Analisi dello stato attuale operativo sul territorio

Analisi dello stato attuale operativo sul territorio

Per individuare la base di partenza di un lavoro che intende ottimizzare energeticamente una struttura, senza poterne modificarne le caratteristiche architettoniche e strutturali, occorre fare uno studio su organismi edilizi che abbiano caratteri progettuali simili a quella da noi esaminata. Lo studio sul patrimonio esistente consentirà di individuare tutti quei difetti che saranno oggetto di studio e di intervento. Si procederà alla determinazione dei consumi, per dimensionare impianti in grado di garantire il benessere alle future utenze e si analizzerà, tramite studio termografico, il comportamento dell’involucro edilizio.

Verifica dei consumi nello stato attuale

Da una ricerca effettuata nei Comuni della Provincia di Pisa, è emerso che il sistema progettuale ed impiantistico sviluppato per l’immobile in esame, ricalca schemi seguiti per altri edifici realizzati da APES.

Fig. 1 Edifici di edilizia popolare situati nel comune di Santa Croce sull’Arno

Le immagini sopra esposte si riferiscono ad edifici ultimati nel Comune di Santa Croce sull’Arno a ottobre 2007, che molto hanno in comune con l’oggetto del nostro studio. Da una prima analisi è possibile individuare le scelte impiantistiche, costituite da: caldaie autonome con relative canne fumarie per i singoli alloggi, oltre alle tipologie costruttive. Per l’edificio di figura 1 non è stato possibile verificare i consumi, essendo gli alloggi di recentissima assegnazione. E’ stato invece possibile verificare i consumi desunti da bollette Enel gas per edifici a tipologia in

Consumi Periodo Gen-Mar periodo Mar-Ott periodo Nov-Dic Consumo Tot. Spesa Tot. Consu mo Anno Sup. Appartamenti mc mc mc mc Euro mq 1 86 82 mq 140 151 143 434 322,11 3,93 2 86 57,4 mq 135 91 118 344 255,54 4,45 3 86 67 mq 148 140 141 432 312 4,66 4 99 60 mq 150 199 148 497 366,5 6,1

Tab. 2 Studio dei consumi degli alloggi presi a campione

Nella tabella precedente risulta evidente come il consumo reale di un appartamento sia fortemente influenzato dall’uso che viene fatto dell’alloggio, si può notare che unità abitative con superfici maggiori consumano meno di unità più piccole (esempio: appartamento 1

confrontato con il 4 ). Insolito è anche l’elevato consumo di metano nei periodi più caldi, quando si presume che l’impianto sia in funzione solo per la produzione di acqua calda sanitaria, anche se si debba tener conto del consumo per la cottura dei cibi La situazione, riscontrata dalla lettura rilevata delle bollette, ci induce a realizzare impianti per la produzione dell’acqua calda sanitaria sovradimensionati, soprattutto per quanto riguarda il bollitore di accumulo e il numero di

pannelli solari.

Questo tipo di analisi risulterà utile per il predimensionamento degli impianti e rappresenterà un efficace indice di confronto tra i consumi dei vari modelli che andremo ad esaminare, dando importanti indicazioni per il valore degli extracosti.

Verifica termografica dello stato attuale

L’analisi dell’involucro risulta molto importante per diminuire le dispersioni termiche, perché rappresenta il mezzo maggiormente responsabile del flusso termico che, dall’interno della struttura, migra verso l’esterno disperdendosi nell’ambiente.

La quantità di energia persa si può calcolare conoscendo le caratteristiche tecniche dei materiali e le soluzioni costruttive utilizzate, che possono generare ponti termici. Queste considerazioni tengono conto di misurazioni eseguite in laboratorio e alcune volte non ci tutelano dagli errori che possono essere commessi nella messa in opera dei materiali edilizi in cantiere. La tecnologia riesce a colmare queste lacune con nuove tecniche assolutamente non invasive per la struttura, come ad esempio la lettura termografica. Questa viene realizzata tramite una termocamera in grado di percepire le variazioni di calore presenti sulla superficie che stiamo analizzando fornendoci una mappatura cromatica delle temperature. Anche in questa tesi si sono realizzate delle letture termografiche su edifici esistenti che possedevano caratteristiche simili al progetto analizzato, riscontrando interessanti zone disperdenti di seguito illustrate.

