Nel 1866 Ernst Haeckel a partire dal termine economia della natura di Darwin, di cui fu allievo, coniò il termine Oecologie facendo riferimento alla teoria per cui in un habitat tutto è interconnesso in una sorta di legame tra azione-reazione, causa-effetto. Egli suggerì di denomi- nare Oecologie un campo di studi nel quale includere tutto ciò che apparteneva “alla scienza dell’economia dei costumi e dei comportamenti esteriori di vita con cui gli organismi manifestano le loro interazioni” (Ha- eckel 1866).
Oggi, a 150 anni di distanza, il termine ecologia, nato per un uso scientifico legato principalmente alla bio- logia, assume un’importanza generale che forse allora non si sarebbe immaginata. Infatti è solo da pochi de- cenni che l’uomo ha acquisito una capacità tecnologica grazie alla quale le sue azioni sono in grado di indurre cambiamenti significativi nel proprio ambiente mutan- done, a volte irrevocabilmente, l’equilibrio. Più che ad ambiente, per maggior correttezza, si dovrebbe far rife- rimento al termine ecosistema, introdotto per la prima volta da Arthur G. Tansley nel 1935 come contrazione di sistema-ecologico, rappresentante l’insieme degli elementi biotici ed abiotici le cui relazioni costituiscono l’intricato meccanismo che definisce la vita all’interno di un ambiente o di un sistema che può considerarsi chiuso o indipendente. Inoltre sistema è un termine di estrema importanza nella definizione di entropia conia- ta nel 1865, curiosamente un anno prima del neologi- smo di Haeckel, dal fisico Rudolph Clausius. Egli se ne serve per identificare, in base al secondo principio della termodinamica, il progressivo esaurimento dell’energia potenzialmente utilizzabile all’interno di un sistema ad ogni suo cambio di stato. L’entropia indica anche la direzione verso la quale tutto si sta evolvendo: nulla si crea o si distrugge ma l’energia sfruttabile diminuisce sempre più fino a quando non sarà raggiunta la “morte termica dell’universo” (così denominata da Clausius) con la conseguente impossibilità della vita, così come intesa oggi.
Anche il termine ecologia si evolve, nell’arco di un secolo diversi attori hanno portato all’attuale comune inter- pretazione del termine ecologia che risulterebbe im- proprio agli occhi di Haeckel: oggi ci si riferisce più alle prassi di conservazione ambientale e naturale (come se potesse esistere qualcosa di non naturale) piuttosto che alla scienza che ne studia i legami e gli equilibri. Fre- derick Soddy (1920, 1926, 1934), premio Nobel per la chimica nel 1921, mise in relazione le leggi della termo- dinamica con l’economia modificando il modello di rife- rimento soprattutto per quanto riguarda il mercato, che non può più essere considerato illimitato ma confinato e riferito al massimo al pianeta Terra. Il denaro porta a confondere il simbolo con la ricchezza reale. L’idea che non viviamo in una frontiera che può espandersi all’in- finito fu resa esplicita da Bateson (1972). Hans Jonas (1979) introdusse il concetto di responsabilità di azione
In 1866 Ernst Haeckel coined the term Oecologie re- ferring to the theory that everything is interconnected in a habitat in a sort of link between action-reaction, cause and effect. After 150 years the term ecology, which was born for scientific purposes mainly related to biology, takes on a much wider significance. In fact it is only a few decades ago that man acquired a tech- nological ability which led to significant changes in the environment, sometimes with irrevocable mutations. With this meaning, it is a concept too subtly anthropo- centric: on the one hand, it aims at saving the human race, on the other hand it shows the arrogance of man- kind when saving some species from extinction whilst forgetting that the vast majority of species are extinct from the birth of life on earth.
testi di riferimento
Bateson, G., (1977), Verso un’ecologia della mente (I ed. Chandler Publisching company, 1972), Adelphi, Milano. Haeckel, E., (1866), Generelle Morphologie der Organi-
smen, 2 voll., Berlin.
