di questo genere: una guaina versatile, che può essere applicata a rullo, spatola o pennello a seconda della diluizione desiderata; asciuga in sole 3 ore ed efficace già in una mano sola da 2 mm. Ideale per interventi rapidi in giornata. ■ weberdry elasto 2 rapido, la guaina elasto-cementizia rapida bicomponente, piastrellabile in poche ore. Una formula che permette, grazie al particolare rapporto di diluizione, un’elevata scorrevolezza tanto da essere applicata a spatola e rullo anche in verticale, senza colare. ■ weberdry elasto 1 top, la guaina elasto-cementizia semi-rapida monocomponente: una soluzione versatile e flessibile, grazie all’elevato crack bridging (capacità di far da ponte a una fessura). È un prodotto duttile e dalle prestazioni superiori; asciuga in 24 ore e permette di terminare il lavoro di copertura il giorno dopo. Davvero unico se paragonato agli attuali impermeabilizzanti in commercio che richiedono tempi doppi di posa.

www.saint-gobain.it

Finestra ad arco Ideale non solo per inserirsi in contesti tradizionali, ma anche per conferire più calore ad ambienti minimalisti ed essenziali, la finestra ad arco Fakro è caratterizzata da una struttura del tutto simile a quella della finestra a bilico e presenta un tratto distintivo: la parte superiore del battente che assume la tipica forma di un arco. Apribile nella modalità a bilico, grazie alle cerniere situate sopra la metà dell’altezza della finestra, che consentono di ruotare il battente e mantenerlo ben saldo nella posizione aperta, la finestra è dotata di sistema TopSafe, utile a rafforzare la costruzione del serramento, per una maggiore resistenza contro l’effrazione. Inoltre, questa finestra è equipaggiata con vetrocamera riempito con gas nobile argon, vetro esterno temperato e quattro guarnizioni di tenuta che le permettono di raggiungere performance energetiche elevate, con valore di trasmittanza termica Uw pari a 1,20 W/m2K. Infine, a rendere la finestra ancora più sicura ed efficiente è l’apposita quarta guarnizione, che le conferisce capacità termoisolante, oltre a ridurre le micro-vibrazioni della lamiera in caso di pioggia battente. Realizzato in legno di pino, incollato a strati e impregnato sottovuoto, questo serramento è rifinito con due mani di vernice acrilica ecologica trasparente che ne conserva la colorazione naturale. Nella parte inferiore del battente si trova la maniglia Elegant – dotata anche di due posizioni di microapertura – che consente una gestione estremamente facile e funzionale della finestra. Montata sulla copertura del tetto grazie al raccordo di isolamento aggiunto al tradizionale kit, questa finestra è adatta a tetti con pendenza da 15° a 90° e può essere installata anche in un abbaino prefabbricato.

www.fakro.it


CHI PROGETTA DI SUPERARE I PROPRI LIMITI necessita di un partner all’altezza che lo segua in ogni situazione. Chi progetta con la massima qualità deve trovare un partner animato dalla stessa ambizione. Un partner che convinca con l’eccellenza dei suoi sistemi di tubazioni per acqua sanitaria, riscaldamento e gas, capace di non perdere mai di vista i piccoli dettagli, nemmeno nelle sfide più impegnative. Un partner come Viega, che può affiancare il cliente in tanti modi: direttamente in cantiere, attraverso il Centro Servizi o durante uno dei suoi seminari. Viega. Connected in quality.

viega.it/Chi-siamo


TECH

Teleriscaldamento a bassa temperatura Il modello ideato da Eurac Research per recuperare calore di scarto dalle attività produttive è pronto per essere testato in quattro siti reali

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RETI DI TELERISCALDAMENTO A BASSA TEMPERATURA “Questi nuovi modelli di teleriscaldamento distribuiscono calore a 10-30° C, molti meno rispetto ai 70-90° C di una rete tradizionale. È vero che per utilizzare questo calore è necessario installare pompe di calore, ma in questo modo è possibile aumentare il ventaglio di fonti utilizzabili, con vantaggi sia a livello ambientale che economico. Il calore di scarto, disponibile dalle varie attività produttive distribuite sul territorio urbano, non viene più rilasciato nell’atmosfera e le stesse possono così risparmiare sui costi legati al suo smaltimento, addirittura potrebbero vendere calore alla rete” — spiega Roberto Fedrizzi, responsabile del progetto. Il teleriscaldamento a bassa temperatura permette inoltre di ridurre la dispersione di calore dai tubi e di usare tubi più economici.

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Le reti di teleriscaldamento a bassa temperatura non possono sostituire completamente gli impianti tradizionali, ma li possono completare e integrare. Il modello di business cambia in modo sostanziale: i clienti prendono e danno calore in base alle loro necessità, diventando parte attiva della rete

n questi ultimi anni, gli esperti di energie rinnovabili di Eurac Research hanno testato nell’Energy Exchange Lab del NOI Techpark la possibilità di realizzare impianti di teleriscaldamento che lavorano a bassa temperatura. Nei sistemi testati è stato possibile utilizzare numerose fonti di calore e integrare nella rete sia il calore di scarto delle industrie sia quello proveniente, per esempio, dagli impianti di refrigerazione dei supermercati o dalle sale server dei grandi uffici. Rispetto alle reti di teleriscaldamento tradizionali che lavorano ad alta temperatura, i vantaggi sono notevoli: le fonti di calore utilizzabili sono molte di più, la dispersione di calore attraverso i tubi è minore e le attività produttive possono smaltire il calore prodotto senza sostenere costi aggiuntivi.

Wolfram Sparber, Direttore dell’Istituto per le energie rinnovabili di Eurac Research

SIMULAZIONE SUL CAMPO La soluzione di teleriscaldamento studiata a Bolzano è ora pronta per essere testata in quattro siti reali con diverse caratteristiche. Tra le fonti di calore di scarto prese in considerazione ci sono un’acciaieria di Ospitaletto vicino a Brescia (30 °C), le condotte di scarico delle acque bianche della città di Wüstenrot in Germania (temperatura media annua di circa 15° C), una fabbrica di detergenti a Heerlen (40° C) e un ospedale a Rotterdam (30° C) in Olanda.

Il progetto sarà sviluppato da un consorzio composto da dieci attori pubblici e privati che comprendono gestori di rete, consulenti energetici e ricercatori. In Italia COGEME SpA implementerà le misure utilizzate nella rete di teleriscaldamento di Ospitaletto, mentre ALPERIA e Linea Group Holding si occuperanno di sviluppare modelli per valutare le possibilità di introdurre questa nuova tecnologia nelle proprie reti. La fase di test è cofinanziata dalla Commissione Europea all’interno del programma Life+, progetto Life4HeatRecovery.


Danni da perdite d’acqua? Sistema di asciugatura energeticamente efficiente Un sistema costituito da un modulo isolante ignifugo e permeabile al vapore abbinato a un asciugatore elettrico. Il prototipo verrà presentato in occasione della fiera BAU 2019

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METODO DI ASCIUGATURA ENERGETICAMENTE EFFICIENTE Per ovviare a queste problematiche, i ricercatori del Fraunhofer Institutes per la fisica delle costruzioni IBP di Stoccarda hanno sviluppato un sistema di asciugatura EDF. L’acronimo tedesco EDF è sinonimo di risparmio energetico, permeabilità al vapore e flessibilità. Test di laboratorio in condizioni identiche su pareti di mattoni perforati verticalmente impregnati hanno dimostrato che il nuovo metodo riduce il consumo di energia di oltre l’80% rispetto ai pannelli di riscaldamento IR.

ESSICCAZIONE MIRATA DEL COMPONENTE EDILIZIO Il modulo, dalle dimensioni di 100 x 50 cm, è costituito da un materiale isolante ignifugo – permeabile al vapore – e un riscaldatore

Il sistema EDF emette calore direttamente sulla parete, mentre i pannelli IR sono posizionati a una certa distanza; ciò significa che gran parte dell’energia va a riscaldare la stanza. Un altro vantaggio del modulo è che l’essiccazione viene controllata dalla temperatura

n Germania ogni anno sono oltre un milione i casi di danneggiamento provocati dall’acqua che fuoriesce dalle tubature a causa di perdite e guasti. Ogni volta che questo avviene i muri e le pavimentazioni devono essere asciugate, ma spesso riscaldamento o aerazione non sono sufficienti. Di conseguenza, vengono utilizzati pannelli standard di riscaldamento a infrarossi e un involucro di plastica, in aggiunta a essiccatori ad adsorbimento. Un sistema sicuramente oneroso in termini energetici, senza considerare che l’essiccazione risulta molto disomogenea e alcune aree sono difficili da raggiungere.

Andreas Zegowitz, scienziato presso Fraunhofer IBP

elettrico che trasmette il calore direttamente alla parete interna bagnata. Applicabile anche su superfici curve e pareti rotonde, il modulo è dotato di un sensore che regola la temperatura di riscaldamento. Se questa viene aumentata, entra in atto il processo di essiccazione. L’isolamento permeabile al vapore posizionato sul retro del modulo di asciugatura dell’EDF, per il quale è stata depositata una domanda di brevetto, riduce al minimo la dispersione di calore, eliminando l’umidità. Ad esempio, per asciugare un muro di mattoni forato verticalmente con uno spessore di 11,5 cm, il sistema ha impiegato 12/14 giorni.

CALCOLARE I PROCESSI DI ESSICCAZIONE Con il software di simulazione WUFI del Fraunhofer IBP, il team di ricercatori è in grado di calcolare i processi di essiccazione e prevedere la durata dell’essiccazione e l’energia richiesta, il che aiuta a ridurre i costi di sviluppo. Successivamente sono previsti test sul campo in edifici con danni reali all’acqua che dovrebbero concludersi alla fine di dicembre. Il lancio sul mercato del modulo EDF è previsto per l’estate 2019. Dal 14 al 19 gennaio 2019, il prototipo sarà presentato per la prima volta alla fiera BAU di Monaco.

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TECH

L’intonaco che cattura le polveri sottili Il materiale poroso è stato realizzato con sottoprodotti di scarto industriale

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ato dalla collaborazione tra l’Università degli Studi di Brescia (Laboratorio di Chimica per le Tecnologie), INSTM (Consorzio Interuniversitario Nazionale per la Scienza e Tecnologia dei Materiali), Regione Lombardia e Smart Solutions (Startup innovativa dell’Università degli Studi di Brescia), il progetto Particulate Matter risponde a una precisa richiesta della Commissione Europea: sviluppare materiali innovativi e a basso costo per la riduzione del particolato a livello europeo. Il materiale poroso brevettato è stato realizzato con sottoprodotti di scarto industriale (fumo di silice), mediante un processo sol-gel a basso costo e trattamento termico eseguito a basse temperature (70 °C). Attualmente non esiste una tecnologia confrontabile. In ambito urbano la vegetazione è il mezzo principale, in assenza di precipitazioni, per rimuovere il particolato aereo-disperso. Per esempio a Chicago, città in cui quasi l’11% della superficie è coperta da vegetazione, le piante rimuovono circa 234 tonnellate di PM10 all’anno. Il nuovo materiale, che può essere facilmente rigenerato attraverso le precipitazioni, ha una capacità di rimozione superiore di almeno 100 volte rispetto a quella della vegetazione. Proprio come avviene in natura per le foglie, una volta dilavato l’intonaco è in grado di intrappolare

nuovamente altro PM. L’acqua di lavaggio, che contiene il PM, viene convogliata in sistemi fognari urbani. Questo consente attraverso i sistemi di depurazione delle acque urbane di depurare le acque reflue da questi inquinanti. I punti di forza del progetto sono legati alla sua sostenibilità e al basso costo dell’intonaco sviluppato (circa 0.6 €/m2,

Il progetto ha una forte valenza di sostenibilità, in quanto migliora la qualità dell’aria e rappresenta una possibile concreta attuazione dei principi di economia circolare, valorizzando materiali di riciclo e sottoprodotti di processi produttivi

Enrico Borgarello, Direttore Innovazione Italcementi | HeidelbergCement Group

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considerando il costo dei sottoprodotti utilizzati), che lo rendono interessante per il mercato edilizio. La tecnologia di sintesi, che si basa su un semplice mescolamento, non necessita quindi di particolare strumentazione o grossi investimenti. Il materiale poroso realizzato è molto versatile; può essere stampato mediante stampante 3D o applicato su parete mediante spruzzo o pennello. L’attività di ricerca che ha portato allo sviluppo dell’invenzione ha usufruito anche del supporto di altre università e centri di ricerca di alto prestigio sia italiane che straniere (Università di Bologna, Università di Trieste e Università di Bremen, Germania). Il lavoro è stato realizzato anche grazie al supporto dei laboratori di ricerca del JRC di Ispra.


PlasticRoad, pista ciclabile realizzata con plastica riciclata La pista ciclabile di 30 metri contiene un quantitativo di plastica riciclata equivalente a 218.000 bicchieri di plastica oppure 500.000 tappi di plastica dei passaggi da parte delle biciclette e la tenuta, che la rendono la prima vera “pista ciclabile intelligente al mondo”. Costruita in pochi giorni, PlasticRoad è stata pensata dai suoi ideatori, Anne Koudtaal e Simon Jorritsma di KWS, per durare nel tempo tre volte in più rispetto a una pista ciclabile tradizionale. Il progetto segna l’inizio di una nuova era nel campo delle opere ingegneristiche stradali, in quanto elimina tutti i problemi di sicurezza dovuti alle buche e al dissesto dell’asfalto. Non solo: la struttura permeabile consente all’acqua piovana in eccesso di defluire rapidamente

e contribuisce alla riduzione del rumore del traffico, offrendo una soluzione integrata per il passaggio sotterraneo di tubi e cavi. ® Nel mese di novembre è stata installata una seconda pista ciclabile nella città olandese ® ® di Overijssel. Attualmente, i partner sono alla ricerca di altre location per il lancio di nuovi progetti e per testare l’efficacia in campi di applicazione alternativi come, ad esempio, parcheggi, banchine dei treni o marciapiedi.

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rispetto a motori con tecnologia tradizionale

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È

stata inaugurata lo scorso 11 settembre a Zwolle (Paesi Bassi) la prima pista ciclabile al mondo realizzata con plastica riciclata. Nata dalla collaborazione fra tre aziende del settore quali KWS, Wavin e Total, PlasticRoad è una pista ciclabile di 30 metri che contiene un quantitativo di plastica riciclata equivalente a 218.000 bicchieri di plastica oppure 500.000 tappi di plastica. Il progetto pilota include anche una serie di sensori per monitorare le performance della strada, quali la temperatura, il numero


THROUGHPUT

Design sistemico: progettare per la sostenibilità Un nuovo modo di progettare e di concepire i processi produttivi per ottenere prodotti ambientalmente sostenibili. L’output di un sistema diventa input di un altro. Parliamo di Design Sistemico, metodologia progettuale che può essere applicata a differenti settori produttivi ed è volta a ridurre l’impatto ambientale generando al contempo benefici economici MARUSKA SCOTUZZI 18

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Il degrado dell’ambiente è la conseguenza del degrado sociale, dell’incapacità della comunità di instaurare relazioni positive con gli uomini e le cose. Occorre ripensare il mondo in cui viviamo, dalla progettazione delle città e delle abitazioni a quella degli oggetti di uso quotidiano. Al designer spetta il compito di riequilibrare il rapporto tra produzione, ambiente e società, per mantenere vivo un legame reciproco, un fertile dialogo multidisciplinare.” Nel libro Design Sistemico. Progettare la sostenibilità produttiva e ambientale, Luigi Bistagnino – presidente e fondatore della fondazione Approccio Sistemico, già professore ordinario, Dipartimento di Architettura e Design, Politecnico di Torino, coordinatore del gruppo di ricerca Design Sistemico – definisce il Design Sistemico: metodologia progettuale che porta alla progettazione di sistemi produttivi in cui i flussi di materia, energia e informazioni collegano sistemi locali in un’ottica di scarto zero e rafforzamento delle relazioni. Può essere applicata a differenti settori produttivi ed è volta a ridurre l’impatto ambientale generando al contempo benefici economici. Il Design Sistemico ha la capacità, quindi, di coinvolgere i soggetti di un sistema, generando una rete di relazioni che porta vantaggi al singolo e all’intero sistema.

IL MODELLO PRODUTTIVO LINEARE ATTUALE, pur avendo attuato azioni di efficienza nel suo processo produttivo e di riciclo e risparmio nei prodotti e negli scarti, genera rifiuti che diventano alla fine del processo un considerevole costo sociale

Il Design Sistemico ha la capacità di coinvolgere i soggetti di un sistema, generando una rete di relazioni che porta vantaggi al singolo e all’intero sistema MODELLI DI RIFERIMENTO Un sistema è formato da più elementi uniti tra loro in modo organico. Il Design Sistemico è un modello progettuale che si basa sulle relazioni e su una visione ampia di processo. È la capacità di progettare un prodotto concependolo come parte di un sistema che interagisce con esso. I sistemi utilizzano ciò che serve loro e ciò che non utilizzano non viene considerato scarto. Al contrario, diventa risorsa per un altro sistema. L’approccio sistemico comporta, dunque, un ripensamento dell’attuale modello economico lineare. Guarda alla totalità del sistema produttivo spostando il focus di progetto dal prodotto finito alle relazioni di filiera e con il territorio. Si tratta di un cambiamento di prospettiva, ricucendo il legame con la natura, di cui

IL MODELLO PRODUTTIVO SISTEMICO preferisce le risorse vicine rispetto a quelle lontane e attiva, tramite gli output di un sistema che diventano input di un altro, una collaborazione virtuosa tra i processi produttivi (agricoli e industriali), il sistema dei regni naturali, il contesto territoriale e la comunità. Si crea una rete relazionale aperta che vitalizza il territorio e lo caratterizza nelle sue precipue qualità www.casaeclima.com    n.76

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siamo parte integrante. Quali sono i modelli di riferimento quando si parla di sostenibilità? L’esempio, secondo Bistagnino, arriva proprio dalla natura. In essa ogni sistema è relazionato con gli altri e non ci sono scarti. Nel tempo l’uomo si è allontanato da tale visione formulandone un’altra in cui gli eventi e gli oggetti sono visti separatamente, dando priorità al possesso rispetto alle relazioni. Il Design Sistemico prende i principi ecologici cardine della sua metodologia proprio dal modo di operare della natura che usa solo le energie di cui ha bisogno, adatta la forma alla funzione e riutilizza tutto. Esso si basa sull’opera di pensatori come Fritjof Capra, Gunter Pauli, Humberto Maturana (quando si parla di sistemi autopoietici o, per usare un termine mutuato dalla teoria della complessità, sistemi adattativi). Tutte le attività produttive possono rispecchiare il modo in cui funziona la natura. Occorre tuttavia abbandonare il

INNOVATION DESIGN LAB

Dove il design orienta l’innovazione a favore di imprenditorialità e sostenibilità

Approccio sistemico: un nuovo modo di progettare e di concepire i processi produttivi per ottenere prodotti ambientalmente sostenibili. L’output di un sistema diventa input di un altro

PAOLO TAMBORRINI Innovation Design Lab – fondato da Paolo Tamborrini (professore associato e coordinatore del Corso di Studi in Design del Dipartimento di Architettura e Design (DAD) del Politecnico di Torino), attuale responsabile scientifico – nasce nel 2015 all’interno del Systemic Innovation Design Network del Dipartimento di Architettura e Design del Politecnico di Torino. È un hub dedicato al confronto, allo studio, alla ricerca e alla progettazione di processi di innovazione con una particolare attenzione al contesto territoriale e alla sostenibilità ambientale. L’approccio metodologico capovolge la visione tecnocentrica in favore di quella sistemica portando il focus del progetto sulle relazioni tra gli utenti e il contesto in cui vivono. Quindi innovare in un’ottica di processo e non solo di prodotto, con attenzione al territorio e alle sue potenzialità al fine di valorizzare la cultura e l’identità e produrre sviluppo e benessere per il singolo e la collettività.

www.innovationdesignlab.it

modello produttivo lineare a favore di quello sistemico. Il modello produttivo lineare attuale, pur avendo attuato azioni di efficienza nel suo processo produttivo e di riciclo e risparmio nei prodotti e negli scarti, genera rifiuti che diventano alla fine del processo un considerevole costo ambientale e sociale.

LINEE GUIDA ■■

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LINEE GUIDA fondamentali del Design Sistemico (Disegno Industriale, Politecnico di Torino e ZERI) 20

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Input/output. Gli output (scarti) di un sistema diventano input (risorse) per un altro sistema generando aumento del flusso economico e nuove opportunità di lavoro. Creare relazioni. Le relazioni che si instaurano generano il sistema stesso aperto (i sistemi chiusi sono quelli lineari attuali): tutti nel sistema sono elementi strategici e le relazioni possono essere interne ed esterne.


