Presentazione
Argomento della tesi
Lo studio svolto in questa tesi è mirato alla definizione di soluzioni progettuali che consentano di abbattere in modo significativo i consumi di energia relativi a dodici alloggi da realizzare in un Comune della Provincia di Pisa. L’obiettivo principale è inserire l’edificio tra i progetti pilota della Regione Toscana di cui al bando di incentivazione finanziaria rivolto ai Comuni della Toscana per promuovere e riqualificare i “distretti energetici abitativi” da parte dei soggetti pubblici e privati, con particolare riferimento all’allegato A della Delibera della Giunta regionale 227/2007.
Il committente A.P.E.S. (Azienda Pisana di Edilizia Popolare)s.c.p.a. ha chiesto in proposito la collaborazione del Dipartimento di Energetica dell’ Università degli Studi di Pisa per la riqualificazione energetica di un edificio di edilizia residenziale pubblica, comprendente n. 12 alloggi in Castelfranco di Sotto, sito in Traversa Via Grazia Deledda - zona PEEP comparto n. 1 – lotto n. 6.
Il percorso seguito ha avuto la finalità di raggiungere gli obiettivi previsti dalla gara di appalto emanata dalla Giunta Comunale, in particolare la verifica dei parametri riguardanti art.
28, comma 1, Legge 09/01/1991 N° 10 - rispondenza alle prescrizioni in materia di contenimento del consumo energetico. Altre norme seguite per la progettazione sono il Decreto Legislativo N°192 del 19/08/2005, attuazione della direttiva 2002/91/CE, e successive modifiche, integrazioni e aggiornamenti e non ultimo il Decreto Legislativo N° 311 del 29/12/2006.
La committenza ha espresso un’ulteriore esigenza, quella di realizzare dei modelli di calcolo che rispettino il Fabbisogno Energetico mantenendo il costo al m
2previsto dall’ allegato A, deliberazione della Giunta Regionale n°328 del 18.03.96 Aggiornata al 31.12.2007.
Lo studio condotto è partito da un’attenta analisi dell’involucro edilizio, andando a
individuare le zone strutturali dove era possibile apportare una miglioria dal punto di vista
energetico. Il passo successivo è stato quello di ricercare soluzioni costruttive e tecnologiche che potessero risolvere i punti critici da noi analizzati.
La risoluzione di questi problemi è passata da un’attenta ricerca sul mercato di nuovi materiali e soluzioni, che fossero adeguati per le nostre esigenze e compatibili con gli interventi previsti, nel rispetto del mantenimento dei costi.
Successivamente sono stati realizzati più modelli di calcolo, nel rispetto del Decreto Legislativo N° 311 del 29/12/2006, che prevede per le nuove costruzioni, vari parametri di trasmittanza previsti per il 2008 e il 2010. La realizzazione di nuove soluzioni tecnologiche ha portato all’utilizzo di materiali adeguati non previsti nella progettazione originaria, si è visto quindi necessario redigere una stima dei sovracosti per verificare la copertura economica prevista.
Lo studio condotto può essere assunto come base per valutare l’opportunità di realizzare interventi simili anche su altri edifici, non necessariamente di edilizia popolare, nell’ ottica di realizzare un’edilizia a basso consumo, nel rispetto delle risorse economiche e ambientali.
Ringraziamenti
Ringrazio il Prof. Ing. Fabio Fantozzi per avermi indirizzato allo svolgimento della tesi;
ringrazio la dottoressa Ing. Chiara Cristiani per avermi seguito e consigliato durante l’elaborazione delle tematiche sviluppate.
Ringrazio anche i tecnici dell’A.P.E.S. l’Architetto S. Giovannoni e l’Ing F. Mocini e in particolare l’Architetto Claudio Pietrini.
Un ringraziamento particolare alla mia famiglia che in questi anni mi è sempre stata vicino.
Ringrazio anche la mia ragazza Sara per il sostegno ricevuto e tutti quegli amici che hanno
condiviso con me la mia esperienza.
Metodo di lavoro
Impostazione della tesi
Nel presente paragrafo vengono illustrati alcuni cenni circa il progetto di tesi, al fine di evidenziare l’articolazione e la logica portante.