Rifkin, J., (2000), Entropia (prima ed. 1980, Entropy, Pen- guin), Baldini&Castoldi, Milano.
Soddy, F., (1926), Wealth Virtual Wealth and Debt, Mur- ray, London.
Giallocosta, G., Magliocco, A., (a cura di), (2014), Fattori
Percettivi in architettura. Impatti negli ambiti delle tecno- logie da fonte energetica rinnovabile, Aalinea Editrice,
sia nei confronti dell’ambiente in cui viviamo sia nei confronti delle generazioni di domani. Successivamen- te si teorizza l’inesattezza intrinseca anche di un possi- bile sviluppo sostenibile (così come definito dal rapporto Brundtland nel 1987), in quanto al termine sviluppo si è abituati ad associare un concetto di crescita, mentre sarebbe auspicabile invece un modello di decrescita che riduca non tanto il livello di benessere quanto il dispen- dio di risorse e l’inquinamento per ottenerlo (Latouche 2005).
Se si analizza la storia dell’uomo utilizzando entropia e ecologia come chiavi di lettura, si può capire come in molti casi ciò che si ritenne un progresso tecnologico, in grado di segnare il passaggio da un’epoca all’altra, fosse dettato più da necessità contingenti, che dal maturare di un miglioramento delle condizioni. Rifkin (1980) de- finisce spartiacque entropici quei momenti nella storia della società umana quando, per garantire la soprav- vivenza della specie (ovvero la stessa crescita avuta fino ad allora), si dovette ricorre a una diversa forma di energia il cui sfruttamento fu più complesso del prece- dente. È più difficile cavare carbone che tagliare alberi, così come è più difficile estrarre e raffinare petrolio, come è più difficile, nonché più inquinante, la fissio- ne dell’atomo per ricavarne energia. In quest’ottica la globalizzazione può essere intesa anche come la tappa dello sviluppo della civiltà in cui per la prima volta l’eco- sistema della specie umana è identificabile con l’intero pianeta, con un ambiente le cui risorse sono finite e il cui equilibrio non si può dare per scontato. Affermare che l’umanità si trova di fronte a un nuovo spartiacque entropico significa avere la consapevolezza culturale e tecnologica che l’età del petrolio, come risorsa diffusa e a buon mercato, potrebbe essere giunta al termine in poco più di un secolo.
Si pone dunque la questione di come affrontare il fu- turo accelerando o rallentando la crescita dell’entro- pia: cioè se intraprendere una strada che implica un ulteriore aumento della complessità tecnologica nello sfruttamento di fonti energetiche non rinnovabili e più inquinanti o se rivedere il modello di sviluppo e adotta- re sia sistemi più efficienti sia l’utilizzo dell’unica fonte esterna di energia: il sole. Queste velocità sono dram- maticamente inversamente proporzionali al perdurare della possibilità del pianeta di ospitare la vita (dell’uo- mo). Se da un lato l’ecologia è una scienza che studia le interazioni degli esseri viventi e habitat, dall’altro la so- stenibilità è un concetto troppo velatamente antropo- centrico: sia per il tentativo di salvare la razza umana (in parallelo agli attuali equilibri economici e di benessere tra le popolazioni) sia per la presunzione del poter sal- vare dall’estinzione alcune specie animali, quando dalla nascita della vita sulla terra la stragrande maggioranza delle specie risultano estinte.