GLI OUTPUT, con una visione culturale e scientifica aperta alle varie discipline, sono il fulcro per poter innescare un nuovo processo produttivo che tenda a emissioni zero

IL DESIGN DI PRODOTTI O SERVIZI, se connesso al principio output/input, entra anch’esso come protagonista nel sistema produttivo relazionando le proprie competenze specifiche alla visione multidisciplinare aperta

IL DESIGN DEL TERRITORIO può trarre dall’approccio sistemico elementi oggettivi di sviluppo e di connotazione dell’ambiente su cui opera

VISUALIZZAZIONE SINTETICA DEL DESIGN SISTEMICO che racchiude la complessità dei rapporti sia sulla produzione sia sul territorio dando origine ad una nuova cultura del progetto

Autogenerazione. I sistemi aperti e autopoietici (un sistema autopoietico è un sistema che si autodefinisce e tende a sostenere se stesso) che si sono messi in azione si sostengono e si riproducono autonomamente, definendo il proprio campo di azione, ed evolvono congiuntamente. ■■ Agire localmente. Il contesto in cui si opera è fondamentale e prioritario rispetto all’esterno: si valorizzano le risorse locali di uomini, cultura e materia e si risolvono problematiche locali creando nuove opportunità. ■■ L’uomo al centro del progetto. L’uomo relazionato al proprio contesto ambientale, sociale, culturale ed etico è il centro del progetto. Ne scaturisce un sistema relazionale dinamico e complesso che con le connessioni acquisisce forte coesione e consapevolezza, tanto da ottenere una forza autopoietica di tutte le azioni messe in atto. (fonte: Design Sistemico. Progettare la sostenibilità produttiva e ambientale. 2009 – Luigi Bistagnino) ■■

IL RUOLO DEL DESIGNER Il ruolo del designer è oggi fondamentale più di quanto non lo sia stato negli Anni ’50 in cui si cercava di uscire il più velocemente possibile dal periodo bellico. Oggi questo ruolo consiste nel cercare di riequilibrare il rapporto tra produzione, ambiente e società e nello sforzarsi di mettere in moto degli interventi che mantengano in equilibrio questo legame migliorandolo in un continuo dialogo multidisciplinare. Ha, quindi, una responsabilità sociale, quella di creare valore aggiunto. Le scelte che si compiono all’inizio di un processo sono determinanti. Si tratta, quindi, di una figura trasversale che non fa solo progettazione, non si limita ai processi industriali, ma conosce bene la materia e lavora affinché non ci siano scarti. Si interfaccia con altre realtà, altre competenze, condividendo saperi per realizzare un prodotto che risponda a bisogni che emergono da un’analisi del territorio e della società. www.casaeclima.com    n.76

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BLU ECONOMY Gunter Pauli, imprenditore ed economista, è il fondatore di ZERI (Zero Emission Research and Initiative) rete internazionale di scienziati, studiosi ed economisti che si occupano di trovare soluzioni innovative, progettando nuovi modi di produzione e di consumo a minor impatto ambientale. È anche l’ispiratore della Blue Economy in cui le tecnologie si ispirano al funzionamento della Natura. L’economia Blu si fonda sul concetto di biomimesi: attraverso lo studio e l’imitazione delle caratteristiche degli ecosistemi, è possibile individuare modelli di riferimento per ideare nuove tecnologie sostenibili, senza rifiuti e in armonia con i limiti e la capacità di rigenerazione e assorbimento del nostro pianeta. Bisogna, quindi, ripensare i nostri modelli di sviluppo, auspicando un’unione tra le discipline scientifiche e quelle economiche per poter progettare e mettere in atto un modello di sviluppo che soddisfi i nostri reali bisogni. In quest’ottica, dalla collaborazione tra la Fondazione Zeri di Gunter Pauli e il Corso di Studio in Design del Politecnico di Torino è nata la metodologia del Design Sistemico sviluppata dal Gruppo di Ricerca coordinato dal prof. Luigi Bistagnino.

SCHEMA DELLA VISIONE LINEARE ATTUALE RIFERITA AI MATERIALI

DALLA CULLA ALLA CULLA Waste equals food (rifiuti pari a nutrimento) è il primo principio lanciato nel 2002 dal libro-manifesto Cradle to Cradle: Remaking the way we make things, letteralmente, Dalla culla alla culla: rivedere il modo con cui produciamo le cose, di Michael Braungart, chimico tedesco, e William McDonough, architetto americano. La visione è quella di un ciclo continuo di utilizzo e riutilizzo di materiali senza produzione di rifiuti. Gli autori sostengono, infatti, che il motto degli ambientalisti “ridurre, riutilizzare, riciclare”, in altre parole, fare di più con meno per ridurre al minimo i danni, è un approccio che perpetua in senso unico il modello di produzione “dalla culla alla tomba” che risale alla rivoluzione industriale. Cioè un modello di produzione in cui più del 90% dei materiali che l’industria utilizza diventano poi rifiuti, in gran parte tossici. Dunque, progettare secondo i principi Cradle to Cradle significa, invece, introdurre cicli di vita di prodotti tendenzialmente senza rifiuti perché ispirati ai sistemi naturali, prodotti che possano essere riciclati all’infinito o che possano tornare in natura perché biodegradabili al cento per cento.

SCHEMA DELLA VISIONE SISTEMICA APPLICATA AI MATERIALI 22

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PER APPROFONDIMENTI Grazie alle ricerche condotte dal gruppo di lavoro ‘Approccio Sistemico’, dalla Laurea Magistrale ‘A. Peccei’ in DESIGN SISTEMICO, Politecnico di Torino, e da alcune ricerche di dottorato sono stati avviati, diversi progetti www.systemicfoundation.org


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Grattacieli NZEB, una sfida possibile? I grattacieli sono la soluzione più efficiente in termini di consumo di suolo, ma hanno un elevato fabbisogno energetico. È possibile minimizzarne i consumi e massimizzare la produzione energetica in situ in ottica NZEB? a cura di ERIKA SEGHETTI

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er rispondere alle esigenze di risparmio energetico e basso impatto ambientale le strutture edilizie devono andare in un’ottica di sempre maggiore sostenibilità. Non a caso la nuova Direttiva UE 2018/844 sulla prestazione energetica nell’edilizia (EPBD, Energy Performance of Buildings Directive) prevede l’obbligo, entro il 31 dicembre 2020, di realizzare tutti gli edifici di nuova costruzione a energia quasi zero. I grattacieli rappresentano sicuramente la soluzione più efficiente in termini di ottimizzazione dello spazio e di consumo di suolo, ma si tratta di strutture molto complesse e che richiedono una forte integrazione fra gli aspetti ingegneristici e architettonici. La domanda che ci si pone è quindi se sia possibile realizzare edifici molto alti in chiave NZEB. Questa tematica è stata affrontata nel corso del Seminario AiCARR “Obiettivo NZEB: sinergie di processo e di sistema”, svoltosi a Bologna il 18 ottobre scorso nell’ambito di SAIE, grazie all’interessante intervento dell’Ing. Alessandro Sandelewski. Partendo dal presupposto che per progettare e costruire qualsiasi edificio in chiave NZEB sia necessario minimizzare il fabbisogno energetico e massimizzare la produzione in loco di energia rinnovabile, quali sono le sfide da affrontare nei grattacieli?

PROBLEMATICHE PROGETTUALI TIPICHE DEGLI EDIFICI A GRANDE ALTEZZA I progettisti, ha spiegato Sandelewski, si trovano necessariamente a competere con tre fattori tipici degli edifici molto alti, che sono: ■■ calcolo dei carichi termici; ■■ contrasto all’effetto camino; ■■ progettazione dei circuiti idraulici.

COSA SI INTENDE PER EDIFICI ALTI? Non esiste una definizione univoca di edificio alto, ma è possibile affidarsi alla definizione di ASHRAE secondo cui le strutture alte (Tall Buildings) possono essere classificate come segue: ■■ ■■ ■■ ■■

Tall, oltre 100 m di altezza Supertall, oltre 300 m Megatall, oltre 600 m Übertall, (definizione ancora non ufficiale) oltre 1000 m

Il Burj Khalifa, a Dubai, è attualmente il grattacielo più alto al mondo con i suoi 828 metri www.casaeclima.com    n.76

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NZEB Calcolo dei carichi termici Poiché la temperatura esterna, la pressione atmosferica, la densità e anche la velocità del vento variano a seconda dell’altezza dell’edificio, è necessario tenere conto di questi valori nel calcolo dei carichi termici. Il rischio che si corre progettando un edificio di grande altezza utilizzando le condizioni di base al terreno è infatti quello di sovradimensionare l’impianto in estate e di sottodimensionarlo in inverno.

Effetto camino L’effetto camino si verifica in qualsiasi edificio, ma in quelli particolarmente alti può assumere dei valori significativi, anche pari a qualche centinaio di pascal. Le infiltrazioni d’aria alla base dell’edificio e le esfiltrazioni a quote elevate, che si registrano tipicamente nei mesi invernali, devono essere tenute in forte considerazione nel calcolo degli impianti alle varie quote. Sarebbe inoltre buona norma prevedere degli impianti di ventilazione per pressurizzare gli edifici. Oltre a queste attenzioni progettuali possono essere presi altri provvedimenti di tipo architettonico, come la scelta di porte girevoli o bussole agli ingressi, il miglioramento della tenuta della struttura e la presenza di compartimentazioni orizzontali che ostacolino i flussi d’aria verticali.

I progettisti devono affrontare alcune problematiche tipiche degli edifici molto alti: determinazione dei carichi termici, contrasto all’effetto camino e progettazione dei circuiti idraulici

suddividere l’impianto in modo tale da servire al massimo 15 piani, oppure prevedere l’adozione di riduttori di pressione ove necessario.

I GRATTACIELI RICHIEDONO PIÙ ENERGIA. COME MINIMIZZARNE IL FABBISOGNO? Se, a tutti questi interventi citati, aggiungiamo l’ovvia necessità di installare degli impianti di trasporto verticale, è evidente che il fabbisogno energetico di un edificio a grande altezza è ben superiore a quello di un edificio caratterizzato dalla stessa superficie in pianta ma che si sviluppa in orizzontale. Come minimizzarlo? Sandelewski suggerisce tre misure di fondamentale importanza, che sono: 1. l’ottimizzazione della forma e l’orientamento dell’edificio con simulazioni CFD e/o prove in galleria del vento; 2. l’adozione di facciate altamente performanti, che riducano il carico solare al 10-15% della radiazione incidente; 3. l’utilizzo di ventilazione naturale e free cooling; 4. l’installazione di impianti di climatizzazione e illuminazione ad altissima efficienza.

COME MASSIMIZZARE LA PRODUZIONE ENERGETICA RINNOVABILE IN SITU? Alla minimizzazione del fabbisogno energico va affiancata una massimizzazione della produzione energetica rinnovabile in situ, ottenibile grazie all’installazione di pannelli solari termici per la produzione di energia termica e di impianti fotovoltaici ed eolici per quella elettrica.

Fotovoltaico in facciata Impianti idronici L’altezza statica ha infine un’evidente conseguenza sul dimensionamento degli impianti. A meno che non si scelga di realizzare un impianto di climatizzazione indipendente piano per piano, magari anche di tipo VRF, l’alternativa è la creazione di centrali di produzioni fluidi che vanno segmentate lungo l’altezza degli edifici. Questo vuol dire che si devono prevedere dei piani tecnici con stazioni di pompaggio e scambiatori di calore a piastre orientativamente ogni 100 metri di altezza, come ad esempio è stato fatto per il Burj Khalifa di Dubai, il grattacielo attualmente più alto al mondo. Se l’edificio richiede poi l’installazione di gruppi frigoriferi, anche in questo caso sarà necessario suddividerli tra i vari piani tecnici o, se si sceglie di mantenerli in basso, prevedere degli scambiatori a piastre, con le relative penalità energetiche.

Distribuzione acqua calda sanitaria Stesso discorso va fatto per la distribuzione dell’acqua calda sanitaria. Per garantire una pressione minima e massima dell’acqua che sia adeguata al corretto funzionamento degli apparecchi bisogna 26

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In un grattacielo le superfici disponibili in copertura sono scarse sia per un discorso di proporzioni sia perché generalmente sono occupate dalla presenza indispensabile di torri evaporative, UTA ed estrattori. Non resta quindi che collocare i pannelli in facciata, tenendo presente che il fotovoltaico richiede molto spazio, a fronte di una bassa produzione di energia per mq. Per quanto riguarda i sistemi fotovoltaici integrati installabili, non c’è che l’imbarazzo della scelta. Si possono usare moduli trasparenti mono o policristallini o a film sottile, moduli semitrasparenti microperforati amorfi, moduli flessibili in film sottile su substrato metallico o moduli con celle solari colorate.

Energia eolica L’eolico è una fonte rinnovabile molto interessante perché, oltre a non produrre gas tossici, ha il vantaggio della lunga durata. Le turbine eoliche possono infatti affrontare un lunghissimo ciclo di vita prima di essere destinate allo smaltimento. A fronte di questi vantaggi ci sono però dei contro da considerare, come fa notare Sandelewski. La prima ovvia considerazione è che per sfruttare l’energia eolica deve esserci vento e a delle precise con-


NZEB BEST PRACTICE Sol Invictus Tower, grattacielo NZEB grazie al solare Un esempio virtuoso di come sia possibile sfruttare al massimo l’energia solare anche in un edificio dall’altezza elevata, raggiungendo l’obiettivo NZEB, è la Sol Invictus Tower, attualmente in costruzione a Melbourne. Si tratta di un edificio residenziale di 60 piani caratterizzato da una facciata fotovoltaica curva in grado di catturare il movimento del sole da est a ovest durante tutto il giorno. È dotato di 3000 mq di celle solari in facciata e 300 mq sul tetto, che genereranno abbastanza energia per soddisfare il 50% delle esigenze energetiche annuali dell’edificio. Si prevede l’installazione di un sistema di accumulo per arrivare a coprire l’intero fabbisogno.

World Trade Center di Manama, mega turbine eoliche Nel mondo non mancano esempi di grattacieli che hanno puntato sull’eolico. Pensiamo al World Trade Center di Manama, nel Bahrein, una struttura alta 240 metri per 50 piani, dove sono state installate tre grandi turbine eoliche con una potenza nominale di 225 kW ciascuna e in grado di generare complessivamente da 1100 a 1300 MWh/anno, pari all’11-15% del fabbisogno energetico dell’edificio.

Sol Invictus Tower, Melbourne

World Trade Center, Manama

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NZEB

Il limite maggiore risiede nella mancanza di spazi per l’installazione del fotovoltaico, che richiede un lavoro di progettazione molto più accurato per trovare delle alternative efficaci dizioni: una velocità minima di circa 5 m/s e una massima che non dovrebbe superare i 20 m/s. Il vento è poi per sua natura imprevedibile e incostante e quindi la quantità annua di energia producibile non può che essere stimata statisticamente. Non sono infine trascurabili due ultimi aspetti che riguardano l’impatto visivo e acustico degli impianti e il pericolo che questi possono rappresentare per l’avifauna. Aspetti che continuano a limitarne la diffusione.

GRATTACIELI NZEB: SÌ O NO? Concludendo, è possibile realizzare edifici a grande altezza in ottica NZEB? In linea teorica sì, ma sicuramente è molto più difficile rispetto a un edificio tradizionale che si sviluppa orizzontalmente. Il maggiore limite risiede sicuramente nella mancanza di spazi per l’installazione del fotovoltaico, che richiede un lavoro di progettazione molto più accurato per trovare delle alternative efficaci.

SUL SEMINARIO AICARR Il Seminario AiCARR “Obiettivo NZEB: sinergie di processo e di sistema” si è svolto lo scorso 18 ottobre a Bologna nell’ambito di SAIE. L’incontro aveva come obiettivo l’illustrazione delle novità messe in campo dalla Direttiva UE 2018/844, che introduce alcuni elementi innovativi che meglio definiscono il concetto di Nearly Zero Energy Buildings, spingendo a maggiori connessioni e sinergie tra le figure e gli ambiti professionali coinvolti nel processo. Sono stati presentati alcuni casi di studio tematici, che hanno affrontato aspetti legati alla qualità ambientale interna, alla misura delle prestazioni e alla Building Automation.

Strata Tower, Londra 28

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L’evento si è concluso con una Tavola Rotonda sul tema “Sistemi impiantistici in edifici nZEB: integrazione o imposizione?”


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ZERO ENERGY

Una sperimentazione per l’housing negli Emirati Arabi Uniti

DUBAI. Skyline

Le aree caratterizzate da condizioni climatiche estreme pongono sfide uniche per la ricerca e la sperimentazione di tecnologie innovative per edifici efficienti. Il caso di studio, un’abitazione unifamiliare capace di garantire il benessere umano e l’uso efficiente di acqua ed energia, tenta di rispondere alle variabili climatiche e contestuali del sito attraverso l’individuazione Subtitular di soluzioni tipologiche e tecnologiche ad assetto variabile

Titular

DUBAI, ARCHITETTURA VERNACOLARE. Torre del vento per il raffrescamento degli ambienti interni di una abitazione tradizionale

AUTOR MICHELE DI SIVO, ANTONIO BASTI, DANIELA LADIANA

Dipartimento di Architettura - Università degli Studi “G.d’Annunzio” di Chieti e Pescara Datos www.casaeclima.com    n.76

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ZERO ENERGY

L

’adozione di tecnologie basate sull’uso di energie rinnovabili è certamente una delle priorità della progettazione contemporanea dell’architettura per perseguire un efficace e sostenibile controllo dei parametri ambientali. Tale obiettivo si configura come particolarmente urgente in quei luoghi in cui le condizioni di comfort negli edifici devono confrontarsi, e largamente compensare, quelle di contesti climatici che è possibile definire estremi. A tale proposito, gli Emirati Arabi Uniti (UAE) costituiscono un caso studio interessante poiché, pur essendo grandi produttori di petrolio, questi paesi si stanno decisamente attivando verso lo sviluppo di tecnologie per la produzione e l’utilizzo di energie rinnovabili. Negli ultimi due decenni, le realtà urbane negli Emirati Arabi hanno subìto un rapido e deciso cambiamento: Dubai, in particolare, da piccola enclave nel deserto, si è trasformata in una vera e propria “città globale”, una sorta di laboratorio di architettura iconico e futuristico. Qui il processo di modernizzazione e globalizzazione, avviatosi inizialmente con la scoperta e lo sfruttamento dei giacimenti petroliferi, è proseguito con il lancio dei settori terziario e terziario avanzato, grazie a una lungimirante visione di sviluppo della città che ambisce non solo a partecipare all’economia globale, come importante nodo di collegamento tra est e ovest del mondo, ma anche ad attrarre i suoi potenziali maggiori investitori. Nella sua crescita accelerata Dubai è diventata una tra le città più ambite dalla comunità transnazionale e, al tempo stesso, tra le più “assetate di energia” al mondo, con ben il 70% di energia utilizzata negli edifici principalmente per la climatizzazione e l’illuminazione artificiale [1]. Dopo un periodo di adozione di modelli costruttivi del mondo occidentale, inadatti tanto al clima quanto alla cultura locali, già negli anni Novanta si è iniziato ad avvertire l’esigenza di un’architettura più legata alla tradizione. Il desiderio di un linguaggio architettonico più adeguato alla situazione economica, culturale e sociale di Dubai si è reso evidente negli edifici di ultima realizzazione, interpretati come importante strumento di espressione d’identità, “una cultura che vive ha bisogno di un costante riferimento alla memoria collettiva che è ampiamente contenuta nella costruzione di forme” [2]. Un’attenzione maggiore al tema dell’identità e l’interesse per la qualità, così come la percezione dei luoghi anche da parte della comunità locale, ha trovato espressione nell’approvazione di nuove leggi per la conservazione degli edifici storici e per l’uso di elementi della tradizione architettonica e costruttiva nella realizzazione dei nuovi edifici e spazi per la città. La rinnovata attenzione per il proprio ambiente di vita si ravvisa anche nella crescente consapevolezza delle questioni determinate dal contesto climatico e nella considerazione accordata all’architettura del passato come guida formale. Nei progetti di architettura si è iniziato a fare riferimento alle forme della storia locale e regionale, alla cultura beduina e alla cultura arabo/islamica. Elementi dell’architettura tradizionale, come quelli della Mashrabiyya, ad esempio, ispirano i motivi di molti edifici contemporanei, come è possibile notare nel World Trade Center di John Harris and Associates, nelle Torri di Deira o negli edifici in via Al -Maktoum.

