PRINCIPI DI ARCHITETTURA SOSTENIBILE PRINCIPI DI ARCHITETTURA SOSTENIBILEPRINCIPI DI ARCHITETTURA SOSTENIBILE PRINCIPI DI ARCHITETTURA SOSTENIBILE
Università degli Studi della Basilicata Facoltà di Architettura
Laurea Specialistica in Ingegneria Edile-Architettura
Tecnologia dell’Architettura I prof. arch. Sergio Russo Ermolli a.a. 2010-2011
“Non abbiamo ricevuto il mondo in eredità dai nostri padri, ma in prestito dai nostri figli”
Detto pellerossa
4 miliardi di tonnellate di rifiuti urbani e 4 miliardi di tonnellate di rifiuti urbani e 4 miliardi di tonnellate di rifiuti urbani e 4 miliardi di tonnellate di rifiuti urbani e industriali prodotti ogni anno a livello
industriali prodotti ogni anno a livello industriali prodotti ogni anno a livello industriali prodotti ogni anno a livello globale, oltre 650 chilogrammi per ogni globale, oltre 650 chilogrammi per ogni globale, oltre 650 chilogrammi per ogni globale, oltre 650 chilogrammi per ogni abitante del pianeta, con una netta
abitante del pianeta, con una netta abitante del pianeta, con una netta abitante del pianeta, con una netta abitante del pianeta, con una netta abitante del pianeta, con una netta abitante del pianeta, con una netta abitante del pianeta, con una netta prevalenza dei Paesi occidentali
prevalenza dei Paesi occidentali
prevalenza dei Paesi occidentali
prevalenza dei Paesi occidentali
Dei 4 miliardi di tonnellate prodotte, ne Dei 4 miliardi di tonnellate prodotte, ne Dei 4 miliardi di tonnellate prodotte, ne Dei 4 miliardi di tonnellate prodotte, ne vengono raccolti ogni anno poco più
vengono raccolti ogni anno poco più vengono raccolti ogni anno poco più vengono raccolti ogni anno poco più della metà, circa 2.74 miliardi di
della metà, circa 2.74 miliardi di della metà, circa 2.74 miliardi di della metà, circa 2.74 miliardi di tonnellate
tonnellate tonnellate
tonnellate tonnellate
tonnellate tonnellate
tonnellate
Sviluppo sostenibile
: soddisfare i bisogni delle generazioni presenti senza compromettere lepossibilità per le
generazioni future di
soddisfare i propri bisogni
1987 Rapporto Brundtland “Our Common Future” –
Rapporto della Commissione Mondiale per l’Ambiente e lo Sviluppo
1992 Rio de Janeiro – The Earth Summit. United Nations Conference on Environment and Development (UNCED)
1997 Kyoto – The United Nations Framework Convention on Climate Change
2002 Johannesburg – World Summit on Sustainable Development
I firmatari si impegnarono a ridurre, nel periodo 2008-2012, le emissioni complessive di gas serra di un valore globale di almeno il 5,2% rispetto ai loro valori di emissioni al 1990.
Tale percentuale é più o meno alta per i singoli paesi, a seconda della loro incidenza sulle emissioni complessive, e l'Europa ha accettato di fissare tale
1997 Kyoto – The United Nations Framework Convention on Climate Change
incidenza sulle emissioni complessive, e l'Europa ha accettato di fissare tale valore ad un ambizioso 8%.
Il governo italiano di allora (presidente del consiglio Romano Prodi, ministro dell'Ambiente Edo Ronchi) concordò per il nostro paese la percentuale del 6,5%.
In aggiunta agli obiettivi di Kyoto la EU si è in effetti data l 'obiettivo unilaterale di ridurre del 20%le emissioni di gas serra entro il 2020,
(percentuale elevabile al 30% nel caso in cui anche USA, Australia e paesi emergenti si impegnino in questa direzione).
Inoltre, per la stessa data si vuole conseguire un miglioramento del 20%
Pacchetto europeo clima-energia 20-20-20
Inoltre, per la stessa data si vuole conseguire un miglioramento del 20%
dell'efficienza dei processi energetici e arrivare a coprire il 20%dei consumi finali di energia tramite fonti rinnovabili (oltre ad introdurre una quota del 10% di biocombustibili nei consumi globali di carburanti per i trasporti).