Oggi è interessante capire come la cultura scientifica rispetto ai temi sollevati dall’ecologia muti in continua-
zione, quali siano le opportunità di ricerca e quali le pro- blematiche da affrontare senza indugio. Se infatti un approccio ecologista offre molteplici possibilità all’uo- mo di cambiare il suo modo di rapportarsi con il pro- prio ecosistema, queste necessitano anche di verifiche puntuali e di continui aggiustamenti, per non correre il rischio di attuare prassi ugualmente ottuse, anche se diametralmente opposte, rispetto a quelle perpetuate durante l’età del petrolio. Ad esempio in Italia si sono viste molte norme promuovere solo alcune tecnologie di generazione energetica da fonti rinnovabili, sugge- rendo modalità integrazione architettonica dagl’esiti discutibili; oppure legislazioni locali eccessivamente permissive o repressive, senza apparenti ragioni, verso nuovi interventi di modifica dell’esistente; oppure rego- lamenti di tutela dove il paesaggio è interpretato come mero panorama e non come ecosistema dove l’inquina- mento è delocalizzato in ambiti non presi in considera- zione; oppure spinte ambientaliste quasi fondamenta- liste che spesso bloccano interventi importanti a scala globale (si veda il caso dell’eolico e del mini-idroelettri- co) senza considerare la complessità dei fattori in gioco; oppure la comparsa di soluzioni facili, chiavi in mano, a problemi difficili (come il caso della tegola fotovoltaica in plastica che simula antichi coppi); oppure, ancora, lo sfruttamento delle attuali istanze ecologiche della società per puro scopo di lucro mettendo sul mercato prodotti ammiccanti ma dalla dubbia sostenibilità (si vedano le pubblicità di beni di largo consumo o di pro- dotti dell’edilizia).
Attualmente lo scopo di molte ricerche è quello di in- dagare le ricadute delle azioni, di strutturare priorità tra diverse opportunità di intervento, di evidenziare possibili modifiche alla normativa in vigore, di cercare di strutturare un ambito culturale a cui fare riferimento.
EffiCiEntaMEnto EnERgEtiCo
Marco cimillo
Efficientamento è un neologismo che sembra non avere molte corrispondenze nelle principali lingue europee, ma che ha attecchito molto bene in Italia, probabilmen- te perché esprime in maniera sintetica ed efficace un concetto centrale nell’attuale scenario di rinnovamento e trasformazione del patrimonio edilizio. Rendere ener- geticamente più efficiente è infatti qualcosa di diverso dal semplice risparmio, perché mette in relazione l’uso delle risorse con i risultati conseguiti (qualità ambienta- le), allargando e innalzando l’obiettivo, in sintonia con le finalità delle politiche europee che sono alla base dell’intero processo.
La relazione tra i due aspetti dell’uso dell’EnERGIA non è scontata e nel recente passato non sono mancati esempi che lo dimostrano. Due casi comuni sono l’intro- duzione di serramenti con eccellente tenuta all’aria non accompagnati da sistemi di ventilazione controllata, che riducono le dispersioni termiche peggiorando però la qualità dell’aria, e l’uso di sorgenti luminose a basso consumo, ma con lunghi tempi di accensione e luce sca- dente in termini di resa cromatica e temperatura colore (anche se ormai esistono sorgenti a basso consumo di ottima qualità). In questi casi, essendo compromessi due aspetti critici del benessere ambientale, non è cor- retto parlare di E.E., si tratta di semplice riduzione dei consumi.
Anche nella normativa, soprattutto europea, raramente si parla di semplice risparmio energetico. La principale direttiva in materia – 2010/31/UE, meglio nota come EPBD2 – mette anzi più volte in evidenza che il fine ultimo non è la riduzione ad oltranza dei consumi, ma piuttosto il raggiungimento di “livelli ottimali” in relazio- ne alla FATTIBILITÀ economica.
Oltre che sul piano energetico puro, i concetti di effi- cienza di un intervento o di livello ottimale (vs riduzione o risparmio), si possono declinare sul piano ambienta- le-climatico o su quello economico e assumono senso compiuto solo con una valutazione estesa all’intero ciclo di vita, soppesando i risparmi stimati con i tutti i costi (economici, energetici o di emissioni) inglobati nell’intervento.
Nonostante sia evidente che la rigorosa applicazione di un metodo di questo tipo risulti molto complessa, sia per la difficoltà nel reperire dati e stime attendibili, sia per l’ampiezza temporale e le conseguenti incertezze che ne derivano, concetti come life cycle thinking e life cycle assessment dovranno diventare sempre più orga- nici ai processi di progettazione e valutazione. Peraltro l’espressione E.E. viene spesso utilizzata nella più estesa accezione energetico-ambientale, soprattut- to in ragione della inevitabile associazione (a volte, im- propriamente, totale identificazione) tra uso razionale dell’EnERGIA e sostenibilità ambientale.