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SISTEMA DI VENTILAZIONE nell’architettura vernacolare

POLITICA AMBIENTALE E SVILUPPO SOSTENIBILE Un importante fattore che ha contribuito all’affermazione di questa nuova stagione progettuale è rappresentato dal recente declino delle esportazioni di petrolio. Ciò ha condotto alla necessità di diversificare l’economia partendo dall’ambizioso obiettivo di trasformare gli Emirati in un centro di ricerca d’importanza mondiale per la sperimentazione e lo sviluppo di soluzioni energeticamente efficienti nell’architettura e nella progettazione urbana. Uno dei primi esperimenti condotti in tale direzione è il progetto e la realizzazione di una città a “energia zero”: Masdar ad Abu Dhabi. Con il suo centro di ricerca concepito da Sir Norman Foster [3], Masdar è “considerato un prototipo per la transizione verso un settore economico completamente nuovo per Abu Dhabi, quello di energia rinnovabile, con l’obiettivo di rendere gli Emirati un centro regionale e globale per le future soluzioni energetiche” [4]. Questo scenario di sviluppo emergente nasce anche dall’ineludibile esigenza di contrastare decisamente i cambiamenti climatici in atto provocati dalle emissioni di gas serra e dall’incremento delle temperature globali (le temperature massime sono aumentate negli ultimi 100 anni di 0,5-1°C rispetto alle temperature medie registrate tra il 1986 e il 2005). Tali variazioni, congiuntamente agli eventi meteoro-


DUBAI, WORLD TRADE CENTER di John Harris & Associates

logici estremi, quali le inondazioni e le onde di calore, stanno registrando effettivamente un notevole e crescente impatto sull’economia nazionale, sugli ecosistemi, sulla biodiversità e sulla società. Ad esempio, il costo della desalinizzazione del mare potrebbe aumentare a causa dell’incremento di temperatura dell’acqua e della relativa concentrazione del sale; la domanda di energia potrebbe ulteriormente crescere per l’aumento dell’uso del condizionamento dovuto all’incremento di temperature e umidità; infine, le future condizioni climatiche potrebbero ostacolare la capacità della barriera corallina di prevenire l’erosione costiera e le inondazioni.

TABELLA 1. Dubai: temperature

L’Organizzazione Meteorologica Mondiale (WMO), inoltre, prevede che l’aumento delle temperature in Medio Oriente potrebbe causare eventi meteorologici imprevedibili, tra cui cicloni sempre più potenti e tempeste di sabbia. Negli Emirati Arabi Uniti sembra, pertanto, importante definire e sviluppare architetture “Zero Energy”, partendo, innanzitutto, da un’analisi attenta del patrimonio architettonico esistente poiché basato su una tradizione costruttiva sviluppata attraverso un secolare adattamento al contesto climatico che ha permesso di sviluppare sofisticate tecniche passive di raffreddamento e riscaldamento per gli spazi urbani e gli edifici. Queste strategie progettuali derivate dall’architettura vernacolare rappresentano il punto di partenza per la definizione di un’architettura attenta sia al luogo che agli stili di vita locali [5].

LA RICERCA Un clima caldo e umido come quello di Dubai rappresenta una grande sfida per la progettazione di edifici efficienti dal punto di vista energetico. Il team di ricerca del Dipartimento di Architettura dell’Università d’Annunzio di Chieti e del Dipartimento di Ingegneria dell’Energia, dei Sistemi, del Territorio e delle Costruzioni Università di Pisa, in collaborazione con i ricercatori della British University di Dubai, hanno progettato un edificio residenziale capace di equilibrare il benessere umano con www.casaeclima.com    n.76

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ZERO ENERGY

l’uso efficiente dell’energia, rispondendo alle variabili climatiche del contesto: una casa unifamiliare a risparmio energetico, “Zero Energy”, che possa essere utilizzata come prototipo per nuovi sviluppi in questo clima. La ricerca si propone di ridurre l’impatto dell’edificio sull’ambiente, creandone uno confortevole e reattivo tramite l’integrazione dei sistemi impiantistici nella progettazione architettonica, in modo che le dotazioni per la produzione e l’uso efficiente dell’acqua e dell’energia possano essere incorporate esteticamente ed economicamente in una casa unifamiliare per migliorare la qualità della vita dei suoi residenti. L’approccio alla progettazione efficiente dal punto di vista energetico include sia elementi mutuati dalla tradizione costruttiva che innovativi dal punto di vista tecnologico. Il design della casa intende rispondere alle sfide climatiche integrando sistemi attivi che riducono l’uso di energia fossile e le emissioni di carbonio associate; allo stesso tempo, mira a contribuire allo sviluppo di un’architettura appropriata attraverso la ricerca e la sperimentazione per l’housing negli Emirati Arabi Uniti. Questi macro-obiettivi ne includono altri relativi al concetto di sostenibilità nelle sue componenti. La sostenibilità sociale è perseguita attraverso l’approccio dell’“Universal Design” [6]. Le strategie di progettazione bioclimatica adottate sono finalizzate per ridurre al minimo il fabbisogno di raffrescamento dell’abitazione mediante il massimo contenimento della penetrazione solare attraverso le superfici vetrate e dell’assorbimento solare attraverso le pareti perimetrali e le coperture. La conformazione architettonica, a tal fine, è basata sull’adozione di una vera e propria seconda pelle che distaccata dal nucleo interno lo difende dai guadagni termici solari. L’attenzione al raffrescamento mediante la ventilazione naturale ha condotto alla determinazione dell’orientamento dell’edificio, alle forme di correlazione tra nucleo e involucro, all’organizzazione di spazi e aperture in relazione all’andamento dei venti prevalenti. L’ambiente domestico deve poter soddisfare non solo i bisogni primari ma anche le aspettative di miglioramento della vita, delle relazioni sociali e del lavoro delle persone. Si percepisce, infatti, una crescente necessità di ambienti di vita capaci di soddisfare le esigenze degli utenti con diverse abilità, lontano da una progettazione basata sulla standardizzazione. Autonomia, indipendenza e benessere sono garantiti dalla capacità di adattamento degli spazi, grazie alla integrazione di soluzioni spaziali e tecnologiche che evolvono con le mutevoli esigenze, capacità e abilità funzionali dell’individuo [7]. Un altro obiettivo importante della sperimentazione è determinare le modalità per contrastare le possibili modalità d’invecchiamento dell’edificio in modo da garantirne una lunga durata del ciclo di vita prevenendo l’obsolescenza e il deterioramento. La flessibilità, intesa come capacità di un sistema di essere facilmente modificato e di rispondere ai cambiamenti nell’ambiente in modo tempestivo e utile, è adottata come primo fondamentale antidoto all’obsolescenza funzionale e tecnologica. 34

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L’implementazione del requisito di manutenibilità, invece, mira a perseguire la durata sostenibile delle componenti attraverso l’attenta selezione delle tecnologie e dei materiali da costruzione. Per affrontare un contesto altamente dominato dal rapido sviluppo dell’obsolescenza funzionale e tecnologica dei modelli edilizi, la progettazione del sistema abitativo è stata quindi orientata all’ottimizzazione della longevità dei diversi subsistemi regolando e armonizzando i processi di obsolescenza. Le tecnologie da impiegare nella costruzione sono state scelte per garantire un uso sicuro per tutta la durata della vita dell’edificio e per regolarne la durata della vita secondo le attese. Grande attenzione è stata dedicata alle soluzioni tecniche di facile manutenzione, come la distribuzione orizzontale e verticale aperta di cavi e tubazioni. Essendo l’ambiente climatico caratterizzato da eventi meteorologici estremi, quali le tempeste di sabbia che influiscono notevolmente per i conseguenti depositi sulle prestazioni del sistema fotovoltaico e per la pulizia dei moduli, il progetto implementa un sistema di auto-manutenzione dei pannelli sul tetto.

FLESSIBILITÀ SPAZIALE E TECNOLOGICA Uno degli aspetti che interessano le abitazioni negli ultimi decenni è il rischio di obsolescenza tecnica e funzionale dovuta alla trasformazione nel tempo delle prestazioni richieste all’edificio, in seguito alla modifica delle esigenze degli utenti. Questa incapacità di soddisfare le richieste provenienti dai nuovi contesti socio-culturali e dalle diverse modalità di utilizzazione degli alloggi, tende a rendere il sistema abitativo prematuramente inadeguato, riducendone anche la durata. Si rende quindi necessario ripensare i modelli progettuali e organizzativi, integrandovi la considerazione di aspetti legati alla obsolescenza programmata, alla vita utile degli alloggi e alla loro flessibilità. In altre parole, si tratta di passare da un progetto basato sulla omologazione e omogeneizzazione degli spazi e delle attrezzature, spesso rivolte a utenti standard, a una cultura del design che cerchi soluzioni abitative ottimizzabili in base alle esigenze biologiche, fisiche, comportamentali, gestuali, cognitive e sociali degli utenti nelle diverse fasi della loro vita. In questo senso la flessibilità può rappresentare una caratteristica capace di prolungare la vita utile di un edificio/alloggio. Nell’ambito del progetto si sono adottate due strategie di progettazione “flessibile” [8]: ■■ la flessibilità spaziale dell’alloggio per la sua modificabilità al variare delle esigenze degli utenti, prevedendo diverse configurazioni funzionali e tecnico-costruttive direttamente implementabili dagli utenti [9]; ■■ la flessibilità tecnologica degli elementi tecnici (chiusure, partizioni ed arredi) che compongono l’alloggio, prevedendo la modificabilità, manutenibilità, reversibilità, riparabilità ed integrazione/ aggiornamento/sostituzione dei singoli componenti.


L’alloggio consente l’usabilità degli spazi e delle attrezzature, adattandosi alla capacità di movimento degli utenti. Facilita l’autonomia degli utilizzatori fornendo, ad esempio, una pluralità di accessi, di configurazioni interne (mediante pareti e/o partizioni mobili che facilitano il ridimensionamento delle unità ambientali nelle versioni giorno e notte), e una costante personalizzazione e ottimizzazione ergonomica dello spazio. In particolare, la soluzione progettuale prevede che la casa possa essere utilizzata dalla più ampia gamma di persone senza necessità di adattamenti o di una progettazione dedicata poiché non è dipendente dalle possibili abilità, età, sesso o statura fisica. Quindi, attraverso diverse configurazioni, a seconda della stagione, la casa si adatta per accogliere utenti di età e abilità diverse. Il concetto è quello di un “edificio aperto”, che cerca di garantire la massima capacità di soddisfare le diverse esigenze nel tempo.

STRATEGIE BIOCLIMATICHE Dal punto di vista della progettazione bioclimatica della casa, una delle principali strategie adottate è stata di ridurre al minimo il fabbisogno di raffrescamento, uno dei problemi energetici più significativo negli Emirati Arabi, in considerazione delle specifiche condizioni climatiche (caldo umide) dove la stagione calda è molto più lunga della stagione fredda. Per contenere i carichi termici si è quindi cercato di ridurre al minimo la penetrazione solare attraverso le superfici vetrate così come l’assorbimento solare attraverso pareti e coperture. In particolare, al fine di ridurre le superfici irradiate, si è scelto di avere le pareti est e ovest, esposte al soleggiamento sub-orizzontale del primo mattino e del tardo pomeriggio, più corte e opache in modo da fungere anche da tamponi termici. Diversamente, le facciate nord e sud rappresentano le superfici più idonee ad accogliere le vetrazioni per l’illuminazione e la ventilazione naturale degli ambienti. La NORD per la ridotta esposizione solare diretta, la SUD per la significativa altezza solare che di fatto riduce di molto l’incidenza sulle superfici verticali. Mentre La NORD, potenzialmente più aperta, permette di garantire vista e luce diurna controllata, semmai intervenendo con un sistema di ombreggiatura verticale leggera per proteggere dal sole del tardo pomeriggio, la SUD richiede un attento controllo e protezione dalla radiazione solare diretta e riflessa (effetto albedo) durante le ore centrali della giornata (vedi Fig. 2).

FIGURA 1. Studi per la flessibilità spaziale e tecnologica del prototipo

Vista l’elevata umidità, l’orientamento ottimale dell’edificio e la corretta organizzazione degli spazi interni risultano utili anche per sfruttare i benefici di raffrescamento naturale dati dai venti prevalenti. Un corretto dimensionamento e disposizione delle aperture consente infatti il movimento dell’aria dalle aree ad alta pressione a quelle a bassa pressione, creando una ventilazione trasversale interna. Ventilazione favorita anche dalla predisposizione di idonee bocchette ubicate in posizione contrapposta nella parte superiore e inferiore delle pareti esterne, in modo da aspirare aria fredda da quelle inferiori ed espellere l’aria calda dai punti più alti durante le ore a temperatura esterna più bassa (serali e notturne). Anche dal punto di vista planimetrico, il ricorso a una forma compatta e a una organizzazione dello spazio flessibile consente una grande esposizione all’aria, così come la possibilità di aprire completamente la parete nord vetrata ed estendere la superficie dell’alloggio inglobando la loggia esterna. Lo spazio abitativo interno si estende all’esterno e consente agli utenti di usufruire di una terrazza ombreggiata. Con le porte scorrevoli aperte, l’interno diventa immediatamente parte dell’esterno e gli abitanti possono godere appieno della fresca brezza serale. Ulteriore strategia di riduzione dei carichi termici esterni è rappresentata dall’adozione di un doppio involucro (double skin), costituito da una prima pelle più interna che avvolge gli spazi abitativi, e una seconda pelle più esterna con funzione di protezione dall’irraggiamento solare diretto e dalle tempeste di sabbia. In particolare, l’aggiunta di una copertura secondaria rialzata rispetto al volume abitativo, www.casaeclima.com    n.76

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ZERO ENERGY

FIGURA 2. Carta solare aiuta a contenere i significativi guadagni termici solari fornendo ombra e ventilazione trasversale, e in più accoglie anche l’impianto fotovoltaico per la produzione energetica attiva (vedi Figg. 3 e 4). Non da ultimo va considerato il contributo fornito alla riduzione delle temperature massime interne dalla utilizzazione di colori chiari nelle facciate. In questo modo infatti le pareti esterne assorbono (e trasmettono all’interno) meno radiazione solare. Una strategia semplice ed economica per ridurre il consumo energetico degli edifici e per evitare l’abbagliamento.

STRATEGIE COSTRUTTIVE E IMPIANTISTICHE Dal punto di vista delle soluzioni costruttive particolarmente interessante appare l’uso di tecnologie per la produzione energetica solare e per il risparmio idrico. Alle latitudini analizzate (sub-equatoriali), le superfici orizzontali e le coperture degli edifici rappresentano il luogo in cui si concentrano la maggiore insolazione e le precipitazioni meteoriche. L’integrazione fotovoltaica in copertura consente in particolare di ridurre le superfici occupate dall’impianto e i relativi costi economici, senza rinunciare alla produttività di energia elettrica “on-site”.

FIGURA 3. Studi del prototipo: proiezione delle luci e delle ombre – Ipotesi 1 (Elaborazione degli studenti)

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FIGURA 4. Studi del prototipo: proiezione delle luci e delle ombre – Ipotesi 2 (Elaborazione degli studenti)

FIGURA 5. Studi del prototipo: sezione passante sulla corte interna – Ipotesi 2 (Elaborazione degli studenti)

Energia necessaria al funzionamento del sistema di climatizzazione e raffrescamento aria-aria a espansione diretta, con recupero di calore alla fonte per il riscaldamento dell’acqua calda sanitaria1; del sistema di ventilazione meccanica controllata con unità di trattamento dell’aria dotata di recuperatore di calore ad alta efficienza; del sistema di controllo e monitoraggio degli ambienti, di tipo adattivo (building automation), in modo da consentire agli occupanti di interagire con la casa e monitorare le condizioni di benessere e comfort interno, effettuare le regolazioni (in base ai profili di utilizzo), ottimizzare l’uso di energia, l’umidità e i consumi in tempo reale. Così come dell’illuminazione a LED con controllo automatico on/off/dimmer in funzione della disponibilità di luce naturale. Tutti componenti precablati e installabili in vani tecnici 1

ricavati nelle pareti laterali o al di sopra degli spazi di servizio (cucina e bagno). Dal punto di vista della gestione delle acque, il progetto prevede la raccolta, conservazione, trattamento e riutilizzo delle acque piovane e grigie sul posto. Il deflusso dai tetti e altre superfici, così come l’acqua dalle lavatrici, dalle lavastoviglie, dalle vasche da bagno e dai lavandini vengono raccolti e conservati in una cisterna. L’acqua grigia può essere gradualmente filtrata attraverso uno speciale letto per fioriera e utilizzata per irrigare il terreno intorno alla casa. Una particolare attenzione è posta alla produzione di acqua potabile mediante condensazione dell’umidità ambientale esterna (vedi Tabella 2).

Sistema a sua volta collegato a un piccolo impianto solare termico con collettori a vetro piano. www.casaeclima.com    n.76

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ZERO ENERGY

TABELLA 2. Dati climatici di Dubai (fonte: www.ilclima.org) Gen

Feb

Mar

Apr

Mag

Giu

Lug

Ago

Set

Ott

Nov

Dic

Precipitazioni medie (mm)

26

18

10

9

0

0

1

0

0

0

14

26

Umidità relativa (%)

90

89

85

83

80

85

80

82

85

87

86

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CONCLUSIONI Oggi la ricerca sulle possibili forme evolutive degli spazi abitativi in aree climatiche estreme, come quella degli Emirati Arabi Uniti, è di particolare interesse per promuovere lo sviluppo di nuove tecnologie e innovare il concetto di spazio residenziale, cercando anche la fattibilità economica. Da questo punto di vista nel corso dello studio sono stati analizzati diversi livelli: la relazione tra l’edificio e il contesto ambientale; l’organizzazione dello spazio secondo i criteri di massima flessibilità e accessibilità per soddisfare un numero molto elevato di utenti; i materiali e i sistemi costruttivi più innovativi e, infine, l’uso e la gestione dell’edificio. Il presente contributo riassume i punti chiave della ricerca svolta dal team di Pescara per la progettazione di un edificio solare autosufficiente a basso fabbisogno energetico in climi caldo-umidi, descrivendo i criteri di progettazione e le tecnologie attive e passive prese in considerazione. Sono state analizzate le variabili fondamentali come l’ombreggiamento, l’isolamento, la ventilazione, il raffrescamento e l’illuminazione naturale, per migliorare l’adattabilità bioclimatica dell’edificio. L’ottimizzazione bioclimatica, energetica e ambientale finalizzata all’inserimento di alloggi di questo tipo in climi estremi è attualmente in fase di sperimentazione, cui dovrà seguire una fase di sviluppo e testing su modelli ed eventualmente prototipi. Un aspetto critico è rappresentato dall’esigenza di verificare le reali prestazioni tecnologiche in fase di esercizio del prototipo, per le difficoltà legate al trasporto, alla costruzione e gestione in sito. Fase indispensabile per effettuare le verifiche e le misurazioni delle prestazioni attese e apportare le necessarie modifiche e perfezionamenti alle soluzioni tecnologiche sviluppate con i produttori. I risultati attesi riguardano in particolare i seguenti aspetti: ■■ lo sviluppo di metodologie progettuali riferite a spazi abitativi e arredi, facilmente applicabili per l’autonomia e la qualità della vita degli utenti; ■■ lo sviluppo di un processo progettuale in grado di integrare i molteplici aspetti legati alla definizione della qualità del sistema ambientale; ■■ lo sviluppo di un nuovo quadro di requisiti per le funzioni abitative, che considerano le esigenze di riduzione degli spazi e la necessità di controllare le condizioni climatiche estreme, come quelle degli Emirati; ■■ lo sviluppo di tecnologie costruttive innovative per l’accessibilità, la sostenibilità e la flessibilità delle abitazioni; 38

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lo sviluppo di un protocollo di osservazione, analisi e misurazione, per verificare direttamente la qualità degli spazi abitativi, mediante prove effettuate in una casa pilota; ■■ la definizione di criteri di progettazione che possano guidare la scelta delle tecnologie più appropriate, in termini di adattabilità e comfort dello spazio domestico; ■■ la creazione di famiglie di arredi e prodotti per l’edilizia, adatti a soddisfare le esigenze individuate. Ulteriori studi si concentreranno su metodi più specifici per le tecnologie attive, migliorando l’efficienza energetica degli edifici off-grid e spiegando in dettaglio come funzionano cinematicamente, reagendo alle mutevoli condizioni climatiche. ■■

BIBLIOGRAFIA [1] Kazim AM. Assessments of primary energy consumption and its environmental consequences in the United Arab Emirates, Renewable and Sustainable Energy Reviews 2007; 11: 426-46. [2] Abdulaziz Y, Saqqaf, ED. The Middle East-Ancient Traditions Confront a Modem World. Paragon House Publisher: New York; 1987. [3] Masdar City [homepage on the Internet]. Foster + Partners 2008: Available from: https://www.fosterandpartners.com/projects/ masdar-city/. [4] Alternative energy. Abu Dhabi Commits US $15 Billion to Alternative Energy, Clean Technology [homepage on the Internet]. Green Progress [cited 2017 Dec 15]: Available from: http://www. greenprogress.com/alternative_energy_article.php?id=1489. [5] Fathy H. Natural Energy and Vernacular Architecture. Principles and Examples with Reference to Hot Arid Climates. United States of America: The University of Chicago Press; 1986. [6] Angelucci F, Cellucci C, Di Sivo M, Ladiana D. Autonomy, Independence, Inclusion, TECHNE-Journal of Technology for Architecture and Environment 2015; 9: 271-277. [7] Di Sivo M, Schiavone E, Tambasco M. Barriere architettoniche: guida al progetto di accessibilità e sicurezza dell’ambiente costruito. Firenze: Alinea Editrice; 2005. [8] Cellucci C, Di Sivo M. Habitat Contemporaneo. Flessibilità tecnologica e spaziale. Milano: Franco Angeli; 2016. [9] Nardi G. Tecnologie dell’architettura. Teorie e storia. Milano: Libreria CLUP; 2011.