Nello sviluppare il tema relativo all’analisi energetica di un edificio pilota di edilizia sovvenzionata a Castelfranco di Sotto, sito in Traversa Via Grazia Deledda si sono evidenziate maggiormente due esigenze caratterizzanti:
o l’individuazione dei punti critici dell’involucro edilizio e successive modifiche, atte a contenere le dispersioni energetiche,
o la necessità del contenimento dei costi delle migliorie, visto l’intervento su edilizia sovvenzionata.
Stante ciò, si è ritenuto opportuno procedere introducendo un’analisi riguardante i vincoli normativi relativi alla progettazione di edilizia sovvenzionata con un’ attenta disamina delle norme che succedendosi nel tempo hanno portato alla necessità e alla realizzazione di case popolari.
Il corpo centrale della tesi ha riguardato l’analisi dell’evoluzione nella progettazione a livello di:
- standard progettuali, come dimensioni minime delle superfici, servizi collegati,
- tipo di involucro, riguardante la tecnologia costruttiva che si è inevitabilmente modificata negli anni,
- tipologia di impianto, riguardante la parte tecnica impiantistica del mantenimento del comfort e del benessere,
- tipologia strutturale che varierà a seconda della quantità di inserimenti di utenza previsti,
Sono stati portati all’attenzione significativi esempi rilevati nel comune di Pisa e si è fornito,
attraverso un’ analisi termografica a infrarossi, gli spunti principali del nostro intervento,
andando ad individuare i punti critici che caratterizzano strutture simili a quella proposta nella
nostra tesi.
A seguire, è stato analizzata l’incidenza degli interventi da noi previsti nell’economia dei costi di progettazione, prestando attenzione all’incremento di spesa che non doveva influire fortemente sul costo al mq delle abitazioni, regolate dalle norme vigenti.
Sono stati realizzati vari modelli di involucro, che hanno simulato il comportamento energetico dell’edificio, dandoci la possibilità di controllare i flussi termici, per un corretto calcolo dell’energia primaria utile per la nostra struttura. Ciò ha portato a 4 modelli che porteranno soluzioni di involucro differenti, tutte nel rispetto del Decreto Legislativo N° 311 del 29/12/2006, che prevede per le nuove costruzioni, vari parametri di trasmittanza.
Particolare attenzione è stata posta all’orientamento dell’edificio e come questo incida sul consumo energetico durante la gestione di un comune fabbricato. Questo aspetto interesserà la seconda parte della tesi, dove si metterà in mostra come è possibile ottimizzare un organismo edilizio facendo serie considerazioni progettuali, tenendo in considerazione:
- la zona climatica,
- la tipologia edilizia utilizzata e di conseguenza il rapporto superficie/volume,
- l’orientamento del complesso edilizio,
- la scelta tecnologica riguardante i materiali per la realizzazione,
- la tipologia di impianto,
Si è proposto infine la progettazione di una casa in linea dove verranno soddisfatte tutte le
aspettative sopra elencate, a dimostrazione di come è possibile ottenere una sostanziale
efficienza energetica già in fase progettuale.
Struttura della tesi
La tesi è articolata per comodità di lettura in due capitoli, che si introducono brevemente al fine di evidenziare la logica portante ed il percorso progettuale che si intende perseguire.
L’introduzione definirà il quadro conoscitivo preliminare, relativamente all’aspetto normativo e storico progettuale, evidenziando la naturale evoluzione plano-volumetrica, nonché impiantistica della progettazione sovvenzionata.
Il primo capitolo definirà il metodo di analisi svolto per quanto riguarda lo stato attuale fornitoci da A.P.E.S., e l’analisi delle soluzioni alternative. Si entrerà nel dettaglio delle prestazioni energetiche, si presenteranno le analisi delle caratteristiche dispersive d’involucro, confrontando ipotesi alternative al fine di valutare la possibilità di adottare misure atte a migliorare il comportamento, attraverso interventi ispirati al minimo impianto morfologico e percettivo. Sono stati articolati in maniera organica, tutti gli interventi resi necessari dallo studio dell’involucro edilizio e le soluzioni tecniche adottate per la loro ottimizzazione. Si è proposto quattro soluzioni proprio per ricercare il giusto connubio tra qualità costruttiva , risparmio energetico e costi di realizzazione.