Questa tendenza si riflette anche nella diffusione crescente delle certificazioni ambientali (Itaca, Leed, Breeam etc.) che, diversamente da quelle energetiche,
Energy Efficiency Upgrading is something different than mere saving, as it entails also the consideration for the results of the energy use (indoor environmen- tal comfort). In fact, EU Directives do not call for a re- duction in consumption to the bitter end, but for the achievement of cost-optimal levels. This requires a life cycle oriented approach. The Italian residential stock is technologically obsolete and with a low renovation rate, hence E.E.U. is having a huge economic and envi- ronmental impact. Furthermore it is the most succes- sful strategy for GHG emission and has proved to be a powerful driver for technological innovation. Current- ly, the most effective measures involve envelope and HVAC systems, but in future technologies such buil- ding automation and smart grids will be crucial.
testi di riferimento
Lucchi, E., Pracchi, V., (2013 ), Efficienza energetica e pa-
trimonio costruito, Maggioli Editore, Rimini.
AA.VV., (2013), Progettare e riqualificare per l’efficienza
energetica, Maggioli Editore, Rimini.
AA.VV., (2012), Energy efficiency in housing managment.
Policies and practice in eleven countries, Earthscan.
Tucci, F., (2011), Efficienza ecologica ed energetica in ar-
chitettura, Alinea.
Davoli, P., (2010), Il recupero energetico ambientale del
costruito, Maggioli Editore, Rimini.
link a ricerche
Progetti Europei e Ricerche Internazionali EuroPhit (UE), http://europhit.eu
Residential Deep Energy Retrofit Research Poject (USA), http://deepenergyretrofits.pnnl.gov
NorthPass - Promotion of the Very Low Energy House Concept to the North European Building Market (UE) http://northpass.ivl.se
LER-MUH - Low Energy Retrofit for Multi-Occupancy Urban Housing (UE) http://ec.europa.eu/energy/intel- ligent/projects/en/projects/ler-muh
FRESH – Social Housing comprehEnsive Refurbish- ment through energy Performance contrActing (UE) http://ec.europa.eu/energy/intelligent/projects/en/ projects/fresh
CONCERTO - Energy solutions for smart cities and communities (UE) http://concerto.eu/concerto
limitate ai fabbisogni presenti nella fase operativa della vita dell’edificio, adottano un approccio più orientato all’intero ciclo e si estendono ad aspetti non energe- tici. Spesso i protocolli hanno versioni specifiche per gli interventi residenziali e/o sull’esistente e anche nell’ambito della certificazione energetica si stanno sviluppando sistemi ad hoc per la RIQuALIFICAZIOnE CERTIFICATA, come EnerPhit, basato sullo standard Pas- sive House.
Un processo di E.E. completo si articola in almeno tre fasi: Diagnosi, che include raccolta dati, rilievi e model- lizzazione energetica dello stato di fatto; Progettazione delle misure di efficientamento e loro selezione attra- verso verifiche di FATTIBILITÀ, che implica la lettura critica delle analisi, l’elaborazione di proposte pro- gettuali conseguenti, la stima dei benefici attraverso modelli energetici e finanziari; Attuazione delle misure selezionate, fase che può anche estendersi su tempi medio-lunghi per una migliore sostenibilità finanziaria. Un’ulteriore fase, che avrebbe bisogno di maggiore diffusione, consiste nella Verifica e nel monitoraggio ex post. Ciò consentirebbe di affinare le tecniche di dia- gnosi e di rendere più efficace l’intero processo, che non può ancora considerarsi completamente conso- lidato. Recenti studi hanno infatti dimostrato che esi- stono ancora vistose discrepanze tra risparmi stimati e reali, anche nelle valutazioni condotte da ricercatori esperti con le tecniche e gli strumenti più aggiornati. Gli interventi di E.E. nel social housing possono riguar- dare gli involucri - e più in generale il comportamento passivo dell’edificio, adottando un APPROCCIO BIOCLI- MATICO - gli impianti termici e di illuminazione, gli elet- trodomestici e la generazione di energia in situ (meglio se rinnovabile, meglio se prodotta da sistemi integrati nell’architettura).