CARBON EMISSIONS
L’effetto serra
I gas-serra
Grammi di CO2 prodotti per Kilowatt-ora di energia
Top Ten delle Nazioni inquinanti (2006)
Consumi energetici nel mondo (fonte: World Energy Outlook, 2001)
9200 Mpep
Il fabbisogno energetico annuo italiano è pari a 190 Mtep con un incremento dell’1% annuale,che risulta essere tra i più bassi dei paesi industrializzati, ma l’Italia è anche tra i più grandi importatori di fonti primarie mondiali (petrolio, gas naturale..) importiamo infatti circa l’87% del nostro fabbisogno.
Fonte Eni
Potenza elettrica globale 2003
63%
24%
11%
2%
Il peso dell’edilizia
Consumo energetico nel terziario
Consumo energetico nel residenziale
SOSTENIBILITÀ IN ARCHITETTURA
Sviluppo di un processo di progettazione, controllato e strutturato, attraverso l’integrazione di saperi diversi, tale da fornire un
“prodotto” in grado di soddisfare le esigenze soddisfare le esigenze dell’utente con il minimo impiego di risorse naturali, sia in fase di costruzione che in fase di esercizio, e con un significativo
contenimento degli impatti ambientali.
SCHEMA DEL CORPUS NORMATIVO
DIRETTIVA EUROPEA n. 2002/91/CE del 16 dicembre 2002 DLGS n. 192 del 19 agosto 2005
DLGS n. 311 del 29 dicembre 2006 DPR 59 del 2 aprile 2009
RENDIMENTO ENERGETICO NELL’EDILIZIA
OBIETTIVI STRATEGICI Direttiva 2002/91/CE
• Integrare le esigenze di tutela dell’ambiente nelle politiche e azioni comunitarie
• Favorire l’aumento del rendimento energetico nel rispetto del protocollo di Kyoto
• Favorire l’aumento del rendimento energetico nel rispetto del protocollo di Kyoto
• Garantire la sicurezza degli approvvigionamenti energetici a medio e lungo termine
• Limitare i consumi nel settore residenziale e terziario, oggi in forte espansione e che rappresentano oltre il 40% del consumo finale di energia della CE
• Migliorare il rendimento termico degli edifici nel periodo estivo (in particolare nei paesi del sud dell’Europa)
STRUTTURA DLGS 192/2005
Principi generali per il conseguimento degli obiettivi nazionali
Criteri, condizioni e modalità per migliorare la prestazione energetica degli edifici e promuovere il raccordo e la cooperazione tra i diversi livelli di governo
DLGS n.192 del 19 agosto 2005
DLGS n.192 del 19 agosto 2005
trasmittanza
trasmittanza
DLGS n.192 del 19 agosto 2005
DLGS n.192 del 19 agosto 2005 Aggiornato al D.M. 11 marzo 2008
DLGS n.192 del 19 agosto 2005
DLGS n.192 del 19 agosto 2005
DLGS n.192 del 19 agosto 2005
Consumi energetici per il riscaldamento degli edifici
fonte: prof. Erlacher
La certificazione energetica
La certificazione energetica di un edificio è un documento che descrive come è stato realizzato l’edificio dal punto di vista strutturale e impiantistico, il consumo di
energia in fase di esercizio e se l’insieme del sistema edificio- impianto possa essere migliorato sul piano del risparmio energetico.
Linee guida nazionali per la certificazione energetica degli edifici
Decreto Ministero dello Sviluppo Economico 26 giugno 2009 (Gazzetta Ufficiale del 10 luglio 2009, n. 158)
Tutti gli edifici oggetto di compravendita, gli edifici di nuova costruzione e quelli soggetti a ristrutturazione dovranno essere dotati dell‘attestato di certificazione soggetti a ristrutturazione dovranno essere dotati dell‘attestato di certificazione energetica (ACE) che avrà validità decennale.
NB. ACE da non confondere con l’AQE – Attestato di Qualificazione Energetica che qualifica l’edificio rispetto ai requisiti minimi di legge e serve per valutare che si sia rispettato tale limite a fine lavori ed è riferito agli edifici oggetto di intervento con permesso di costruire o DIA Dichiarazione Inizio Attività.
Indice di Prestazione Energetica - EP
La prestazione energetica complessiva dell’edificio è espressa attraverso l’indice di prestazione energetica globale EP.
EP = EPi + EPacs + EPe + EPill
• EPi: è l’indice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale;
• EPacs: l’indice di prestazione energetica per la produzione dell’acqua calda sanitaria;
• Epe: l’indice di prestazione energetica per la climatizzazione estiva;
• EPill: l’indice di prestazione energetica per l’illuminazione artificiale.
• EPill: l’indice di prestazione energetica per l’illuminazione artificiale.