Il secondo capitolo proporrà una nuova soluzione progettuale con un’ indagine
conoscitiva a monte che tenga presente l’importanza dell’ubicazione del fabbricato, la sua
esposizione e la sua forma e come queste considerazioni influenzino positivamente le scelte
progettuali, non solo impiantistiche.
Introduzione
Individuazione del sito nel territorio
Le considerazioni progettuali devono tener conto del contesto territoriale in cui troverà collocazione il fabbricato, impostando lo studio in modo da approfondire quegli aspetti di relazione sito/territorio capaci di risultare utili nelle successive fasi di programmazione e progettazione dell’intervento.
In figura I.1 viene individuato il sito che ospiterà 12 alloggi in Castelfranco di Sotto, in Traversa Via Grazia Deledda - zona PEEP comparto n. 1 – lotto n. 6.
Fig. I.1 Individuazione del sito, Vista dall’alto.
In rosso il luogo dove sorgerà la struttura che, come è possibile notare, sarà integrata in un tessuto urbano già esistente ed in fase di completamento.
La zona destinata è situata ai margini della cittadina, al confine tra un territorio costruito, vissuto e la campagna coltivata. Perfettamente collegata da due percorsi veicolari, che permetteranno di raggiungere i servizi principali in breve tempo, oltre a garantire una naturale fruibilità delle attività umane.
In figura I.2 è possibile vedere una via di accesso già realizzata e il lotto di terreno che ospiterà lo stabile, risultante ancora privo di interventi.
La zona che stiamo esaminando farà parte di un’area di P.E.E.P. (piano economico edilizia popolare, contrassegnato in rosso) e come è possibile notare dalla Figura I.3. trovano già collocazione alcuni fabbricati di edilizia sovvenzionata, che possiedono elementi simili al progetto fornitoci da A.P.E.S. .
Fig. I.2. Vista del lotto che ospiterà la struttura
L’intervento da noi programmato acquista così un’importanza maggiore, vista la possibilità di poter esaminare realmente tutti quei difetti progettuali che diventano evidenti solamente durante la vita funzionale di un edificio.
Significativo è lo studio delle caratteristiche climatiche del sito che influenzeranno notevolmente le scelte progettuali. Il lotto si sviluppa principalmente sull’asse Nordest-Sudovest e si trova a una latitudine Nord di 43° e 41’ e longitudine Est di 10° e 44’; posto a quota 16 metri rispetto il livello del mare. Le coordinate e l’orientamento sono parametri importanti per la determinazione dell’irraggiamento solare, componente capace di influenzare le scelte impiantistiche e il benessere.
Parametro importante è anche la ventilazione, che nel caso esaminato è prevalente da est con vento massimo di 3.07 m/s e vento di media intensità di 1,54 m/s. Come è possibile vedere dall’immagine la presenza di rilievi collinari, come le Cerbaie, proteggono la zona da venti provenienti dal quadrante nord, ma consente il passaggio a quelli provenienti da est che sfruttando la valle dell’Arno e la conformazione geologica si incanalano investendo la zona.
Fig. I.3. Vista del lotto che ospiterà la struttura
Indicazione zona di Castelfranco di Sotto
Rilievi Collinari a Nord ( le Cerbaie) e a sud Montopoli
Direzione principale del vento
Fig. I.4. Veduta aerea del territorio di Castelfranco
Perché le politiche pubbliche per la casa
Obiettivi generali
Gli obiettivi tradizionali delle politiche pubbliche in materia di mercato residenziale sono riconducibili a tre ambiti principali:
1. garantire condizioni di equità a tutta la popolazione;
2. correggere le esternalità che affliggono il mercato;
3. favorire la stabilità e la crescita economica.