Negli edifici residenziali la climatizzazione rappresen- ta comunque la parte preponderante del fabbisogno (60-70%, European Environment Agency, 2010) e quindi il principale ambito d’intervento per l’ E.E. Tuttavia si deve considerare che in Europa, mentre questi fabbiso- gni sono in calo (proprio in virtù delle politiche di E.E.), aumentano gli altri consumi elettrici, e che in futuro do- motica e automazione assumeranno rilevanza sempre maggiore.
Una delle massime difficoltà risiede nelle implicazioni del RETROFIT su edifici scadenti dal punto di vista ener- getico, ma con un valore architettonico da preservare. Per questo, sotto la spinta di una domanda crescente - alimentata da obblighi normativi, incentivi fiscali e convenienza economica - si sta sviluppando un mercato innovativo, che estende il campo di applicazione delle nuove tecnologie riducendo gli spazi per i sistemi im- piantistici, l’impatto estetico dei pannelli solari termici e fotovoltaici o gli spessori per l’isolamento termico (si pensi agli isolanti c.d. termo-riflettenti o sottovuoto). A scala diversa è possibile l’E.E. di interi insediamenti e
gli ambiti più interessanti sono la generazione e gestio- ne delle EnERGIE con tecnologie, come cogenerazione o teleriscaldamento, inapplicabili o poco convenienti su scala ridotta, e più in generale tutto ciò che riguarda i temi legati e smart grid e smart city.
L’E.E. dell’esistente ha inoltre un’enorme rilevanza eco- nomica ed è tra i principali strumenti per il rispetto de- gli impegni internazionali sulla riduzione delle emissioni clima-alteranti e dei consumi energetici, il 26% dei quali in Europa è dovuto ai soli edifici residenziali (Eurostat 2014). Le caratteristiche energetiche del parco edili- zio italiano (accentuata obsolescenza e basso tasso di rinnovamento) determinano un enorme potenziale per l’E.E. e negli ultimi sette anni il solo meccanismo delle detrazioni fiscali ha fatto registrare più di 1,8 milioni di interventi, per un investimento complessivo di quasi 23 miliardi di euro. Nel ventennio 1990-2010 l’efficienza energetica nel residenziale è migliorata del 34% (con- tro una media italiana del 15% ed europea del 28%, Mure 2014) e per il futuro si stima che un intervento sul solo 20% degli edifici residenziali più inefficienti, che hanno un potenziale di riduzione dei fabbisogni del 40%, porterebbe un risparmio annuo di 5,7 miliardi (CRESME 2014). Anche in virtù di ciò, diverse direttive europee promuovono l’E.E., e tra queste la n. 2012/27/ UE impone l’adozione di una strategia nazionale a lungo termine per la riqualificazione energetica e l’intervento diretto su almeno il 3% del patrimonio pubblico ogni anno. L’impatto sociale ed economico del tema trova riconoscimento anche nelle politiche sulla ricerca, con un programma di finanziamento specifico (Energy-effi- cient Buildings) che ha l’ambizione di dare il contributo decisivo alla “decarbonizzazione” dell’Europa con una riduzione del 50% dei consumi energetici e dell’80% delle emissioni collegate agli edifici.
L’E.E. sembra dunque uno degli ambiti di ricerca e spe- rimentazione più promettenti, ma soprattutto rappre- senta un’occasione di crescita economica e di sviluppo sostenibile, di risparmio di suolo e di risorse, di valoriz- zazione del patrimonio edilizio (anche storico) e di inno- vazione tecnologica.