WORK IN PROGRESS

Ri-costruire nel costruito: isolamento termico Un progetto di risanamento energetico con l’abbattimento delle barriere architettoniche di una costruzione monofamiliare a Bolzano. Nel corso del 2018 sulla rivista sono stati pubblicati diversi articoli che ci hanno raccontato l’evoluzione del cantiere attualmente in corso d’opera (da ottobre 2017). Questa sesta parte tratta dell’isolamento termico

C

i siamo lasciati sul precedente numero di Casa&Clima con le riflessioni di metà cantiere, ovvero la descrizione dei (pochi) progressi fatti nel 2018. Finalmente però, in questo articolo torniamo a parlare di “progressi concreti”, ovvero la realizzazione dell’isolamento termico di una parte dell’edificio (manca ancora l’isolamento del controterra). Purtroppo le specificità del cantiere hanno stravolto la normale successione dei lavori, soprattutto per venire incontro a esigenze di tipo statico. L’isolamento termico di questo edificio si compone di diverse soluzioni, dettate dalla specificità dei nodi e delle superfici da isolare. Andremo ad analizzare soltanto le principali, ovvero quelle che caratterizzano la prestazione complessiva.

TETTO Il tetto è stato realizzato con struttura interamente in legno. Non ci sono significative differenze tra la falda inclinata (Utot di 0,20 W/m2K per la disomogeneità dovuta alle travi di legno) e la zona di tetto piano (Utot di 0,15 W/m2K, perché le travi sono al di sotto del pacchetto). Gli spessori utilizzati sono da considerarsi “normali” per le costruzioni in Alto Adige. In Tabella 1 vengono trascurati i teli e l’intercapedine esterna, in tavolato di legno, su cui verrà realizzato il manto di copertura.

PARETE DI LEGNO: AMPLIAMENTO Al piano sottotetto, per ridurre il carico statico sulla struttura sottostante, la parete del nuovo volume è stata realizzata a telaio in legno, con interposto isolante. Il cappotto esterno è stato comunque costruito per mantenere l’allineamento esterno. Con 18 cm di spessore, la superficie raggiunge un valore Utot di 0,12 W/m2K.

DAVIDE GIGLI*

*Davide Gigli Studio d’Architettura

TABELLA 1. Tetto piano Lambda Spessore R Utot (W/mK) (m) (m2K/W) (W/m2K) 0,130

Rsi

RACCORDO TETTO-PARETE

40

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Pannello OSB

0,130

0,02

0,154

Pannello in fibra di legno morbida 160 kg/mc

0,038

0,20

5,263

Pannello in fibra di legno rigida 210 kg/mc

0,040

0,04

1,000

Pannello OSB

0,130

0,02

0,115 0,040

Rse Rtot

6,702

0,149


PARETE DI LEGNO

TABELLA 2. Parete in legno Lambda Spessore (W/mK) (m)

R (m2K/W)

Utot (W/m2K)

0,130

Rsi Pannello OSB

0,130

0,02

0,154

Isolamento in fibra di legno/struttura di legno

0,040

0,16

4,000

Pannello Osb

0,130

0,02

0,154

Isolamento in lana di roccia

0,035

0,08

2,286

Intonaco silossanico

0,700

0,02

0,021 0,040

Rse Rtot

6,785

0,147

Utot struttura disomogenea

0,17 ISOLAMENTO 18 CM www.casaeclima.com    n.76

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WORK IN PROGRESS PARETE DI LATERIZIO: AMPLIAMENTO Gli ampliamenti e i raccordi della muratura esistente con i nuovi volumi sono stati realizzati utilizzando un mattone isolato. Questa scelta deriva dalla necessità di ridurre lo spessore complessivo della stratigrafia, mantenendo una prestazione omogenea con le restanti stratigrafie. Lo spessore contenuto è necessario a massimizzare le superfici interne, rispettando le distanze urbanistiche. La prestazione descritta in Tabella 3 riguarda la zona di ampliamento al piano terra. Al primo piano una parte di parete è stata realizzata con lo stesso sistema, mentre per l’isolamento in lana di roccia è stato utilizzato lo spessore da 18 cm per un valore Utot finale di 0,13 W/m2K. L’isolamento con spessore 8 cm racchiude anche il vano ascensore in cemento armato. Questo elemento

TABELLA 3. Parete in laterizio: piano terra Lambda (W/mK)

Spessore (m)

Rsi

R (m K/W) 2

Utot (W/m2K)

0,130

Intonaco di calce

0,800

0,03

0,031

Muratura in mattone forato porizzato riempito con lana di roccia

0,084

0,20

2,381

Isolamento in lana di roccia

0,035

0,08

2,286

Intonaco silossanico

0,700

0,02

0,021

Rse

0,040 Rtot

4,889

0,205

ISOLAMENTO INTERNO VANO ASCENSORE

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TABELLA 4. Parete in sasso Lambda (W/mK)

Spessore (m)

R (m2K/W)

Utot (W/m2K)

0,130

Rsi

risulta essere scarsamente isolato; inoltre il cavedio raccorda tutti i piani e potrebbe diventare una via preferenziale per disperdere calore verso il piano cantine. Per questo motivo, a protezione dell’ambiente interno e per rinforzare sensibilmente la prestazione termica verso il vano ascensore, su tutti i piani è stato realizzato un isolamento in materiale plastico di 4 cm. L’impatto acustico che può avere l’ascensore è stato valutato poco rilevante.

Intonaco di calce

0,800

0,03

0,031

Muratura di pietra

2,300

0,40

0,174

PARETE DI SASSO: RISANAMENTO

Isolamento in lana di roccia

0,035

0,18

5,143

Intonaco silossanico

0,700

0,02

0,021

L’edificio in origine era stato costruito con muri portanti di pietra di fiume e malta cementizia. Lo spessore del muro originale varia a seconda dei piani da 40 a 50 cm di spessore. In ogni caso, l’effetto di prevalenza termica dell’isolamento è talmente alto che la variazione di spessore della parete di pietra numericamente non incide.

0,040

Rse Rtot

5,539

0,181

L’isolamento termico di questo edificio si compone di diverse soluzioni, dettate dalla specificità dei nodi e delle superfici da isolare ISOLAMENTO VERSO L’ESTERNO

ISOLAMENTO COLONNE DEL PIANO CANTINA

A tutto ciò va aggiunto che sono stati analizzati e risolti molti piccoli dettagli per ridurre nodi e ponti termici, come documentato anche nei numeri precedenti. Attualmente non sono stati ancora completati gli interventi sui solai verso l’esterno, ma in questi casi la mancanza di spazio e la necessità di impermeabilizzazione hanno determinato un cambio nelle scelte iniziali. L’isolamento verso l’esterno, previsto in PUR, è stato ridotto a soli 4 cm e, poiché il valore di trasmittanza complessiva non rispetta i requisiti di legge, sarà necessario integrare questo spessore con un isolamento interno di altri 4-6 cm che, per fortuna, non riducono eccessivamente l’altezza interna. Nel piano cantina, infine, per evitare qualsiasi dispersione termica verso il terreno, sono state “impacchettate” tutte le colonne di cemento armato che dal piano fondazione arrivano al piano terra. La necessità di spingere le prestazioni dell’involucro non è stata dettata dalla volontà di raggiungere prestazioni tipo casa passiva, ma dalla necessità di avere all’interno della costruzione, soprattutto al piano terra, un ambiente privo di oscillazioni termiche eccessive. Naturalmente, questo non significa avere la stessa temperatura tutto l’anno, ma poter passare dalle condizioni di utilizzo estivo a quelle invernali senza quasi avvertirne il passaggio. Approfondiremo il discorso quando tutti gli impianti saranno stati installati. www.casaeclima.com    n.76

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DENTRO L’OBIETTIVO

La forma sostenibile Innovazione e tradizione sono le caratteristiche che hanno permesso a Long-Plan di aggiudicarsi il primo premio a Solar Decathlon China 2018. Si tratta di una casa monofamiliare completamente autosufficiente dal punto di vista energetico e pensata come soluzione alla crisi abitativa delle metropoli cinesi e non solo MAURO BERTA

Politecnico di Torino – Dipartimento di Architettura e Design (DAD) – China Room

S

ono passati diversi anni dal 2002, quando 14 team parteciparono al primo Solar Decathlon invadendo il National Mall di Washington D.C. con i propri prototipi abitativi. In questo arco di tempo il concorso internazionale, supportato dal Department of Energy degli Stati Uniti, è progressivamente cresciuto in dimensioni e autorevolezza, fino a diventare oggi uno degli appuntamenti più importanti e attesi sulla scena mondiale dell’innovazione

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nel campo dell’architettura sostenibile. Accanto all’edizione originale statunitense sono comparse cinque nuove edizioni internazionali in Africa, Cina, Europa, America latina e Caraibi, Medio Oriente. Il Politecnico di Torino - da anni presente in Cina per collaborazioni sia sul fronte della ricerca di base, sia nell’ambito del trasferimento tecnologico con università e istituzioni pubbliche e private - ha partecipato all’edizione 2018 di Solar Decathlon China in partnership


con la South China University of Technology (SCUT) di Guangzhou1, aggiudicandosi al termine della competizione, nell’agosto 2018, il primo premio assoluto con un palmarès nelle singole prove di quattro primi posti, tre secondi posti, un terzo posto e due quarti posti. Oltre a costituire un momento di confronto internazionale sullo stato di avanzamento della ricerca scientifica, l’evento rappresenta anche - con l’apertura dell’esposizione al pubblico - una straordinaria occasione di divulgazione sull’architettura sostenibile, il cui scopo è mostrare, agli operatori del settore, ai decisori e più in generale alla collettività, esempi innovativi di residenza che non rappresentano prototipi futuribili, ma modelli già attualmente realizzabili. La scelta della città ospitante per l’edizione 2018 è significativamente caduta su Dezhou, nella provincia dello Shandong, già sede del tecnoparco “Solar Valley” del colosso industriale degli impianti termici e fotovoltaici Himin Solar Energy Group.

“LONG PLAN”, UNA VIA MORFOLOGICA ALLA SOSTENIBILITÀ Una delle caratteristiche centrali del progetto vincitore, emersa già dalle prime riflessioni condotte all’interno del team SCUT-PoliTO, è stata la volontà di mettere in discussione un modello insediativo, quello della villa isolata al centro del lotto, che costituisce spesso un riferimento quasi scontato in questo tipo di edilizia, ma che - a uno sguardo più generale presenta alcune criticità. Se infatti la libertà di affaccio e l’autonomia formale dell’edificio sono caratteristiche che aiutano a massimizzare l’esposizione solare, occorre al tempo stesso rilevare che a questa tipologia edilizia è normalmente associata una bassa densità e pertanto un consumo di suolo decisamente più elevato. Per ovviare all’ossimoro implicito di un edificio ad altissima efficienza energetica, ma poco sostenibile dal punto di vista insediativo se replicato alla scala urbana, si è quindi deciso di lavorare a partire dal riferimento tipologico della “narrow house”: residenza a schiera molto più compatta, stretta sul fronte strada e allungata in profondità nel lotto, che costituisce un modello storicamente molto presente, sia nelle città del nord Europa, sia nella regione del Lingnan che interessa la Cina del sud e parte del Vietnam. La residenza realizzata, battezzata “Long Plan” per alludere sia alla sua forma planimetrica, sia alla sua valenza 1

LA COMPETIZIONE La competizione, rivolta a team universitari di architettura e ingegneria dei migliori atenei internazionali, è finalizzata a sviluppare nuovi modelli di residenza ad altissima efficienza energetica, alimentati esclusivamente tramite fonti rinnovabili; in particolare tramite l’energia solare. Docenti e studenti di ognuno dei team coinvolti sono chiamati a lavorare congiuntamente alla progettazione di una residenza monofamiliare, che viene successivamente costruita e abitata dai membri della squadra per diversi giorni; durante questo periodo il prototipo viene sottoposto a 10 prove (da cui il termine “decathlon”) riguardanti i diversi aspetti di qualità della proposta: architecture, market appeal, engineering, communication, innovation, comfort zone, appliances, homelife, commuting, energy, i cui risultati generano la graduatoria finale.

strategica di modello per future urbanizzazioni, non è quindi concepita come un oggetto isolato, ma come il tassello di un tessuto il cui riferimento è l’urbanistica Low Rise, High Density ovvero: bassa altezza (2-3 piani f.t.) associata una elevata densità edilizia (il F.A.R. va da circa 1,2 m2/ m2 a circa 1,8 m2/ m2 per un’ipotetica versione a 3 piani f.t.). L’edificio, collocato nel reale contesto urbano, gode di tre affacci, due facciate strette verso sud e nord e la copertura, che diventano operabili per regolare gli scambi termici. Due patii a doppia altezza e un pozzo di luce catturano la luce solare e illuminano le parti centrali dell’edificio, mentre sull’affaccio sud è presente un piccola serra bioclimatica al piano terreno e alcuni brise soleil orizzontali che controllano l’irraggiamento degli ambienti interni.

ASSONOMETRIA

Il Team era composto dai Docenti del Politecnico: M. Berta (Coordinatore scientifico), M. Bonino, O. De Paoli, E. Fabrizio, M. Filippi, F. Frassoldati, M. Robiglio, V. Serra; dal Gruppo di Ricerca SiTI: R. Borchiellini, S. Olivero, P. Lazzeroni, F. Stirano; dai Docenti di SCUT: Sun Y., Wang J., Xiao Y., Xu H., Zhang Y., Zhong G. e da circa 60 studenti italiani e cinesi di architettura e ingegneria. www.casaeclima.com    n.76

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DENTRO L’OBIETTIVO

Dal momento che la casa è pensata sia come modello per nuove urbanizzazioni, sia come tassello di completamento all’interno di tessuti urbani esistenti, l’intero progetto è suddiviso - dal punto di vista impiantistico, tecnologico e strutturale - in due parti. Una fascia più stretta, a larghezza fissa, denominata “integrated module”, allineata sull’ingresso, incorpora tutti gli impianti meccanici e idrici, i wc e le scale di accesso al piano superiore; è la parte più tecnologica e di servizio dell’edificio e come tale è concepita per essere replicata in modo standardizzato. Accanto a essa una fascia più larga, di dimensioni potenzialmente variabili per adattarsi alle diverse esigenze, ospita invece gli altri ambienti domestici: soggiorno, cucina, patio, camere e la distribuzione orizzontale. I patii interni non hanno soltanto una funzione estetica e legata all’illuminazione, ma contribuiscono al funzionamento passivo dell’edificio - quando le temperature esterne non raggiungono valori estremi - e sono pertanto orientati, come la stessa scelta tipologica dell’edificio, a conseguire una sostenibilità su basi morfologiche, prima ancora che tecnologica. Il patio centrale, in particolare, è dotato di una vetrata apribile con serramenti vacuum glazing ad alta prestazione energetica, che consente - a seconda della configurazione adottata - di considerarlo uno spazio “esterno” all’edificio, oppure di includerlo all’interno degli spazi domestici. I due giardini verticali realizzati nei due patii hanno inoltre anch’essi specifiche funzioni: quello principale, con piante ornamentali, contribuisce al controllo igrotermico dell’ambiente interno (a patio aperto), mentre quello alloggiato nel patio secondario, in prossimità della cucina, ospita un orto verticale, con piante commestibili, alimentato tramite un sistema di acquaponica, basato sulla simbiosi tra la parte vegetale e un acquario per acquacoltura ittica.

LE DOTAZIONI TECNICHE E LA PROGETTAZIONE INTEGRATA Il funzionamento passivo dell’edificio è ovviamente integrato e amplificato da una serie di impianti, che ottimizzano il comportamento energetico. Il tetto, a esclusione dei pozzi di luce dei patii, è interamente occupato dai moduli fotovoltaici double side, con una potenza installata di 11 kW, e dai circa 4 m2 di collettori termici, i quali - oltre a fornire l’acqua calda sanitaria - alimentano l’impianto di riscaldamento a tubi capillari, mentre un sistema di climatizzazione VRV consente di regolare con grande precisione la 46

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ventilazione e la temperatura interna nei diversi ambienti. Il tutto è ovviamente controllato da un sistema domotico centralizzato comandabile direttamente tramite un’app per smartphone. L’intera residenza è stata modellata, dal punto di vista fisico-tecnico, attraverso la combinazione di alcuni software (Trnsys e Trnbuild per la modellazione energetica, Contam per la modellazione termofluidodinamica, Matlab per la definizione della funzione costo e Genopt per l’ottimizzazione), i cui risultati hanno consentito di simulare in anticipo e con un grado molto elevato di approssimazione il comportamento dei diversi ambienti e dei relativi impianti nelle differenti condizioni d’uso, permettendo così un reale processo parallelo di progettazione fisico-tecnica e architettonica dell’edificio. Da un punto di vista energetico l’edificio si qualifica a tutti gli effetti come un NZEB (Net Zero Energy Building), rientrando così nella definizione più stringente rispetto a quella di nZEB (Nearly Zero Energy Building) adottata dalla Comunità Europea; si tratta cioè un edificio in grado di produrre una quantità energia uguale o maggiore a quella impiegata per il proprio funzionamento, e pertanto il suo consumo di energia primaria è pari a 0 kWh/m2anno, il che lo rende in grado di essere anche potenzialmente “off grid”, disconnesso dalle reti di fornitura energetica. Nell’ambito delle prove del contest questa particolarità non è stata sfruttata, dal momento che le regole non prevedevano l’impiego di batterie di accumulo (necessarie per stoccare l’energia in eccesso prodotta nelle ore diurne) e si è pertanto impiegato un sistema di

scambio sul posto: un contatore a doppia via ha misurato l’energia prelevata dalla rete e quella ceduta, certificando il saldo positivo. Questo apre però a possibili sviluppi alla scala urbana potenzialmente molto interessanti, basati sulle tecnologie smart; sono infatti molti gli esempi in corso di sperimentazione avanzata che prevedono la condivisione e lo scambio diretto della produzione energetica tra singoli privati, i quali vengono così qualificati come “prosumer”, produttori e consumatori al tempo stesso di energia elettrica. Disporre di edifici in grado di produrre una quantità di energia maggiore di quella strettamente necessaria consente di immaginare un futuro - molto prossimo - in cui vi siano “filiere corte” dell’energia, molto più economiche e funzionali, nelle quali gli stessi veicoli elettrici possono svolgere il ruolo di batterie d’accumulo, come ha dimostrato uno studio ad hoc condotto su Long Plan dal gruppo SiTI del Politecnico di Torino e della Compagnia di San Paolo. In conclusione uno degli aspetti più interessanti, che vale la pena sottolineare: l’esperienza condotta in Solar Decathlon China dimostra che un ampio margine di innovazione per edifici di questo tipo risiede non tanto nel miglioramento della performance tecnica dei singoli dispositivi (il cui rendimento resta comunque un aspetto importante), quanto piuttosto nell’impiego di modelli tipologici e soluzioni morfologiche già intrinsecamente adatti al risparmio energetico e - soprattutto - nella capacità di condurre una progettazione realmente integrata, capace di far dialogare le valutazioni quantitative e gli aspetti formali e tipologici dell’architettura. www.casaeclima.com    n.76

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SOLAR DECATHLON MIDDLE EAST

Prefabbricati: i mattoni del futuro Fissi o mobili, energeticamente sostenibili ed ecologici. Queste le caratteristiche che hanno distinto maggiormente i prototipi abitativi presentati a Dubai durante il Solar Decathlon Middle East, competizione internazionale dedicata all’architettura sostenibile SILVIA MARTELLOSIO

CRITERI DI VALUTAZIONE Una giuria internazionale ha valutato i prototipi sulla base di 10 criteri: architettura, sistemi costruttivi, efficienza energetica, fonti rinnovabili, comfort indoor, funzionalità delle apparecchiature, mobilità elettrica, sostenibilità ambientale, comunicazione e innovazione tecnologica.