Nel caso di edifici residenziali tutti gli indici sono espressi in kWh/mq/anno. Nel caso di altri edifici (residenze collettive, terziario, industria) tutti gli indici sono espressi in kWh/mc/anno (solo per questa tipologia di edifici è inoltre obbligatoria la
determinazione dell’indice di prestazione energetica per l’illuminazione)
L’indice di prestazione energetica complessiva dell’edificio (EP) determina la classe energetica dell’edificio, ovvero l’etichetta di efficienza energetica attribuita all’edificio.
La classe energetica è
contrassegnata da una lettera e comprende sottoclassi
rappresentative dei singoli servizi energetici certificati:
riscaldamento, raffrescamento, acqua calda sanitaria e
illuminazione. Le classi partono dalla lettera A+ (casa passiva a consumo zero) e arrivano alla lettera G: la classe A indica un consumo molto basso, mentre la classe G un consumo molto alto,
Per la determinazione delle classi, i limiti inferiori sono determinati attraverso le seguenti tabelle:
classe G un consumo molto alto, seguendo praticamente lo
stesso sistema che viene usato nel campo degli elettrodomestici.
Per quanto riguarda la climatizzazione invernale, tenendo conto dell’evoluzione normativa è stato posto il
requisito minimo fissato a partire dal 2010 quale limite di
separazione tra le classi C e D (soglia di riferimento legislativo).
Gli obiettivi della certificazione energetica degli edifici si possono quindi riassumere nel:
• definire un indicatore del consumo energetico dell’edificio nell’interesse dell’utente e per collegare il valore dell’edificio nel mercato immobiliare al suo consumo energetico;
• rendere più trasparenti i rapporti con i fornitori di energia e di servizi energetici;
• identificare gli edifici che necessitano di interventi di efficienza più approfonditi;
• fornire elementi per l’implementazione di interventi di risparmio energetico.
- orientamento
- illuminazione naturale - ventilazione naturale
- correzione dei ponti termici - isolamento
- superfici vetrate o serre rivolte a sud (con vetri a bassa
Come diminuire il peso dell’edilizia
- superfici vetrate o serre rivolte a sud (con vetri a bassa emissione ovvero materiali trasparenti innovativi per
"selezionare" la radiazione solare)
- camini solari per aumentare la ventilazione naturale
- impianti ecoefficienti (geotermia, FV, collettori solari, ecc.) - tetti giardino
- materiali riciclati e a basso impatto
Sezione di un termitaio. In evidenza i
condotti per l'aerazione, le pareti laterali sottili per il raffrescamento convettivo e la massa termica in alto, con funzione di controllo solare.
I diversi
meccanismi di controllo
microclimatico del tepee
indiano
nordamericano.
a) chiuso - periodo freddo b) ventilazione b) ventilazione per effetto
camino -
espulsione fumo c) ventilazione passante
d) barriere protettive dai venti freddi
Schema dei flussi d'aria nel Qa'a di Othman Katkhuda, Cairo (1350)
Schema dei flussi d'aria in una torre iraniana associata a un condotto sotterraneo
Hassan Fathy Philippe Starck
Mario Cucinella
Georg Reinberg Georg Reinberg
Bill Dunster Sheppard Robson
orientamento dell’edificio
Energia solare in architettura
Attiva (si intendono tutte le applicazioni nell’energia
termosolare e fotovoltaica ) in architettura
(strategie d’intervento diverse
a seconda della zona ) Passiva (energia utilizzata
senza ausilio motorizzato e distribuita grazie a
fenomeni naturali)
Solare Attivo
Collettore solare Sistemi di
immagazzinamento calore Circolazione mediante
pompe o ventole
immagazzinamento calore
Solare Passivo
Collettore di radiazione
solare (superficie vetrata disposta sul lato sud o sul tetto, es. serre)
Accumulo (materiali con elevata
Assorbitore (superficie scura opaca posizionata dietro un vetro)
Accumulo (materiali con elevata
capacità termica, accumulano calore sensibile o latente rimettendolo nell’ambiente)
Sistemi di controllo (regolano
flussi di energia termica tra interno ed esterno, riducendo perdite di carico, es. schermature)
Serre
Muro Trombe-Michel
isolamento vetro esterno lamelle
accumulatore termico: la radiazione solare incidente provoca un innalzamento della temperatura della superficie esterna;
l’energia termica attraversa poi il muro per conduzione ed è poi trasmessa al vano abitato per irraggiamento e per convezione.
muro di accumulo