Caratteristiche tecniche della macchina da noi utilizzata:

-

termocamera Avio,

-

temp. range: -20C° +200C°,

-

spatial resolution : 0.15C°,

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frames frequency: 1/30 s,

-

focal plane array with bolometric sensor: 320(H) x 240(V) pixels,

-

IFOV: 8-14 µmn Sensori e sonde utilizzate

-

temperatura : termistori 10K NTC con 0.4K di risoluzione a 25C°,

-

umidità: piastre di poliuretano sulfonato (10-90%) con precisione del 4% e una risoluzione di 0.4%,

Immagine 1

L’immagine 1 evidenzia l’elevato flusso termico che fuoriesce dalle componenti finestrate e soprattutto dai cassonetti che costituiscono il maggiore veicolo di trasmissione

In quest’altra immagine, che mostra i terrazzi delle unità abitative, è interessante vedere il comportamento dei solai, si riesce perfino a individuare l’orditura e il posizionamento dei travetti prefabbricati. Le murature evidenziano variazioni cromatiche, segnale che alcune zone sono maggiormente disperdenti rispetto ad altre. Gli infissi, ancora una volta risultano più disperdenti delle vetrate che sfruttano la capacità isolante della camera d’aria.

Immagine 3

In quest’altra immagine si nota una linea maggiormente disperdente che corre orizzontale su tutta la superficie del muro. Questo è causato dalla presenza del cordolo che, non essendo isolato, favorisce la dispersione del calore, caratterizzando un ponte termico. È chiaramente visibile anche il davanzale della finestra e il ponte termico realizzato dal cassonetto.

Al piano terra è possibile vedere il contrasto di colorazione che c’è tra le superfici aggettanti e quelle più interne dell’edificio. Da notare la notevole dispersione concentrata al portone di ingresso e la distribuzione del calore che si propaga tra la congiunzione del solaio con il tamponamento, propagandosi anche a distanza considerevole. Nell’immagine viene messo molto in risalto la variazione di temperatura che c’è tra i muri più esterni rispetto a quelli interni più a contatto con le unità abitative.

Immagine 5

L’edificio analizzato è realizzato su pilotis e dalle immagini risulta evidente la perdita di calore attraverso il solaio. Anche in questo caso è possibile distinguere chiaramente l’orditura e la posizione dei travetti laterocemento. Nelle murature è possibile notare anche la tessitura dei blocchi, distanziati dalla malta cementizia, si nota che l’effetto è ancora più evidente sotto le aperture finestrate, molto probabilmente a causa di un corpo scaldante all’interno dell’appartamento, che trasferisce all’esterno parte della sua energia.

L’analisi, appena effettuata, è risultata estremamente utile perché ha messo in evidenza molti punti che interesseranno il nostro intervento. Si dovranno trovare soluzioni per il contenimento del calore per quanto riguarda: le finestre e i contenitori dei meccanismi di avvolgibile, le pareti esterne e i solai. Anche nel Modello 0 dello stato di progetto consegnatoci dall’ente, in via teorica , sono stati riscontrati circostanze simili a quelle verificate con le indagini termografiche effettuate in sito su edifici simili.

La progettazione delle case popolari: tentativi di ottimizzazione energetica. Risultati e stato dell’arte in Italia e nel resto d’Europa

Scopo del progetto è trovare soluzioni, circa le problematiche dell’approvvigionamento energetico nel settore delle abitazioni per le classi sociali a basso reddito, affinché possano influenzare le decisioni politiche sia a livello locale che nazionale.

Si individueranno i costi necessari per l’adeguamento a Norma degli edifici esistenti o in fase di progettazione, dopo aver compiuto un’attenta ricerca, per delineare la situazione presente. Per migliorare la gestione del consumo energetico per le abitazioni delle classi a basso reddito, è risultato producente fornire programmi di formazione direttamente ai proprietari, operando una vasta operazione di sensibilizzazione.

L’obiettivo che il progetto si pone è quello di contrastare il dispendio energetico, realizzando un sistema costruttivo-impiantistico capace di fornire vantaggi reali in un ottica di contenimento delle energie.

Si ritiene di poter suddividere in 4 fasi l’organizzazione:

-

raccolta dei dati su diverse categorie di abitazioni di popolazione a basso reddito;

-

individuazione dei punti chiave del progetto dove si ritiene possibile l’intervento;

-

stima dei costi dovuti alle migliorie;

-

risparmio energetico ottenuto dagli interventi.

Gli edifici di proprietà pubblica rappresentano un settore di rilievo nel quale è necessario concentrare gli sforzi per migliorarne l’efficienza energetica. Le azioni che l’amministrazione attua sul proprio patrimonio hanno un doppio obiettivo: oltre ad apportare benefici diretti per quanto riguarda il risparmio energetico (gli interventi di risparmio comportano mediamente riduzione dei consumi, sia sul fronte termico che sul fronte elettrico tra il 20% e il 50%, a seconda delle condizioni di partenza dell’edificio e degli impianti), sono da considerarsi anche come azioni dimostrative che agiscono come stimolo per il settore privato.