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LA COMPETIZIONE Solar Decathlon è una competizione internazionale nata nel 2002 negli USA su iniziativa del Department of Energy (DOE) e approdata successivamente in Europa e Cina. L’edizione 2018, organizzata a Dubai, nasce con l’obiettivo di sviluppare e promuovere idee, capacità e tecnologie che possano essere implementate in Medio Oriente. Oltre a dover rispettare i 10 criteri di valutazione “classici”, tutti i progetti hanno dovuto fare i conti con il contesto culturale, climatico e sociale di una regione dove temperatura, umidità elevata e polvere condizionano la vita quotidiana durante la maggior parte dell’anno.

www.solardecathlonme.com


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LA CASA DEL FUTURO Team Virginia Tech Utilizzando tecnologie provenienti dall’industria automobilistica e aerospaziale, il team statunitense Virginia Tech ha voluto progettare e costruire FutureHAUS, edificio modulare che integra tecnologie energeticamente efficienti e nuovi materiali. L’edificio è composto da moduli plug-and-play che utilizzano un sistema di tracciamento lineare futuristico per regolare automaticamente ogni stanza a seconda delle esigenze individuali degli occupanti. Una delle chiavi per l’adattabilità di FutureHAUS riguarda la partnership con Accuride International, progettista e produttore di hardware scorrevoli, che ha fornito all’abitazione scivoli per impieghi gravosi che consentono la personalizzazione degli interni, compresi mobili da cucina e servizi igienici che

FutureHAUS possono essere sollevati e abbassati in base a tecnologie di riconoscimento avanzate. Questi sensori possono regolare l’ambiente in base a un’ampia varietà di fattori, tra cui: riconoscimento vocale, gestuale e di

prossimità, oltre all’ID di impronte digitali e riconoscimento facciale. L’edificio è alimentato da 50 pannelli solari ed è il risultato di sei anni di lavoro e ricerca di soluzioni innovative di oltre 100 docenti e studenti.

2

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CELEBRARE LA VITA Team UOW Il team UOW AustraliaDubai ha costruito una casa architettonicamente accessibile e adattabile ai bisogni di una persona per tutto il corso della vita, accompagnandola nell’invecchiamento. Non solo. Il prototipo Desert Roseis è stato progettato prendendo in considerazione anche il clima degli Emirati Arabi; di conseguenza, è stata realizzata una “seconda pelle” sia per ridurre il calore che per fornire protezione dalle tempeste di sabbia. Le finestre poste sul lato sud infatti sono state ridotte al minimo e sostituite a nord con dei lucernari per illuminare l’interno della casa. La privacy è stata

Desert Roseis garantita rimuovendo le finestre affacciate sulla strada e realizzando un cortile interno dotato di una parete verde. I colori, gli

elettrodomestici e il controllo dell’edificio sono stati accuratamente selezionati per supportare gli occupanti con l’avanzare dell’età.

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SOLAR DECATHLON MIDDLE EAST

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PER CLIMI CALDI Team BaityKool Baitykool, prototipo di casa solare sviluppato da team universitari provenienti da Emirati Arabi Uniti, Palestina e Francia, è un’unità abitativa plurifamiliare per climi estremamente caldi, ma adattabile in aree urbane densamente popolate. L’edificio è un sistema di soluzioni energetiche efficienti che comprende energie rinnovabili, trattamento delle acque, produzione di elettricità autonoma basata su BIPV e accumulo di elettricità. L’edificio, in termini di concetto ed esecuzione, organizza gli spazi abitativi in ​​modo efficiente con l’uso della tecnologia solare.

Baitykool

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O

UTILIZZARE LE RISORSE Team EFdeN Il team, composto da studenti di diverse università romene, ha l’obiettivo di migliorare il settore edilizio creando un prototipo di casa green, che promuova un modo più sostenibile di costruire e utilizzare le risorse. EFdeN Signature è stata progettata per integrarsi sia nel clima caldo di Dubai che in quello più rigido della Romania. Con un ingombro di 147 mq, l’edificio è caratterizzato da una struttura esterna a forma di conchiglia che, oltre a ombreggiare parte dello spazio esterno, garantisce una luminosità ottimale all’interno del prototipo. EFdeN Signature è sicuramente una casa smart: i sistemi elettrici e meccanici sono infatti controllati da una soluzione automatizzata

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EFdeN Signature che permette all’utente di controllare illuminazione, temperatura, apriporta e parte delle apparecchiature tramite un’app. I sistemi integrati possono essere attivati ​​utilizzando

il riconoscimento vocale e l’interfaccia Augmented Reality. L’edificio possiede anche un refrigeratore ad assorbimento che, utilizzando il calore solare, produce acqua fresca.


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O

INTERAMENTE IN LEGNO Team Sapienza Il progetto ReStart4Smart dell’Università Sapienza di Roma è nata con lo scopo di realizzare una Smart Solar House in grado di garantire la massima efficienza ed efficacia nell’uso delle risorse naturali, nonché fornire un ambiente costruito attraente, accessibile e sicuro, in termini di costi, e in grado di migliorare la vita di tutti i soggetti coinvolti. Sfruttando le potenzialità offerte dalla modellazione digitale (BIM), dalla mixed reality (realtà virtuale e realtà aumentata) e dalla stampa 3D, il progetto ha bilanciato aspetti tipologici, costruttivi e tecnologici puntando su design, materiali innovativi, fonti rinnovabili e sistemi di Home Automation. L’abitazione, ispirata alla tradizione araba e realizzata totalmente in legno, è stata progettata per ridurre al minimo il fabbisogno energetico, massimizzando lo sfruttamento di illuminazione

ReStart4Smart e ventilazione naturali. Un patio interno filtra la luce solare, mentre l’involucro esterno è in grado di adattarsi ai cambiamenti del tempo, garentendo comfort termico, luminoso e acustico.

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COMPLESSO DI APPARTAMENTI

O

Team VIRTUe Creato dall’Eindhoven University of Technology (Paesi Bassi), LINQ è un piccolo complesso di appartamenti a misura d’uomo con molti spazi di condivisione, sia per gli abitanti del complesso residenziale che per il resto del quartiere. Per ridurre al minimo la quantità di energia necessaria per il raffreddamento, il tetto e la facciata sud sono stati inclinati di 15 gradi. In questo modo, i pannelli fotovoltaici ottengono la massima efficineza e ombreggiano la facciata sud nei mesi estivi. Tutti i piani sono collegati dall’atrio verde ricurvo che funge da luogo di incontro e giardino verticale per gli abitanti. L’edificio, infine, è dotato di una tecnologia smart che permette agli abitanti di controllare l’uso di acqua e energia, fornendo utili suggerimenti all’utente per implementare l’efficienza energetica dell’abitazione.

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We lling Water

ATTENZIONE ALL’ESISTENTE Team TDIS Ispirandosi al clima e alla cultura di Dubai, il team TDIS di Taiwan ha pensato di rifarsi alle tradizionali dimore musulmane, composte da un cortile centrale e da edifici circostanti. Al fine di stare al passo con la veloce espansione dell’area metropolitana di Dubai e non solo, il team ha sviluppato Welling Water. Per quanto riguarda le soluzioni energetiche, il team ha pensato di inserire diverse componenti solari e passive negli edifici esistenti più datati con l’obiettivo di migliorare la loro efficienza energetica.

LINQ

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O

EDUCARE GLI OCCUPANTI Team Know-Howse Ottenuto combinando i termini know-how e house, Know-Howse si prefigge l’obiettivo di istruire i suoi occupanti verso uno stile di vita più attento all’ambiente. Il team, composto da un gruppo multidisciplinare di studenti provenienti dalle Università di Ferrara e Sharjah (EAU), ha realizzato un prototipo semiprefabbricato con materiali da costruzione che unisce caratteristiche di leggerezza, isolamento e massa termica. La flessibilità interna dell’abitato consente diverse configurazioni mentre la sua automazione svolge un ruolo importante nella gestione delle prestazioni energetiche, comunicando con gli occupanti ed educandoli giorno dopo giorno.

Know-Howse

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INVOLUCRO SUPER ISOLANTE Team Aqua Green L’Ajman University (Emirati Arabi) ha partecipato alla competizione con un progetto che massimizza il risparmio energetico e minimizza i consumi utilizzando un involucro super isolante. Con Aqua Green sono stati sperimentati anche sistemi di raffreddamento a bassa energia, gestiti utilizzando la limitata quantità di elettricità generata dai pannelli solari. Tra le varie sfide affrontate dal team troviamo: l’utilizzo di apparecchi a bassa energia e di materiali green, l’uso di materiali non tossici, l’installazione di impianti esterni per ridurre i riflessi solari e la volontà di rimanere allineati alle tradizioni architettoniche del Paese. Tutto questo è stato incorporato in una casa contemporanea confortevole ed esteticamente gradevole.

KSU Solar House

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Aqua Green 52

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RESIDENZA SOSTENIBILE Team KUS La King Saud University di Riad (Arabia Saudita) ha voluto realizzare una residenza sostenibile in grado di coniugare comfort, design e accessibilità. La KSU Solar House è dotata di un sistema integrato che fornisce raffreddamento, riscaldamento e ventilazione naturale attraverso il solare termico. Nell’edificio è presente una bocchetta di aerazione che consente all’aria fresca proveniente dal giardino di entrare in casa e all’aria calda di uscire; in questo modo, durante la stagione estiva, l’abitazione è raffreddata e ventilata, mentre in inverno viene riscaldata. Oltre a essere illuminato naturalmente, il prototipo ha previsto un tetto a doppia curvatura sia per ridurre l’esposizione alla luce solare diretta sia per ospitare le celle solari che producono energia pulita.

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GENERAZIONE Team Jeel Per un futuro sempre più sostenibile, sarà fondamentale produrre sempre più energia elettrica da fonti rinnovabili. Questo è il messaggio di Jeel (in arabo: generazione), il prototipo di abitazione presentato dall’American University di Dubai. L’edificio impiega tecnologie a basso costo, efficienti in termini di risorse, user-friendly ed eco-friendly. Il team prevede che l’esperienza fornita da Jeel, unito al crescente interesse per le tecnologie innovative ed eco-compatibili, aumenterà la popolarità di queste unità immobiliari. Il team è infatti convinto che affrontare e

Jee l superare le sfide legate al clima possa accrescere la credibilità delle case solari.

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CASA PERFETTA Team AURAK Dopo una fase di progettazione durata circa due anni, l’American University of Ras Al Khaimah (EAU) ha presentato alla competizione Al Bayt Al Kamel (in arabo “casa perfetta”). Sebbene l’interno sia simile alle case contemporanee, la tecnologia intelligente, i pannelli solari e il materiale ad alta efficienza energetica la trasformano in una casa del futuro. Oltre a prevedere un tipico cortile arabo, l’edificio è dotato di torri del vento per raffreddare l’aria proveniente dall’esterno e di un sistema fotovoltaico posizionato sul tetto per produrre energia e ricaricare l’automobile elettrica. Presente anche un arish tradizionale, struttura realizzata in foglie di palma da datteri, utilizzata come spazio per stabilire un continuum tra interno ed esterno.

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Al Bayt Al Kame l

MIZANHOME

PROGETTAZIONE MODULARE PREFABBRICATA O

Team MizanHome Il termine MIZAN, che in malese significa equilibrio e armonia, è stato scelto dalle Università di Teknologi e Sains Islam, come acronimo di: Mobility - Innovative - Zero Net Energy - Affordable - Integration of the Naqli “rivelata”. Questo prototipo di 140 mq offre soluzioni efficienti dal punto di vista energetico, sensibilizzando gli utenti sull’uso responsabile dell’energia. La strategia di raffreddamento passivo utilizza le mashrabiye, elemento tipico delle zone del Nordafrica e del mondo arabo. La casa è completamente integrata con collettori solari termici e pannelli fotovoltaici ad alta efficienza; nell’area adibita a portico è stato creato un punto di ricarica per auto elettriche ibride. MIZANHOME è stata pensata per essere flessibile: utilizza infatti la progettazione modulare prefabbricata che consente di ampliare la casa a seconda delle esigenze degli utenti. Ingresso, soggiorno e sala da pranzo sono pensati per ricevere e intrattenere ospiti, mentre cucina e camera da letto sono state ideate solo per gli occupanti.

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ORGANICA, RESILIENTE E ADATTABILE Team ORA Il progetto ORA (O = Organic, R = Resilient, A = Adaptable) della Heriot-Watt University di Dubai è stato pensato come una sinergia di ecosistemi: materiali, strategie passive, architettura vernacolare e tecnologie digitali avanzate. Il tutto con un unico obiettivo: sostenibilità ed efficienza energetica. Mentre agli occhi del mondo esterno Dubai è spesso associata al lusso, ORA è progettata per offrire uno spazio alternativo per giovani coppie. Il progetto fornirà uno spazio flessibile che si espande all’aperto nei mesi invernali e offre piacevoli soggiorni al chiuso nei mesi più caldi. Le soluzioni ruotano

ORA attorno alla valorizzazione del rapporto tra uomo, natura e ambiente costruito. Inoltre, il progetto mira a regalare agli Emirati Arabi

uno spazio dal design innovativo, capace di ridurre la produzione di carbonio e mitigare i cambiamenti climatici.

TURISMO AGRICOLO

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Team NYUAD Il team della New York University Abu Dhabi (NYUAD) ha presentato un progetto per incentivare il turismo agricolo. L’utilizzo di concetti architettonici tradizionali e di tecnologie moderne consente così al settore della ristorazione di offrire un’esperienza unica, incorporando sia il passato che il futuro. Nel tentativo di rimanere in contatto con la natura, la facciata sud incorpora una parete di vetro che illumina l’interno dell’edificio. Consapevole delle inaspettate innovazioni tecnologiche del futuro, per facilitarne il retrofitting il team ha progettato un edificio in grado di accogliere i continui progressi tecnologici e infrastrutturali. La prefabbricazione modulare consente un assemblaggio lineare, mentre le

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NYUAD tecnologie presenti permettono di monitorare, automatizzare e ottimizzare le funzioni

domestiche con un input minimo da parte dell’utente.


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RINNOVABILI SCUOLA INTERNAZIONALE DI COPENHAGEN. 12.000 pannelli fotovoltaici colorati ricoprono l’edificio diventando elementi architettonici che personalizzano la scuola e assicurano il 50% dell’energia necessaria

Fotovoltaico integrato: cosa c’è dietro l’angolo? Componenti architettonici di nuova generazione che consentono di creare facciate continue ad alta prestazione. Questo metodo di applicazione di moduli fotovoltaici integrati all’interno di un edificio trova applicazione nel settore BIPV e va nella direzione tracciata a livello comunitario dalla Energy Performance of Buildings Directive PATRIZIA RICCI

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l solare fotovoltaico è una tecnologia che, specialmente negli ultimi anni, ha visto una grande evoluzione. Si è andata modificando l’accettazione da parte della sensibilità collettiva, conseguente a una maggiore attenzione ai temi ambientali e del risparmio energetico e anche a una maggiore integrabilità dei moduli negli edifici (con un impatto sempre minore). Un impianto fotovoltaico viene definito integrato (BIPV - Building Integrated Photovoltaic) quando i moduli sostituiscono interamente o parzialmente parti di facciate o coperture, conservandone inclinazione e struttura. Questa tipologia di impianto fotovoltaico, che fino a qualche anno fa era poco dif-

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fusa rispetto alle soluzioni tradizionali di impianti fotovoltaici applicati sulle coperture (BAPV - Building Applied Photovoltaic), è in forte espansione. La società di analisi industriale N-Tech Research ha recentemente pubblicato il suo ultimo rapporto sul mercato globale del fotovoltaico integrato nell’edilizia (BIPV) - “BIPV Market Forecast and Analysis 2018-2027” - che prevede ricavi per 2,9 miliardi di dollari nel 2018, fino a raggiungere i 5,7 miliardi nel 2023 e 11,6 miliardi nel 2027. L’innovazione è la linfa vitale dello sviluppo del mercato edilizio. Nell’ambito di un contesto innovativo possiamo far ricadere anche il fotovoltaico, perché nella sua evoluzione tecno-


logica, da materiale per la sola produzione di energia, è divenuto un materiale costruttivo capace di adattarsi all’involucro degli edifici migliorandone la performance energetica. Il fotovoltaico, come materiale da costruzione, potrebbe essere considerato un componente costruttivo ibrido, poiché deve assolvere da una parte il ruolo di componente energetico degli impianti dell’edificio, dall’altro la funzione di materiale di rivestimento e, volendo, anche di elemento espressivo dell’architettura.

APPLICARE O INTEGRARE IL FOTOVOLTAICO? Se l’analisi di costi e vantaggi per la scelta di un determinato impianto fotovoltaico viene effettuata analizzando l’intero ciclo di vita del modulo fotovoltaico e dell’edificio, l’utilizzo di impianti fotovoltaici integrati è una soluzione che, a fronte di costi iniziali maggiori, garantisce oneri di gestione minori, maggiore longevità, rendimenti di produzione elettrica mirati e soluzioni estetiche di grande efficacia rispetto alle tradizionali soluzioni applicate. Questo è possibile grazie all’attività di progetto che l’installazione di un impianto fotovoltaico integrato genera: i soggetti coinvolti in questa attività effettuano uno studio per ottimizzare l’impianto fotovoltaico integrato non solo dal punto di vista del rendimento maggiore possibile, ma cercando anche di personalizzare l’impatto estetico e l’offerta di energia elettrica (ad esempio spostando i picchi di produzione elettrica dalle ore centrali del giorno a quelle di maggiore richiesta di energia elettrica). Inoltre la progettazione dell’impianto fotovoltaico integrato, in parallelo con la progettazione architettonica dell’intero edificio, permette di sfruttare al meglio le parti di edificio in cui applicare i moduli integrati, sfruttando le caratteristiche del contesto urbano e della posizione geografica. Tutti questi accorgimenti permettono di realizzare un impianto nettamente più efficace nel suo ciclo di vita. Se si unisce a questo anche la qualità superiore degli impianti fotovoltaici integrati rispetto ai moduli comunemente presenti sul mercato, integrare gli impianti nell’involucro degli edifici diventa ancora più conveniente. Secondo il Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems in 10 anni il costo dei moduli solari si è abbassato del 90%, rendendo così l’investimento ancora più conveniente.

VERSO UN’ACCETTAZIONE SEMPRE PIÙ AMPIA Grazie ai sistemi costruttivi, progettuali e ai progressi tecnologici, il fotovoltaico è oggi non solo più integrabile anche nei contesti “più delicati” dal punto di vista paesaggistico, ma anche più efficiente nella resa e con una maggiore capacità di accumulo; soprattutto, è molto più economico rispetto al passato. Tutti questi fattori hanno inciso profondamente modificando l’accettazione di tali elementi da parte della collettività, sempre più attenta ai temi ambientali e del risparmio energetico, e dei Tribunali, che hanno dimostrato una maggiore propensione, in caso di controversie, ad annullare i provvedimenti di diniego all’installazione se l’incompatibilità paesaggistica non era dimostrata in concreto dall’Autorità competente. Due sentenze del TAR, a cui alcuni privati che si erano visti rigettare il provvedimento autorizzatorio all’installazione di pannelli solari o fotovoltaici su proprie abitazioni o edifici di proprietà, in contesti soggetti a vincolo, si sono rivolti, negli ultimi mesi, hanno affermato che i pannelli apposti sulla sommità di edifici in zone soggette a vincolo, pur necessitando di autorizzazione paesaggistica, “non necessariamente si configurano come fattore di disturbo visivo, ma anche come evoluzione dello stile costruttivo, oggi accettata dall’ordinamento e dalla sensibilità collettiva…alla stregua di elementi normali del paesaggio”. E che la loro presenza non configura ex se “un’ipotesi di incompatibilità paesaggistica”, ma anche laddove questa venga effettivamente rilevata (e non basta l’essere visibile da punti pubblici), deve comunque essere dimostrata in concreto

LE TIPOLOGIE DI IMPIANTO FOTOVOLTAICO INTEGRATO Integrazione in facciata verticale continua Il fotovoltaico è integrato su una facciata verticale in un unico piano rispetto alle parti di prospetto non interessate dall’intervento. In questo caso si ricorre spesso a un unico sistema strutturale per la facciata, nel quale siano impiegabili sia pannelli termici con vetrocamera sia moduli fotovoltaici. Si ottiene un’elevata flessibilità progettuale e notevoli valenze estetiche, con la possibilità anche di una caratterizzazione grafica della facciata e una potenziale funzione di schermatura parziale ai raggi solari.