Le diverse finalità fanno riferimento a caratteristiche specifiche del bene abitazione e del funzionamento del mercato edilizio. In particolare, nel primo caso si tiene conto del fatto che la disponibilità di un alloggio risponde al soddisfacimento di un bisogno primario della popolazione, nel secondo si fa riferimento al costo sociale e ambientale rappresentato da ogni nuova costruzione privata, nel terzo si riconosce agli investimenti in edilizia un’importante funzione di politica di sostegno allo sviluppo dell’economia e dell’occupazione. L’ultima finalità è tipica dei sistemi economici in fase di industrializzazione e urbanizzazione, mentre le prime due sono tuttora valide per i paesi a sviluppo maturo.
Specificità del bene abitazione
Molte delle peculiarità del mercato delle abitazioni derivano da caratteristiche specifiche del bene trattato e che fanno riferimento a diversi aspetti:
1. l’abitazione è un bene complesso, nel senso che la sua utilità complessiva dipende dall’intreccio di molte caratteristiche quali localizzazione, dimensione, dotazione di servizi, ecc,
2. la casa riveste contemporaneamente un forte ruolo sociale, in quanto bene di consumo destinato al soddisfacimento di un bisogno primario, ed un rilevante ruolo economico, in quanto uno dei principali beni di investimento;
3. le scelte residenziali private hanno forti ricadute collettive, in quanto prevedono il consumo di un bene pubblico come il territorio, consentono l’appropriazione privata dell’incremento di valore derivante dalla crescita infrastrutturale complessiva, presentano forti ricadute sull’andamento più generale del sistema economico;
4. l’abitazione è un bene con caratteristiche tendenzialmente rigide, quali lunga durata, localizzazione fissa, onerosità degli interventi di riadeguamento, lunghezza dei tempi di realizzazione/ristrutturazione, che rendono più lento e costoso l’adeguamento dell’offerta alle caratteristiche mutevoli della domanda.
Le caratteristiche suddette hanno conseguenze importanti dal punto di vista sociale ed
economico.
E’ tuttavia possibile individuare diverse fasi, caratterizzate da bisogni e modalità di intervento che hanno contraddistinto i diversi periodi:
− la prima fase, i cui confini temporali vanno dall’immediato dopoguerra ai primi anni
’70, è caratterizzata da una domanda di abitazione di tipo quantitativo e da una sostanziale convergenza fra le finalità della spesa pubblica e degli investimenti privati, entrambi orientati ad accrescere l’offerta nel comparto dei consumi abitativi primari;
− la seconda fase, vede la progressiva divergenza tra gli obiettivi dell’investimento pubblico (rispondere alle esigenze primarie della domanda debole) e quelli dell’investimento privato, sempre più orientato verso consumi immobiliari più remunerativi, quali gli usi extra- residenziali (in particolar modo, gli usi terziari) e gli usi abitativi opulenti, legati al turismo e alle residenze temporanee.
Il mutamento delle condizioni del mercato residenziale ha portato, a partire dagli anni
’90, ad una revisione ed integrazione degli strumenti dell’intervento pubblico. Le novità più importanti sono costituite da:
− passaggio dalle politiche di promozione di nuove costruzioni a quelle di recupero dell’esistente;
− integrazione e sostituzione degli incentivi all’acquisto delle abitazioni con sostegni al mercato delle locazioni;
− promozione dei cosiddetti interventi integrati, in grado di mettere insieme risorse e competenze pubbliche e private e di agire simultaneamente sulle diverse dimensioni del disagio urbano (debolezza sul mercato del lavoro, fenomeni di devianza, degrado sociale e ambientale).
Le politiche abitative contemporanee sono dunque orientate ad agire su due piani principali:
− sostenere i ceti deboli che non riescono a soddisfare autonomamente il bisogno di abitazione;
− riorientare il funzionamento spontaneo del mercato immobiliare verso finalità più
rispondenti ai bisogni della collettività, in modo da diminuire l’area del disagio sociale.
Il sostegno al reddito delle famiglie in locazione in Toscana
In Toscana, nel 2002, l’offerta abitativa sociale è costituita da oltre 50.000 alloggi
1, per la maggior parte gestiti dalle 10 ATER (Aziende Territoriali di Edilizia Residenziale) presenti sul territorio regionale
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