Integrazione in facciata verticale non continua Questa modalità di intervento prevede la collocazione di moduli fotovoltaici a nastro, nelle fasce orizzontali non occupate da finestre. L’aspetto dell’edificio è scandito dall’alternanza di finestre e moduli fotovoltaici.

Integrazione su facciata inclinata I moduli fotovoltaici sono integrati nel prospetto dell’edificio, che si inclina rispetto al piano orizzontale per aumentare la superficie esposta alla captazione solare. Una soluzione interessante dal punto di vista della qualità integrativa è quella dell’inserimento come elementi di rivestimento della facciata inclinata di moduli fotovoltaici semitrasparenti che consentono l’ingresso della luce naturale, evitando fenomeni di abbagliamento.

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RINNOVABILI Integrazione su copertura a falde inclinate È una delle forme più comuni ed economiche di integrazione quando la copertura dell’edificio abbia requisiti favorevoli. I moduli possono essere ciechi e sostituire semplicemente il manto di copertura o essere semitrasparenti, assolvendo quindi la funzione di lucernari (impianto fotovoltaico a tetto-luce) per l’illuminazione naturale dell’interno. Per ridurre al minimo l’impatto estetico dei pannelli su coperture in coppi di terracotta esistono particolari tegole fotovoltaiche in cui vengono applicati, su ogni singolo coppo, piccoli moduli fotovoltaici.

Integrazione su coperture piane Consiste nel collocare su coperture piane strisce rigide o flessibili di particolari moduli fotovoltaici. È possibile applicare questo tipo di impianti anche su coperture leggermente curve. La minore produzione di energia elettrica rispetto ai pannelli inclinati è compensata dalla possibilità di coprire in questo modo una maggiore superficie captante.

Integrazione di shed su copertura piana Questo tipo di integrazione consiste nel realizzare una copertura a dente di sega su cui collocare moduli semitrasparenti o opachi. Si ha una buona produzione energetica dovuta all’inclinazione dei moduli.

Integrazione nei dispositivi di controllo solare I moduli vengono integrati negli aggetti o nei dispositivi frangisole, collocati a protezione delle finestre. I moduli in questo caso sono svincolati dalla facciata retrostante e si possono quindi predisporre secondo l’inclinazione ottimale per la captazione dell’energia solare. Si ha la possibilità di rotazione automatizzata dei moduli in modo da incrementare la captazione solare. L’impatto estetico dei frangisole fotovoltaici è notevole in termini cromatici e per la dinamica delle ombre che introduce nel prospetto. Si hanno inoltre vantaggi economici: la funzione di controllo solare e di supporto per il dispositivo solare vengono assolte da un unico dispositivo.

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dall’Autorità competente. Ne deriva che le sentenze e la sempre più diffusa attenzione verso questo tipo di tecnologia condizionano inevitabilmente il giudizio estetico. Sugli edifici esistenti e sui beni vincolati le due sentenze citate esprimono un fatto importante e nella stessa direzione, che produce conseguenze significative: nel caso di realizzazione di un impianto fotovoltaico in area gravata da vincolo paesaggistico, non dovrà essere il cittadino a dimostrare che il paesaggio non sarà compromesso dalla presenza dei moduli, ma, al contrario l’onere incomberà sull’Autorità, chiamata a provare l’esistenza di un reale contrasto tra le esigenze di tutela dei valori paesaggistici eventualmente protetti, e le caratteristiche specifiche dell’impianto. Non sarà sufficiente motivare il provvedimento con una generica affermazione, ma sarà necessario che in concreto si numeri, e puntualmente individui, le esigenze di tutela del paesaggio in ragione delle quali il provvedimento di diniego viene adottato.

NUOVE SOLUZIONI PER IL FOTOVOLTAICO INTEGRATO L’accettazione di cui si è parlato finora, in questi contesti specifici, viene poi favorita da scelte progettuali di tipo integrato e anche da nuove soluzioni, forme e colori innovativi per i pannelli. Il fatto che i pannelli assumano il ruolo di elementi costruttivi nel fotovoltaico integrato permette di ottenere un prodotto meglio mimetizzato nell’architettura dell’immobile ed è quindi la soluzione migliore in contesti di particolare rilevanza per necessità di tutela (elementi naturali o del paesaggio di contesto, centri storici, ecc.). I ricercatori del CSEM (Centro Svizzero di Elettronica e Microtecnica), già da diversi anni, sono stati capaci di unire all’efficienza energetica anche quel gusto estetico che manca ai più comuni pannelli. Un rivestimento nano-tecnologico applicato a essi ha permesso di ottenere colorazioni e fantasie disponibili, ricche e complesse, in grado di adattarsi a qualunque contesto, forma edificio e applicabile a qualsiasi tipo di pannello fotovoltaico, anche se già installato.

Dutch Solar Design Particolarmente interessante il progetto olandese Dutch Solar Design (DSD-PV), condotto dal Centro di Ricerca Energetica dei Paesi Bassi (ECN), dagli architetti di UNStudio, in collaborazione con gli ingegneri dell’Università di Scienze Applicate di Amsterdam. La tecnica utilizzata prevede l’applicazione di un inchiostro durevole e colorato sopra un pannello con celle fotovoltaiche integrate MWT (Metal Wrap Through – Spirali Metalliche). Uno dei segreti del nuovo fotovoltaico mimetico è la tecnologia di stampa, impiegata per regalare ai pannelli i pattern più disparati. Può essere utilizzata su diversi tipi di celle solari – dal silicio monocristallino e multicristallino fino al film sottile – garantendo il mantenimento della densità cromatica per tutta la vita del dispositivo. Non solo. I moduli conservano una buona efficienza di conversione grazie all’utilizzo della tecnologia Back Contact, dove i contatti non sono deposti sulla superficie attiva delle celle, ma integrati sul retro. Questa tecnologia migliora la resa dal 5 al 10 percento rispetto alle celle solari standard. La soluzione permette non solo una maggiore flessibilità nelle dimensioni. Ma offre anche offre un ottimo sfondo per la stampa a colori. Trame colorate che ricordano ordinati muretti di mattoni o esplosioni floreali: l’estetica del fotovoltaico integrato in edilizia esplora nuove strade alla ricerca di un punto di equilibrio tra immagine, resa e sostenibilità. Il vantaggio di questa tecnologia è anche qui la possibilità di essere personalizzabile e applicabile a qualsiasi architettura.


Solar Squared I pannelli solari stanno diventando sempre di più “invisibili” grazie a nuove tecnologie per il fotovoltaico che riescono a essere sempre più parte degli elementi di costruzione degli edifici. L’edilizia integrata è il futuro per abbattere le emissioni e rendere le case sempre più green utilizzando le energie rinnovabili. L’idea di nascondere in bella vista le tecnologie per sfruttare l’energia pulita risponde a un’esigenza estetica che oggi accomuna sempre più progettisti, produttori e consumatori. Ma, se da un lato il tetto è senza dubbio il posto più adatto dove inserire il fotovoltaico domestico, dall’altro non è certo l’unico componente edilizio che si presta all’integrazione tecnologica “invisibile”. Solar Squared è il progetto di ricerca che ha previsto l’utilizzo di un particolare prototipo di mattone in vetrocemento con celle fotovoltaiche integrate da usare in facciata. Ogni mattone è dotato di una griglia di elementi ottici in grado di concentrare i raggi solari e dirigerli alle celle fotovoltaiche per la produzione di energia. Sviluppato dal College of Engineering, Mathematics and Physical Sciences dell’University of Exter nel Regno Unito e dalla start up Build Solar, il prodotto è in grado di adattarsi perfettamente ai nuovi edifici o alla ristrutturazione di quelli esistenti. I blocchi in vetro solari possono sostituire i mattoni tradizionali, garantendo un’eccellente illuminazione diurna e un maggiore isolamento termico rispetto ai blocchi di vetro tradizionali. Il prototipo di Solar Squared ha inoltre migliorato la capacità di isolamento, ottenendo valori inferiori a 2 W/mqK per moduli con doppia camera d’aria e quattro pannelli di vetro e 1,6 W/mqK per moduli con tre camere d’aria e sei pannelli di vetro. Il risultato finale è un prodotto completamente sostenibile: un migliore isolamento termico rispetto ad una parete in vetro normale e la riduzione delle spese di manutenzione grazie alla produzione di energia.

Fotovoltaico trasparente I ricercatori della Michigan State University stanno invece lavorando a pannelli fotovoltaici completamente trasparenti, così chiari che potrebbero sostituire il vetro delle finestre. I nuovi dispositivi – soprannominati “transparent luminescent solar concentrator” – hanno il potenziale di trasformare non solo le finestre in generatori elettrici solari, ma anche gli schermi degli smartphone, i vetri dei veicoli e praticamente qualsiasi altra cosa che abbia una superficie trasparente. Esperimenti con collettori solari trasparenti vengono condotti da parecchio tempo, ma hanno portato fino a oggi a un successo variabile e a scarsi risultati, in

DUTCH SOLAR DESIGN. Un nuovo concetto di fotovoltaico integrato a cui viene applicato un inchiostro durevole e colorato per personalizzare i pannelli senza comprometterne l’efficienza

SOLAR SQUARED. I blocchi edilizi che possono essere integrati in facciata, sia in caso di nuova costruzione sia di riqualificazione. Sono dotati di un’ottica intelligente che consente la massima concentrazione di raggi luminosi, ottimizzando le prestazioni delle singole celle particolare in relazione alla produzione inefficiente di energia. Più precisamente, la maggior parte dei materiali prodotti non erano completamente trasparenti, ma presentavano, anzi, colori vivaci o troppo scuri. I collettori solari trasparenti sviluppati dal team utilizzano molecole organiche microscopiche progettate per assorbire specifiche lunghezze d’onda della luce solare, invisibili all’occhio umano. Per accumulare e utilizzare questa energia solare, sono presenti dei canali che portano la luce verso il bordo perimetrale, dove viene trasformata in energia elettrica da sottili strisce di celle solari fotovoltaiche. www.casaeclima.com    n.76

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RINNOVABILI FOTOVOLTAICO INTEGRATO SUL TETTO Costituiscono la soluzione più concreta ed elegante al problema dell’impatto architettonico ed estetico dell’introduzione del fotovoltaico nelle abitazioni. Le tegole assumono sia la funzione dei pannelli (ossia produzione di energia elettrica), sia quella delle comuni tegole (ossia coprire e impermeabilizzare gli edifici). Se le tegole sono disponibili sul mercato già da un po’ di tempo, la vera novità del settore sono i coppi fotovoltaici che supereranno del tutto il problema dell’estetica. In base alle proprie esigenze, dunque, si potrà scegliere tra due differenti soluzioni innovative ed efficaci. Le tegole, ad esempio, hanno il vantaggio di essere più economiche dei coppi, di garantire una resa relativamente elevata e di non richiedere il totale rifacimento del tetto. Di contro risultano più evidenti alla vista e non “spariscono” del tutto nella struttura dell’edificio.

Tegole fotovoltaiche Si tratta, di fatto, di piccoli pannelli solari da applicare sulla parte piatta delle tegole oppure tra una tegola e l’altra a seconda dei modelli. Sono la soluzione ideale per chi sceglie di stanziare un budget inferiore per l’acquisto dell’impianto e per chi non ha problemi dal punto di vista dell’estetica. Le tegole fotovoltaiche si suddividono in: ■■ Tegole fotovoltaiche marsigliesi: hanno la classica forma delle tegole marsigliesi con la parte centrale della tegola ricoperta di materiale fotovoltaico. Sono disponibili sul mercato in laterizio e in plastica. ■■ Tegole fotovoltaiche portoghesi: anch’esse prendono il nome dalla classica tegola, e anche loro possiedono materiale fotovoltaico installato nella parte piana della tegola. Sono disponibili sul mercato in cotto e in plastica.

FOTOVOLTAICO TRASPARENTE. Il sistema utilizza molecole organiche che assorbono lunghezze d’onda nell’invisibile dello spettro solare

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Tegole fotovoltaiche trasparenti: queste tegole hanno un principio di funzionamento diverso: sono costituite di sali organici trasparenti che lasciano passare la luce ma intrappolano raggi uv e le radiazioni solari, emettendo a loro volta una luminescenza che viene captata da piccoli pannelli opportunamente posizionati per sfruttare questo effetto. Sono sicuramente le meno efficienti tra le tre, ma allo stesso tempo hanno l’unicità di far passare la luce, fornendo dunque illuminazione naturale.

Coppi fotovoltaici La nuova invenzione consente di installare un impianto che si integra alla perfezione con la struttura dell’abitazione. Il fatto di essere quasi invisibili permette, a chi le installa, di ottenere la certificazione di “integrazione totale” che rende molto più semplice ottenere le autorizzazioni anche per chi è soggetto a vincoli paesaggistici. Essendo veri e propri coppi dotati di un alloggiamento per piccoli pannelli fotovoltaici realizzati in materiale flessibile che si adatta perfettamente alla forma del coppo e rimane quasi invisibile, inoltre, non richiedono l’intervento di un installatore specializzato. Questa soluzione, però, non presenta esclusivamente vantaggi estetici rispetto alle tegole. Chi sceglie i coppi, infatti, spenderà sicuramente di più per il loro acquisto e dovrà necessariamente rifare l’intero tetto. Il tutto a fronte di una resa lievemente inferiore rispetto alle tegole dovuta alla loro classica forma bombata che ombreggia parzialmente i pannelli.

FOTOVOLTAICO A CONCENTRAZIONE Il fotovoltaico a concentrazione rappresenta l’ultima generazione di impianto fotovoltaico, ma se fino a oggi lo abbiamo visto solo nei grandi impianti isolati, presto lo vedremo in una forma nuova, più

TEGOLE FOTOVOLTAICHE. Le tegole sono adattabili a qualsiasi tetto, anche se si deve prestare attenzione alla valutazione delle ombre per posizionare le tegole in modo tale da sfruttare al massimo la potenza del sole


accattivante e non meno efficiente, integrato in architettura. I punti di forza di questa componente tecnologica sono prevalentemente: la grande efficienza (in alcuni casi fino al 43%) sia elettrica che termica; la bassa energia grigia che serve per produrli; il ridotto Payback time period, stimato intorno ai 2-3 anni. I diversi prototipi esistenti si differenziano a seconda del tipo di ottica rifrattiva usata e a seconda del tipo di geometria della cella, ma tutti sono accomunati dal fatto che la cella in Silicio rappresenta solo la minima parte del modulo. Sappiamo che nella produzione dei pannelli fotovoltaici classici è proprio la lavorazione del silicio e la quantità di silicio richiesta a causare un’elevata Embodied Energy.

Il funzionamento L’operazione a cui può essere ricondotto il funzionamento di questi concentratori consiste nel rifrangere le radiazioni solari incidenti su una cella in silicio di dimensioni ridotte, come se non ci fosse solo un sole, ma ce ne fossero 200, 500 ecc., a seconda della tipologia di impianto installato. Inoltre, per garantire una miglior prestazione della cella in silicio, questa è circondata da un tubicino a spirale nel quale si fa passare acqua fredda che ne permette il raffreddamento, mantenendo così la temperatura del silicio al di sotto dei 25°C. Per scambio termico l’acqua si scalda e viene utilizzata per produrre energia termica. Da qui segue l’ulteriore vantaggio di questi impianti a concentrazione: permettono di produrre energia elettrica e termica allo stesso tempo.

L’integrazione in architettura Sono tanti i fondi stanziati, sia a livello nazionale che internazionale, per finanziare la ricerca e la produzione di nuovi moduli di CPV (Concentrated Photovoltaic) e progettare dei pannelli che siano integrabili in architettura. A livello internazionale è interessante il contributo di CASE (Center of Excellence of Syracuse University) che ha sperimentato il sistema “Integrated Concentrating (IC) Solar Façade System” progettato da Anna Dyson, professoressa associata presso le facoltà di Ingegneria e Architettura del Rensselaer Polytechnic Institute di New York. Il pannello è composto da moduli di forma troncopiramidale con funzionamento Phocus Lens, con base maggiore costituita da una Lente di Fresnel (di circa 25x25cm), e base minore sulla quale si trova la cella in silicio (di circa 3x3 cm). Intorno a essa è ubicato un tubicino a spirale che costituisce l’impianto di raffreddamento della cella e permette di produrre energia termica grazie allo scambio di calore tra l’acqua che scorre al suo interno e la cella, inoltre raccoglie l’aria calda che si forma all’interno delle piramidi, garantendo una migliore stabilità del modulo, che altresì perderebbe in efficienza surriscaldandosi. I moduli sono uniti tra loro da elementi verticali in vetro, ogni modulo è ancorato tramite un sistema che ne garantisce il movimento in ambo le direzioni, permettendo così ai dispositivi di inseguire il sole, esattamente come i girasoli, ottenendo una maggior produzione energetica nell’arco della giornata e una maggior efficienza: le parabole inseguono il sole, andando a disporsi sempre perpendicolarmente alla radiazione

COPPI FOTOVOLTAICI. Essendo dotati di un alloggiamento per piccoli pannelli fotovoltaici realizzati in materiale flessibile, non richiedono l’intervento di un installatore specializzato solare diretta. Questo fa sì che fungano anche da schermatura solare, essendo costituiti per lo più da vetro consentono un’ottima illuminazione naturale diffusa degli ambienti, creando giochi di luce e ombre nell’arco della giornata e garantendo un miglior comfort termoigrometrico, impendendo il surriscaldamento e l’abbagliamento. Il fascino di queste facciate solari è legato, quindi, non solo all’aspetto energetico ed economico, ma anche estetico: il design accattivante e la loro dinamicità contribuiscono a dare un aspetto mutevole agli ambienti, inoltre permettono agli utenti di fruire di un’ottima vista verso l’esterno.

La manutenzione Un aspetto molto importante è legato alla manutenibilità. In effetti gli impianti a concentrazioni sono spesso soggetti a un calo dell’efficienza a causa del vento o della pioggia, essendo posizionati all’esterno sono soggetti alle intemperie. Nel caso della IC Solar Façade, invece, l’impianto è integrato nelle partizioni verticali esterne dell’edificio, e si trova dietro un vetro che protegge le piramidi da agenti esterni, e permette dunque una maggior affidabilità e stabilità. Inoltre un aspetto di non secondaria importanza è la dismissione degli impianti fotovoltaici, nel caso in questione essendo costituiti per lo più da vetro sono quasi totalmente riciclabili. L’efficienza energetica del modulo è del 43% con una stima della potenza elettrica di circa 42,5 W e una potenza termica di 18,27 W. Vanta una perdita di efficienza negli anni molto bassa: il 4% in 10 anni e il 7,5% in 25 anni. Risulta essere 2,4 volte più efficiente di un pannello fotovoltaico classico. www.casaeclima.com    n.76

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PROGETTAZIONE

FIGURA 2. Terminal dell’aeroporto di Madrid-Barajas progettato da Richard Rogers Partnership e Estudio Lamela

Coperture: soluzioni complesse per rispondere a requisiti termo-acustici Negli ultimi anni, le coperture degli edifici hanno assunto un ruolo che va oltre quello di semplici chiusure. Nelle sue svariate forme e tipologie la copertura, apparentemente banale, è in realtà una componente complessa che si pone come una sorta di filtro multifunzionale tra ambiente interno ed esterno PATRIZIA RICCI 62

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L

a copertura di un edificio assume una valenza primaria nell’immaginario collettivo come sinonimo di casa. Tra i vari elementi che compongono un edificio, la copertura, nelle sue svariate configurazioni, è la parte progettualmente più complessa. Nel processo di ricerca e sperimentazione tecnologica-architettonica contemporanea, le coperture degli edifici hanno assunto un ruolo che va oltre quello di semplici chiusure, ponendosi come una sorta di filtro complesso e multifunzionale tra ambiente interno ed esterno. L’esigenza di rispondere oggigiorno ai tanti compiti prestazionali, ha portato allo sviluppo di soluzioni sempre più complesse per le moderne coperture, sia per disegno che per modellazione, fino a diventare parte integrante dell’inviluppo dei fronti di un edificio, risultando più articolato e multiforme (Figura 1). Le coperture costituiscono l’elemento costruttivo maggiormente esposto agli agenti climatici e su cui convergono molteplici funzioni, molte orientate all’attivazione di condizioni interne confortevoli sia per ciò che attiene agli aspetti termici che per quelli acustici. Il progettista è chiamato quindi non solo a realizzare organismi edilizi energeticamente efficienti e rispettosi del benessere di chi vive e occupa lo spazio confinato, ma anche a soddisfare nuove esigenze connesse alla sostenibilità e alla compatibilità ambientale. Infatti se con il termine “sostenibilità” si definiscono esigenze di contenimento dei consumi energetici, di protezione o riduzione degli effetti dell’inquinamento acustico e delle emissioni nocive, la moderna tecnologia deve essere fortemente legata non solo agli aspetti strutturali, ma anche all’evoluzione dei requisiti di efficienza e qualità architettonica

del sistema involucro. Per esempio, il tetto, con le sue caratteristiche di esposizione, costituisce un luogo privilegiato per l’utilizzo e lo sfruttamento razionale dell’energia solare (Figura 2).

PRESTAZIONI TERMICHE DELLE COPERTURE La funzione di un buon tetto dovrebbe essere quella di garantire un vero livello di benessere interno, tenendo conto dei fattori termici, igrometrici e acustici, per la qualità di vita degli occupanti l’edificio. L’esistenza di condizioni rispondenti alle normative vigenti e al comfort abitativo può essere verificata anche in opera, e da tutti i soggetti interessati, attraverso indagini strumentali abbastanza semplici e anche poco costose. Per quanto riguarda l’aspetto termico, è necessario distinguere tra condizioni invernali ed estive. Come è noto, la sensorialità termica è condizionata sia da scambi convettivi (temperatura dell’aria) che da scambi radiativi. In termini molto semplificati si può dire che metà dell’influenza sensoriale è dovuta alla temperatura dell’aria e metà a una media opportunamente ponderata della temperatura delle superfici che delimitano l’ambiente (temperatura radiante). In questo senso si parla di temperatura operativa oppure operante come media tra la temperatura dell’aria e la temperatura radiante. Lo sviluppo superficiale della copertura, di gran lunga maggiore rispetto a quello delle chiusure verticali che delimitano lo spazio abitabile sottostante, influisce in modo particolarmente consistente sulla cosiddetta temperatura radiante. Le coperture devono essere

FIGURA 1. F. O. Gehry, Museo Guggenheim, Bilbao e Auditorium Parco della Musica a Roma di Renzo Piano

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PROGETTAZIONE

quindi molto più isolate termicamente delle chiusure verticali per ottenere una temperatura operante analoga a quella presente negli ambienti dei piani inferiori. Durante la stagione estiva, il comportamento della copertura può essere fonte di minor comfort, poiché irraggiata dal sole durante tutta la giornata: la quantità di energia solare che viene intercettata in una giornata estiva da ogni metro quadrato di copertura è maggiore di quella intercettata dalle pareti verticali. Al fine di evitare surriscaldamenti dell’ambiente sottostante, la copertura deve possedere resistenze termiche superiori a quelle che si riscontrano nelle chiusure verticali. Essendo la ventilazione naturale degli ambienti interni l’unico sistema di asportazione del calore, per evitare surriscaldamenti si dovrebbe dimensionare la resistenza dell’involucro nelle sue varie componenti in modo da ridurre al massimo tali apporti, equilibrandoli alle potenzialità della ventilazione naturale. Va però osservato che all’aumentare della resistenza termica della copertura il contributo della ventilazione si riduce, fino a essere ininfluente nelle coperture iperisolate.

ISOLAMENTO TERMICO DELLE COPERTURE Un edificio per essere ben isolato deve prevedere l’uso di materiali isolanti di idoneo spessore negli elementi che caratterizzano l’abitazione. In particolare, l’isolamento delle coperture serve a migliorare il comfort abitativo legato all’isolamento termico e acustico, a ridurre il consumo energetico ed economico e a garantire maggiore sicurezza in caso di incendio. Coibentare la copertura consente di distribuire il calore in modo uniforme. Al riguardo, le tecniche maggiormente utilizzate per isolare questo elemento costitutivo dell’abitazione sono tre: isolamento dall’esterno (estradosso), isolamento dall’interno (intradosso) e isolamento sul sottotetto (estradosso dell’ultima soletta).

Isolamento all’estradosso Nel caso dell’isolamento dall’esterno, il materiale isolante è posto direttamente sotto le tegole i coppi o le lastre della copertura sostenuto dalle falde inclinate del tetto senza l’ausilio dei consueti listelli di legno. Dal punto di vista tecnologico, nelle solette piene in c.a. o latero-cemento, l’isolante va posto sull’estradosso della falda, tra listelli di legno posati longitudinalmente nel senso della pendenza e a distanza di 50/60 cm l’uno dall’altro, con spessore uguale o maggiore a quello dello strato isolante stesso. Al di sopra deve essere poi fissata una seconda orditura di listelli in senso normale alla prima, per l’appoggio del manto impermeabile. È opportuno, inoltre, che gli isolanti siano dotati sulla faccia inferiore di un foglio con funzione di barriera al vapore. Le coperture a falde inclinate, con isolante in estradosso, generalmente sono di due tipi: coperture ventilate e coperture non ventilate. Coperture ventilate. L’isolamento all’estradosso della copertura ventilata consente di migliorare la coibentazione dell’involucro e di ridurre i ponti termici di forma e di struttura. L’intervento prevede l’applicazione di uno strato continuo di pannelli isolanti e la realizzazione di un’intercapedine ventilata a ridosso dell’isolamento. Lo 64

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strato di ventilazione evita la formazione di condensa e, durante la stagione estiva, facilita la formazione di moti convettivi che dissipano il calore delle strutture, contribuendo al raffrescamento passivo degli ambienti sottotetto. Le condizioni ideali per la ventilazione di una copertura inclinata sono l’inclinazione della falda di 30° e uno spessore dello strato d’aria di 8-10 cm. Coperture non ventilate. L’isolamento all’estradosso della copertura non ventilata consente di migliorare la coibentazione dell’involucro attraverso l’applicazione di uno strato continuo di pannelli isolanti, protetti all’esterno da uno strato di finitura (tegole, ghiaia o pavimento). La copertura non ventilata è realizzata senza l’interposizione dello strato d’aria tra l’isolante e la tegola.

Isolamento all’intradosso La soluzione con l’isolamento all’intradosso è la soluzione maggiormente utilizzata per gli edifici con tetti a falde inclinate, dotati di sottotetto abitabile e/o nelle coperture in legno delle abitazioni civili durante la ristrutturazione degli stessi. La coibentazione, in questo caso, consiste nell’applicare il materiale isolante dall’interno. Il sistema prevede la posa in opera dell’isolante direttamente sulla struttura della falda (che può essere in listelli di legno, ferro o travetti prefabbricati, latero-cemento), mediante l’utilizzo di pannelli di materiale coibente o anche di elementi contenenti l’isolante, prefiniti a gesso, che si prestano a essere ulteriormente trattati. Affinché il materiale coibente conservi nel tempo le sue caratteristiche, e soprattutto per evitare la formazione di condensa interstiziale, è utile che esso sia sempre protetto verso l’interno da un’adeguata barriera al vapore che deve essere continua, senza interruzioni. Inoltre, al fine di garantire buone prestazioni anche nei mesi più caldi, si utilizzano materiali coibenti con un’alta inerzia termica, ovvero con un’alta massa volumica e superficiale, in modo da rallentare l’ingresso del calore dall’esterno (sfasamento dell’onda termica). Il principale vantaggio offerto da questa soluzione è la facilità di posa.

COPERTURE VENTILATE Le recenti politiche ambientali a livello mondiale hanno messo in evidenza la necessità di ridurre la domanda di energia per il condizionamento nella stagione calda nelle regioni mediterranee, visti i significativi costi ambientali e finanziari. Nell’area mediterranea, le radiazioni solari in estate possono provocare un surriscaldamento dell’involucro degli edifici (tetto e pareti) e conseguentemente degli ambienti interni. Pareti e coperture ventilate rappresentano ottimi sistemi passivi per limitare tale effetto, come il tetto essendo l’elemento più esposto. Nel concetto di tetto ventilato è bene segnalare la differenza tra micro-ventilazione e ventilazione. La micro-ventilazione è quella lama d’aria che si realizza, in genere, fra l’intradosso del manto di copertura e l’estradosso del solaio di falda, mediante la posa in opera delle tegole su di una singola orditura di listelli di legno parallela alla linea di gronda. Possono essere utilizzati anche altri appositi pannelli o profili sottotegola. Secondo la norma


UNI 9460, tale modalità di posa è obbligatoria, quindi la micro-ventilazione è (o dovrebbe essere) sempre presente in un tetto a falde con manto di copertura a elementi discontinui. La ventilazione si colloca nella medesima posizione stratigrafica della micro-ventilazione, ma si realizza tramite la posa di una doppia orditura di listelli (o appositi pannelli o profili). Ha di conseguenza un’ampiezza maggiore, la cui area è determinata sempre nella UNI 9460 e costituisce una scelta opzionale del progettista che intenda avvalersi appieno di questo sistema passivo di climatizzazione. Un tetto ventilato può svolgere un ruolo importante nel ridurre il passaggio del calore del sole dalle tegole verso la struttura del tetto e, di conseguenza, verso gli ambienti interni, in quanto il movimento dell’aria dissipa una parte del calore dovuto alla radiazione solare. Questa lama d’aria che si muove tra l’intradosso del manto impermeabile (il sottotegola) e lo strato sottostante (in genere costituito da una membrana) è in grado di ridurre il flusso termico che, per irraggiamento solare, si propaga dalla copertura verso i sottostanti ambienti abitati (Figura 3). Per attivare questa circolazione d’aria, le tegole vengono generalmente posate su di una doppia orditura di listelli di legno oppure su profili o pannelli di supporto e aggancio delle tegole prodotti industrialmente, alcuni anche con l’aggiunta della funzione termoisolante. Tali tecniche di posa in opera e i relativi prodotti, si basano prevalentemente sul principio che l’aria entri attraverso opportune aperture delle tegole lungo la linea di gronda e fuoriesca da appositi profili lungo la linea di colmo. Data la discontinuità di un manto impermeabile in tegole, è chiaro che una certa percentuale di aria riuscirà a passare anche attraverso le linee di sovrapposizione delle tegole, ma la tendenza dei produttori è stata, da sempre, quella di realizzare agganci “precisi” e tali da sigillare la sovrapposizione fra gli elementi per evitare possibili infiltrazioni d‘acqua. Le linee di gronda e di colmo restano di conseguenza le maggiori deputate a innescare questa circolazione d’aria e, infatti, esistono sul mercato numerosi prodotti che consentono l’appoggio delle tegole in gronda in modo da non ostruire eccessivamente l’ingresso dell’aria (profili parapasseri) e altri componenti che sostengono gli elementi in colmo per favorire l’uscita della stessa (profili sottocolmo).

ventilazione/traspirazione del manto e di elementi per manto dalle proprietà ottiche equilibrate. Tale capacità viene espressa tramite un indicatore sintetico detto riflettanza equivalente (Re). Le normative in merito alle proprietà radiative dei manti di copertura degli edifici (D.M. 26/06/2015 - requisiti minimi [1] e D.M. 24/12/2015 - criteri ambientali minimi [2]), suggeriscono l’uso di materiali riflettenti sia per il miglioramento del comfort interno estivo che per la riduzione del fenomeno “isola di calore urbana”, indipendentemente dai bassi livelli di trasmittanza termica richiesti oggi ai componenti edilizi. L’uso di materiali edilizi a elevata riflettanza (materiali “cool”) si è notevolmente diffuso negli ultimi decenni: quando esposti alla radiazione solare, questi materiali sono in grado di raggiungere temperature più basse rispetto a materiali analoghi, ma con minore riflettanza. Tecnologie alternative, anche tradizionali, quali la ventilazione sottomanto e la traspirazione attraverso gli elementi di copertura, sono più efficaci e durevoli. È infatti nota la capacità di raffrescamento di materiali soggetti a

COPERTURE VENTILATE IN LATERIZIO Le coperture ventilate in laterizio hanno la capacità di contenere le temperature superficiali del manto quando sottoposte a elevato irraggiamento solare, in virtù della

FIGURA 3. Esempio di copertura ventilata

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PROGETTAZIONE

FIGURA 4. Copertura ventilata con manto in laterizio (Tegole Herolite) notevoli scambi convettivi, pur con proprietà ottiche “intermedie”, come i manti in laterizio di coperture ventilate. Una ricerca condotta presso l’Università Politecnica delle Marche [3] contribuisce a consolidare quanto già noto in letteratura, ovvero che l’uso di manti in laterizio sia una strategia efficace per il raffrescamento passivo delle coperture, anche se i materiali costituenti il manto non sono propriamente qualificati come “cool” e presentano proprietà ottiche “intermedie”. La ricerca propone un metodo empirico per stimare la riflettanza equivalente di coperture ventilate, note le reali proprietà ottiche dei materiali e la capacità dissipativa in termini di ventilazione/traspirazione delle coperture (bassa, media, alta). Tale stima, rappresentando la capacità di raffrescamento passivo del manto, può costituire un utile riferimento per i progettisti.

IL PROGETTO LIFE HEROTILE I benefici delle coperture ventilate, e in particolare lo smaltimento di una certa percentuale di calore dovuto alla radiazione solare che riscalda il tetto e di conseguenza il sottotetto, sono però fortemente legati all’orientamento del tetto nei confronti della direzione del vento dominante. Una ricerca svolta dal Dipartimento di Architettura dell’Università di Ferrara [4], di concerto con una società israeliana produttrice di tegole in laterizio, ha evidenziato infatti come più che l’effetto camino (quello per cui l’aria che entra in gronda si riscalda e tende ad andare verso l’alto uscendo dal colmo) ciò che innesca il moto ascensionale dell’aria è il vento poiché, per quanto modesto e di ridotta velocità, possiede comunque un effetto moltiplicatore nei confronti del più “moderato” effetto camino. Va precisato che, laddove la direzione del vento sia all’incirca perpendicolare alla linea di gronda, i benefici della ventilazione possono essere interessanti, ma se la direzione di provenienza del vento è differente, l’aria che si muove nel sottotegola per effetto camino è modesta e così anche le prestazioni. La stessa ricerca ha inoltre evidenziato come, simulando una fessura di limitato spessore fra la sovrapposizione delle tegole, la ventilazione fosse decisamente maggiore e meno soggetta alla perpendicolarità della direzione del vento rispetto alla gronda, in quanto l’aria trovava molteplici linee di ingresso anche da altre direzioni. 1

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La ricerca in questione dunque, svolta nell’ambito dei finanziamenti europei dei progetti LIFE, si proponeva di studiare un sistema di copertura in grado di innescare un’efficace ventilazione sottotetto con qualsiasi direzione del vento, così da studiare e quantificare meglio questo fenomeno in termini energetici nonché progettare e produrre nuove tipologie di tegole in laterizio in grado di incrementare la circolazione d’aria sottotegola, indifferentemente dalla direzione del vento. L’idea alla base dell’intero progetto è stata quella di realizzare delle tegole che, a parità di tenuta all’acqua rispetto a quelle già sul mercato, consentissero un maggiore passaggio dell’aria fra le sovrapposizioni in modo da sfruttare i benefici del vento, qualunque fosse la direzione rispetto alla falda (Figura 4). Il progetto LIFE HEROTILE (High Energy savings in building cooling by ROof TILEs shape optimization toward a better above sheathing ventilation) ha portato all’individuazione di due tipologie di tegola in laterizio di larga diffusione: marsigliese e portoghese. Per ognuna sono state progettate più di una decina di varianti che, conservando l’immagine estetica complessiva della tegola originaria, consentissero l’ingresso dell’aria lungo le linee di sovrapposizione e accostamento, mantenendo comunque, analoghi livelli di tenuta all’acqua. Le variazioni hanno riguardato i profili e i labirinti di sovrapposizione e aggancio delle tegole, sia lungo la linea trasversale superiore che in quella longitudinale di affiancamento. Le varianti sono state valutate sviluppando per ciascuna un proprio modello CFD1 configurando quattro velocità del vento, con tre diverse pendenze del tetto e sei direzioni del vento orizzontale per simulare 72 possibili condizioni di esposizione al vento di un tetto. Dai primi dati raccolti nel corso della sperimentazione, si intuiscono le migliori prestazioni delle nuove tegole Herotile rispetto a quelle standard, che assicurano una maggiore velocità dell’aria, a parità di velocità del vento, situazione questa che determina una minore temperatura dell’aria nel sottotegola, aspetto che si traduce in minori consumi per il raffrescamento indoor e minori emissioni di CO2. Questa differenza si accentua con venti di bassa intensità consentendo di sfruttare meglio questo effetto nelle condizioni di minore ventilazione. Questo potrebbe arrivare a tradursi in un risparmio, in termini di consumi elettrici per la climatizzazione estiva, di circa 2 kWh/m3. Un risparmio molto importante per l’ambiente se applicato su larga scala.

CFD sta per Computational Fluid Dynamics, ovvero fluidodinamica computazionale. È la tecnica che permette lo studio dei problemi di fluidodinamica mediante l’utilizzo del computer. n.76   www.casaeclima.com


PRESTAZIONI ACUSTICHE DELLE COPERTURE Al fine di accertare il rispetto normativo previsto dalla legislazione vigente, per quanto concerne le prestazioni acustiche di un edificio è necessario adottare idonee verifiche anche per le coperture, potendo queste essere considerate come facciate oblique e/o piane nei sottotetti abitabili. È importante ricordare che una tra le più importanti funzioni delle coperture a falde inclinate o piane, poste immediatamente sopra locali adibiti ad ambienti di vita, è quella di proteggerli dai rumori aerei provenienti sia dall’esterno che dall’interno. L’isolamento dai rumori esterni diventa particolarmente importante se l’immobile è posto, per esempio, in prossimità di una via di grande traffico, una ferrovia o un aeroporto. La protezione dai rumori interni risulta, invece, necessaria nelle abitazioni con tetti adiacenti. L’isolamento acustico di un ambiente dipende principalmente dal potere fonoisolante Rw di ogni elemento costituente la parete divisoria dell’ambiente stesso verso l’esterno (opaco o trasparente), ma anche dall’assorbimento acustico all’interno di tale ambiente, cioè dal tempo di riverbero. La trasmissione dei rumori aerei attraverso un elemento di chiusura è molto difficile da prevedere per due motivi: le leggi fisiche da utilizzare nella modellazione della trasmissione delle vibrazioni nell’aria non sono sempre riconducibili a formule semplici e i modelli di riferimento sono fortemente influenzati dal dettaglio dell’esecuzione della chiusura. Coperture in latero-cemento. Per quanto riguarda le coperture in latero-cemento, esistono in letteratura diverse formule per stimare il potere fonoisolante Rw degli elementi strutturali che compongono la copertura. Queste formule però hanno un limite legato al fatto di considerare omogenea tutta la componente strutturale della copertura stessa. In realtà, ciò non è esattamente corretto in quanto si possono constatare almeno due diversi materiali distinti: il laterizio e il calcestruzzo armato. I blocchi di laterizio, presentando delle cavità d’aria, comportano una massa areica in sezione inferiore a quella in calcestruzzo armato. Esistono inoltre diverse tipologie di solai in latero-cemento. Questa differenza tipologica, che si riflette sulla struttura statica del sistema di copertura, porta a diversi modi vibrazionali dello stesso: il solaio in latero-cemento con blocchi collaboranti risulta essere più rigido e di conseguenza con una frequenza più alta rispetto a un’analoga struttura realizzata con blocchi di alleggerimento. Per raggiungere un adeguato isolamento termico in copertura, oltre a garantire un sufficiente valore del potere fonoisolante e un’adeguata protezione dalla propagazione delle fiamme in caso di incendio, è sufficiente prevedere uno strato isolante (tendenzialmente all’estradosso) che sia posato in modo continuo ponendo particolare cura ai possibili ponti termo-acustici rappresentati dagli elementi di supporto e fissaggio del rivestimento esterno (porta tegole, listello di ventilazione, etc.). In particolare, se si utilizza un isolante caratterizzato da una struttura fibrosa a celle aperte, questo è in grado di assorbire in modo maggiormente efficace l’onda sonora incidente la copertura.

Tale fenomeno, noto come assorbimento acustico dei materiali porosi, è determinato dalla conversione in calore dell’energia meccanica trasportata dall’onda sonora attraverso fenomeni di attrito che si sviluppano all’interno delle micro-cavità aperte all’aria. A tale proposito, va ricordato che le caratteristiche di assorbimento acustico di questi materiali sono legate alla frequenza del suono incidente e al loro spessore, e aumentano al crescere di entrambi. Essendo la soletta in latero-cemento perfettamente rigida (o potendola considerare tale), in corrispondenza di questa, la velocità delle particelle d’aria sarà nulla e quindi l’efficienza del materiale poroso minima. Allontanandosi dal solaio, la velocità delle particelle d’aria aumenta e con essa si incrementa l’efficienza del materiale fonoassorbente poroso soprastante. Come è prevedibile, il manto di finitura esterno (tegole o coppi), essendo elemento massivo ma non continuo, dal punto di vista acustico non partecipa in modo apprezzabile alle prestazioni fonoisolanti del sistema. Lo stesso si riscontra con la barriera al vapore (quando richiesta per il controllo dei fenomeni condensativi) in quanto essa, pur essendo continua, è priva (o quasi) di massa areica significativa, diventando di conseguenza praticamente trasparente al passaggio dell’onda sonora incidente. Peraltro, al fine di migliorare il funzionamento in ambito energetico di una copertura, è utile inserire un’intercapedine di ventilazione tra l’isolamento termo-acustico e il rivestimento di copertura (manto), per asportare parte dell’energia termica dovuta all’irradiazione solare e incidente sulla copertura (particolarmente efficace in estate) e trasferire verso l’esterno il vapore acqueo prodotto all’interno degli ambienti sottostanti la copertura stessa. Poiché dal punto di vista acustico la presenza di un canale aperto ventilato fa sì che nel suo interno possano generarsi delle fluttuazioni d’aria con perdite di prestazione acustica, la presenza di un materiale fibroso sottostante è sicuramente in grado di ridurre tale fenomeno, grazie alla sua particolare struttura a celle aperte, mantenendo di conseguenza inalterata la prestazione finale. Dunque, l’abbinamento dei due elementi/sistemi (solaio in latero-cemento e isolante fibroso a celle aperte) assicura elevate prestazioni per diversi ambiti, sia termici che acustici.

BIBLIOGRAFIA [1] DM 26/06/15 - “Adeguamento linee guida nazionali per la certificazione energetica degli edifici”, Gazzetta Ufficiale, 2015 [2] DM 24/12/15 - “Criteri ambientali minimi per l’affidamento di servizi di progettazione e lavori per la nuova costruzione, ristrutturazione e manutenzione di edifici pubblici”, Gazzetta Ufficiale, 2015 [3] E. Di Giuseppe, M. D’Orazio, C. Di Perna, N. Cozzolino “Riflettanza equivalente di coperture ventilate”, LIT 05/2018 [4] M. Bortoloni, G. Dino, M. Bottarelli, G. Zannoni, “Tetto ventilato, design innovativo per tegole tradizionali”, CIL 175/2018 [5] F. A. Mombrini, “Prestazioni acustiche delle coperture in laterocemento”, CIL 150/2015

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IL PARERE DI FINCO

Sisma bonus, considerazioni e proposte di implementazione La Federazione ha voluto far presente alle Istituzioni alcune criticità che rendono difficoltoso l’avvio operativo della misura nonché alcune proposte di miglioramento sviluppate nell’ambito della Filiera Grandi Rischi

F

inco ha di recente incontrato una serie di decisori, in particolare presso il MISE e il MEF, per esporre le proprie preoccupazioni sul tema del Sisma bonus. La Federazione ha predisposto una specifica documentazione per descrivere le criticità che rendono difficoltoso l’avvio della misura e alcune proposte di miglioramento. Le riportiamo qui di seguito.

CRITICITÀ DEL SISMABONUS I principali motivi per i quali il Sisma bonus non ha ancora fornito l’impulso auspicato per avviare la messa in sicurezza del patrimonio immobiliare italiano e la contestuale ripresa del settore delle costruzioni a parere della Federazione sono: A. la maggiore complessità degli aspetti tecnici che impone tempi più lunghi per la definizione dei progetti e la relativa elaborazione di preventivi affidabili rispetto a quelli necessari, ad esempio, per l’Ecobonus;

B. la scarsa consapevolezza della cittadinanza sull’opportunità di ridurre il rischio sismico delle proprie abitazioni investendo in sicurezza e la contestuale crisi economica che porta in secondo piano il problema; C. in queste condizioni gli amministratori di condominio sono poco propensi a promuovere assemblee per proporre ipotesi di manutenzione straordinaria; D. la necessità di effettuare i lavori quasi in totale autofinanziamento da parte dell’impresa con l’assunzione del credito d’imposta al fine di cercare di superare le oggettive difficoltà e diffidenze dei condomini; E. la scarsità di risorse disponibili per le imprese edili anche per il generalizzato declassamento del rating di settore da parte degli istituti finanziari; F. la percezione del pericolo di improvvisi ripensamenti da parte delle Agenzie delle Entrate o di atteggiamenti ostili con contestazioni sulle modalità di cessione del credito.

PROPOSTE FINCO 1. Proroga della scadenza prevista per il 2021 a data successiva. 2. Rimodulazione dei destinatari: problema della proprietà indivisa. 3. Portabilità del credito d’imposta: ripristinare la portabilità illimitata rispetto al recente taglio dell’Agenzia delle entrate a due soli passaggi. 4. Riconoscimento del rimborso anche delle spese ed oneri accessori (costi di liberazione dell’immobile da cose e/o persone etc.). 5. Riconoscibilità nel rimborso degli onorari professionali del progettista indipendentemente dall’esecuzione dei lavori, cui si può rinunciare o eseguire in tempi differenti. 6. Istituzione a cura del MEF di un sito, di facile accesso, volto a informare i cittadini dei contenuti del Sisma bonus, delle leggi di riferimento e dell’evoluzione della materia.

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Nonostante queste difficoltà, il Sisma bonus e l’Ecobonus - cosi come configurati fino a maggio 2018 - avevano suscitato un forte interesse da parte dei professionisti e una tiepida aspettativa, per i motivi sopra elencati (D-E) tra le imprese della filiera. Per tali imprese, infatti, grazie alla cedibilità del credito d’imposta, si aveva il duplice vantaggio di far convergere da una parte risorse provenienti da altri settori (Es. farmaceutico, agroalimentare, informatico), in migliori condizioni, su un settore come l’edilizia ormai in crisi da anni, potendo offrire il credito d’imposta a un’ampia platea di potenziali acquirenti; dall’altro lato lo stesso può contenere i costi finanziari della cessione del credito in quanto trasferibile senza limiti, pertanto facilmente negoziabile. Invece con le Circolari 11/E (Ecobonus) e 17/E (Sisma bonus), l’Agenzia delle Entrate, su parere della Ragioneria Generale dello Stato, non solo limitava la cedibilità a un solo passaggio (oltre al primo tra condominio e impresa), ma - cosa ancor più letale - restringeva il perimetro dei possibili acquirenti alle sole società coinvolte nei lavori o a eventuali consorzi o reti di imprese collegate all’appaltatore (oltre a eventuali Energy Saving Company più interessate però a investire sull’Ecobonus). Le motivazioni addotte dalla Ragioneria Generale* a supporto di tali pareri sono peraltro espresse in termini ipotetici (“potrebbe determinare” ... “rischio di una riclassificazione con conseguenti impatti

negativi”) e lasciano perplessi sia in ordine alle circostanze sia sulla effettiva fondatezza (per quale motivo limitare il novero dei cessionari dovrebbe ridurre i costi per lo Stato? Secondo il rapporto Cresme 83/4 2017 l’impatto delle misure di incentivazione per il recupero edilizio e la riqualificazione energetica è nettamente positivo). Le menzionate circolari stanno sortendo proprio quell’effetto negativo che la Ragioneria Generale intendeva contrastare in quanto: 1. l’edilizia non è ripartita con conseguente flusso negativo per la cassa integrazione delle maestranze; 2. le ESCO, divenute rare entità di un certo peso non escluse dal novero dei cessionari acquirenti (una sorta di Concessionarie del Credito di Imposta), detteranno legge sia in ordine agli oneri finanziari sia alle casistiche di intervento privilegiando solo quelli dove potranno fornire energia. *Circolare 11-E /Ag. Entrate Con riferimento alla individuazione degli altri soggetti privati, la Ragioneria Generale, nel proprio parere, ha avuto modo di precisare che la cedibilità illimitata dei crediti d’imposta corrispondenti alle detrazioni potrebbe determinare di fatto l’assimilazione di tali bonus a strumenti finanziari negoziabili, con il rischio di una riclassificazione degli stessi e conseguenti impatti negativi sui saldi di finanza pubblica, immediatamente e per un importo pari al valore totale della detrazione richiesta in 10 anni.

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SOCI FINCO ACMI Associazione Chiusure e Meccanismi Italia Presidente: Nicola Fornarelli Vice Presidente: Antonio Gramuglia Presidente Onorario: Vanni Tinti AFIDAMP Associazione dei Fabbricanti e Distributori Italiani di Macchine, Prodotti e Attrezzi per la Pulizia Professionale e l’Igiene degli ambienti Presidente: Virna Re Vice Presidente e AD: Bruno Ferrarese AD Afidamp Servizi: Toni D’Andrea Segretario: Stefania Verrienti AICAP Associazione Aziende italiane Cartelli ed Arredi Pubblicitari Presidente: Paolo Buono Vice Presidente: Giuseppe Strippoli Segretario Nazionale: Paolo Moleri Direttore Generale: Angela Pirrone AIFIL Associazione Italiana Fabbricante Insegne luminose Presidente: Alfio Bonaventura Vice Presidenti: V italiano Mantovani, Gianluca Masullo Segretario: Claudio Rossi

ANCSA Associazione Nazionale Centri Soccorso Autoveicoli Presidente: Eleonora Testani Vice Presidente: Enzo Ciabatta Direttore: Alessia Lentini ANFIT Associazione Nazionale per la Tutela della Finestra Made in Italy Presidente: Laura Michelini Vice Presidente: Marco Rossi Direttore Tecnico: Piero Mariotto ANFUS Associazione Nazionale Fumisti e Spazzacamini Presidente: Gianfranco Borsatti ­Vice Presidente: Massimo Pistolesi ­Segretario generale: Sandro Bani ANIDA Associazione Nazionale Impresa Difesa Ambiente Presidente: Adele Piera Marelli Vice Presidente: Cesarina Ferruzzi Vice Presidente: Massimo Lamperti ANNA Associazione Nazionale Noleggio Autogru e Trasporti Eccezionali Presidente: Daniela Dal Col Vice Presidente: Angelo Gino Past President: Sergio Pontalto ANIPA - FIAS Associazione Nazionale Imprese Pozzi per Acqua Presidente: Daniele Succio

AIPAA Associazione Italiana per l’Anticaduta e l’Antinfortunistica Presidente: Giuseppe Lupi Vice Presidente: Michele Brambati Direttore: Tommaso Spagnolo

ARCHEOIMPRESE Associazione Italiana Imprese di Archeologia Presidente: Daria Pasini Vicepresidenti: Monica Girardi, Luca Mandolesi

AIPE Associazione di Imprese di Pubblicità Esterna Presidente: Daniela Aga Rossi Direttore Generale: Ettore Corsale

ARI Associazione Restauratori d’Italia Presidente: Kristian Schneider Vice Presidente: Irene Zuliani Segretario: Paola Conti

AISES Associazione Italiana Segnaletica e Sicurezza Presidente: Gabriella Gherardi Vice Presidente: Toni Principi

ASSITES Associazione Italiana Tende, Schermature solari e Chiusure Tecniche Oscuranti Presidente: Fabio Gasparini Vice Presidenti: Loris Di Francesco, Nereo Sella

AIT Associazione Imprese Impianti Tecnologici Presidente: Bruno Ulivi Vice Presidenti: Riccardo Cerrato, Carlo Antonio Gandini Segretario: Roberto Vinchi

ASSOBON Associazione Nazionale Imprese Bonifica Mine ed Ordigni Residui Bellici Presidente: Potito Genova Consigliere: Stefano Gensini

AIZ Associazione Italiana Zincatura Presidente: Carmine Ricciolino Vice Presidente: PierLuigi D’Ambrosio

ASSOFRIGORISTI Associazione Italiana Frigoristi Presidente: Gianluca De Giovanni Vice Presidente: Franco Faggi Direttore: Marco Masini

ANACI Associazione Nazionale Amministratori Condominiali e Immobiliari Presidente: Francesco Burrelli Segretario: Andrea Finizio

ASSOIDROELETTRICA Associazione dei Produttori Idroelettrici Presidente: Paolo Pinamonti Direttore Generale: Paolo Taglioli

ANACS Associazione Nazionale Aziende di Cartellonistica Stradale Presidente: Davide Castagnoli Vice Presidente: Elena Orlandi Direttore: Paolo Bertaggia

ASSOROCCIA Associazione Nazionale costruttori opere di difesa dalla caduta di massi e valanghe Presidente: Carlo Miana Vice Presidente: Diego Dalla Rosa Direttore Generale: Bruno Zanini


ASSOVERDE Associazione Italiana Costruttori del Verde Presidente: Antonio Maisto Vice Presidente: Pasquale Gervasini Segretario Generale: Federico Ospitali CNIM Comitato Nazionale Italiano Manutenzione Presidente: Aurelio Salvatore Misiti FIAS Federazione Italiana delle Associazioni Specialistiche del Sottosuolo Presidente: Massimo Poggio Vice Presidenti: Mauro Buzio, Stefano Chiarugi AIF – FIAS Associazione Imprese Fondazioni consolidamenti - indagini nel sottosuolo Presidente: Antonio Arienti

ANIG HP – FIAS Associazione Nazionale Impianti Geotermia – Heat Pump Presidente: Gabriele Cesari ANISIG – FIAS Associazione Nazionale Imprese Specializzate in Indagini Geognostiche Presidente: Italo Cipolloni FIPER Federazione Italiana Produttori di Energia da Fonti Rinnovabili Presidente: Walter Righini Vice Presidente: Hanspeter Fuchs, Federica Galleano Direttore: Vanessa Gallo FIRE Federazione Italiana per l’Uso Razionale dell’Energia Presidente: Cesare Boffa Vice Presidente: Giuseppe Tomassetti Direttore: Dario Di Santo

SISMIC Associazione Tecnica per la Promozione degli Acciai Sismici per il Cemento Armato Presidente: Donatella Guzzoni Direttore: Roberto Treccani UNICMI (Acai+Uncsaal) Unione Nazionale delle Industrie delle Costruzioni Metalliche dell’Involucro e dei Serramenti Presidente: Riccardo Casini Vice Presidente Vicario: Donatella Chiarotto Direttore Generale: Pietro Gimelli UNION Unione Italiana Organismi Notificati Presidente: Iginio S. Lentini

UNIONE ENERGIA ALTO ADIGE – SEV Federazione dell’Energia Raiffeisen e Consorzio Biomassa Alto Adige Presidente: Fuchs Hanspeter Direttore: Rudi Rienzner

ACI Presidente: Angelo Sticchi Damiani

ANAS Spa - Azienda Naz. Autonoma delle Strade Presidente: Gianni Vittorio Armani Direttore Relazioni Istituzionali: Emanuela Poli CASEITALY Srl Presidente: Laura Michelini GRID PARITY 2 Srl Presidente: Giovanni Simoni Vice Presidenti: Vito Umberto Vavalli, Luciano Brandoni Direttore: Vito Umberto Vavalli INCO INGEGNERIA Spa Amministratore Unico: Aldo Muller

FISA – FIRE SECURITY ASSOCIATION Fire Security Association Presidente: Marco Patruno

IN&OUT Spa Presidente: Angelo L’Angellotti Amministratore Delegato: Sergio Fabio Brivio e Nicola Lippolis CFO Direttore Generale: Sergio Fabio Brivio

FONDAZIONE PROMOZIONE ACCIAIO Presidente: Caterina Epis Direttore Generale: Simona Maura Martelli

LAPI Spa - Laboratorio Prevenzione Incendi Spa Presidente: Massimo Borsini Vice Presidenti Cda e Consiglieri: David Borsini e Luca Ermini

PILE Produttori Installatori Lattoneria Edile Presidente: Fabio Montagnoli Tesoriere: Palmiro Bartoli RSF Restauratori Senza Frontiere Presidente: Paolo Pastorello Vice Presidenti: Carla Tomasi e Alessandra Morelli

M3S Spa Presidente: Ulderico Granata PONTINA STAMPI Srl Presidente: Catiuscia Boscato CEO: Gianpiero Di Girolamo SICI Srl Presidente: Pasquale Villari

Per ulteriori informazioni sulle Associazioni federate potete consultare il sito Finco www.Fincoweb.org - Area associate

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N. 66 · Anno XII · marzo-aprile 2017

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INCHIESTA: POMPE DI CALORE

BUONE PRATICHE PORTE GIREVOLI PER RIDURRE I CONSUMI ENERGETICI DEGLI EDIFICI CASE STUDY VALUTAZIONI LCA E CERTIFICAZIONI EPD DI PRODOTTO STRATEGIA ENERGETICA NAZIONALE 1º PANEL FINCO

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NZEB

DENTRO L’OBIETTIVO

Gli edifici a “energia quasi zero” non piacciono agli italiani

Legno, paglia e design

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Organo ufficiale

bimestrale

ISSN: 2038-0895

N. 67 · Anno XII · maggio-giugno 2017

Per PENSARE, PROGETTARE e COSTRUIRE SOSTENIBILE

PER AVERE LA COPIA CARTACEA E LA COPIA DIGITALE IN ANTEPRIMA

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Oltre il nuovo

69 Ottobre 2017 SAIE SmartEnergy Expo Ricarica e-Car Sistemi di riscaldamento NZEB

LEVEL(S) UNA PIATTAFORMA PER LA SOSTENIBILITÀ DEGLI EDIFICI

70 Novembre 2017

Domotica Risparmio d’acqua Materiali isolanti

71 Gennaio-Febbraio 2018

72 Marzo-Aprile 2018

Klimahouse

MCE Expocomfort

Progettare l’isolamento Retrofit in edifici tutelati

73 74 Maggio-Giugno 2018 Settembre 2018

Efficienza nei sistemi Software a confronto Smart House di riscaldamento Ventilazione meccanica Strutture leggere Serramenti innovativi

Poste Italiane Spa – Posta target magazine – LO/CONV/020/2010

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SPECIALE ILLUMINAZIONE 10 MILIARDI DI COSE DA FARE INSTALLATORI FER FORMAZIONE E AGGIORNAMENTO... CHE CONFUSIONE!

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TENDENZE COINVOLGERE I SENSI

N. 68 · Anno XII · SETTEMBRE 2017

Per PENSARE, PROGETTARE e COSTRUIRE SOSTENIBILE

QUANDO SALUTE E BENESSERE POSSONO ESSERE CERTIFICATE

TENDENZE ITALIANI INSODDISFATTI DELLA PROPRIA ABITAZIONE INTERSOLAR AWARD 2017 PREMIATO IL FOTOVOLTAICO INTELLIGENTE E SOSTENIBILE SMART BUILDING VERSO UNA DEFINIZIONE CONDIVISA INQUINAMENTO DELL’ARIA IL RUOLO DEL VERDE URBANO MEMBRANE L’IMPORTANZA DI ESSERE ERMETICI

PASSIVHAUS

Quanto costa e consuma?

DENTRO L’OBIETTIVO

L’efficienza energetica passa dal controllo

75 Ottobre 2018 SAIE SmartEnergy Expo

76 Novembre 2018

Tamponature Sistemi radianti

Coperture Rinnovabili

In ogni numero: novità normative, report fiere, analisi dei progetti, monitoraggi Editore: Quine srl · Via G. Spadolini, 7 · 20141 Milano - Italia · Tel. +39 02 864105 · Fax. +39 02 70057190

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CASA&CLIMA #76  

DESIGN SISTEMICO: Progettare per la sostenibilità - GRATTACIELI NZEB: Sfida possibile? - SOLAR DECATHLON DUBAI Prefabbricati: i mattoni del...

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