Gli obiettivi generali del progetto interessano principalmente per quanto riguarda l’ambiente:

-

minor consumo di energie fossili;

-

ricorso energie rinnovabili;

-

miglior uso infrastrutture esistenti.

Un esempio di tipologia di intervento nell’ambito dell’informazione e nei provvedimenti realizzati è costituito dal “Regolamento Eedilizio” emanato dall’amministrazione di Carugate riguardante l’edilizia pubblica e privata. Queste regole di buona progettazione fanno parte di direttive imposte dalle norme e dalla sensibilità del progettista.

Il settore civile, residenziale e terziario, assorbono mediamente nell’Unione Europea più del 40% delle fonti energetiche, perciò appare molto significativo intervenire sul contenimento dei consumi, riducendo da un lato la domanda attraverso la promozione del risparmio energetico e diffondendo l’uso delle fonti energetiche rinnovabili.

Tipologia di intervento

illuminazione degli spazi esterni

diritto al sole

porticati aperti al pubblico transito

riduzione degli effetti del Radon

impianti elettrici per illuminazione

controllo temperatura

Prescrizione

flusso luminoso orientato verso il basso per evitare l’inquinamento luminoso

nelle nuove costruzioni si deve tenere conto di distanze sufficienti a garantire un corretto soleggiamento delle superfici esposte

illuminazione con lampade a ridotto consumo energetico

garantire una ventilazione costante su ogni lato del fabbricato

impiego di dispositivi di controllo/regolazione dei consumi (interruttori a tempo, sensori di presenza, sensori di illuminazione naturale, ecc)

nella stagione fredda; installazione di sistemi di regolazione

ambienti

locali (valvole termostatiche, ecc) agenti sui singoli elementi riscaldanti. Le valvole termostatiche sono sistemi di regolazione locale che, agendo sui singoli elementi radianti, mantengono la corretta temperatura degli ambienti riscaldati, compresa fra 18°C e 22°C

caldaie a condensazione

nei nuovi edifici o in quelli per i quali è prevista la ristrutturazione dell’impianto di riscaldamento, è resa obbligatoria l’installazione di caldaie a condensazione, generatori di calore a gas che consentono di produrre calore con un consumo di combustibile ridotto

collettori solari per la produzione di acqua calda

installazione negli edifici adibiti a residenza con tetto piano o sulle falde esposte a sud, sud-est o sud-ovest. L’mpianto a pannelli solari termici deve essere dimensionato in modo da coprire l’intero fabbisogno energetico per il riscaldamento dell’acqua calda sanitaria, nel periodo in cui l’impianto di riscaldamento è disattivato (copertura annua del fabbisogno energetico superiore al 50%)

consumo di energia per riscaldamento

contabilizzazione del calore individuale, quindi spesa energetica dell’immobile ripartita in base ai consumi reali effettuati da ogni singolo proprietario.

consumo di acqua potabile

contabilizzazione individuale; adozione di dispositivi per la regolazione del flusso di acqua dalle cassette di scarico dei gabinetti; utilizzo delle acque meteoriche per l’irrigazione del verde pertinenziale e per i servizi condominiali

isolamento termico

Realizzazione strutture di tamponamento (pareti verticali, coperture, ecc.) con un livello di isolamento termico superiore a quello minimo previsto dal regolamento nazionale allo scopo di ridurre il consumo di energia nella stagione invernale (la norma riguarda sia gli edifici nuovi, sia gli edifici che devono essere ristrutturati) vetri utilizzo vetri doppi nelle nuove costruzioni e nelle

ristrutturazioni di facciate

A questi si aggiungono gli interventi facoltativi suggeriti dal Regolamento Edilizio:

• serre bioclimatiche e logge aventi lo stesso scopo, muri ad accumulo, muri di Trombe: sono considerati volumi tecnici e quindi non computabili ai fini volumetrici

• tetto verde piano o inclinato: miglioramento dell’inerzia termica estivo – invernale e drenaggio del deflusso delle acque meteoriche

• pannelli radianti integrati nei pavimenti o nelle solette: condizioni di comfort elevate con costi di installazione competitivi

• superfici trasparenti: per le nuove realizzazioni orientamento entro un settore di ± 45° dal sud geografico e applicazione di schermature

• materiali naturali e finiture bio-compatibili: impedire l’immissione e il riflusso dell’aria e degli inquinanti espulsi e, per quanto possibile, la diffusione di esalazioni e di sostanze inquinanti dalle stesse prodotte

• consumo di acqua potabile: adozione di sistemi che consentano l’alimentazione delle cassette di scarico con le acque grigie provenienti dagli scarichi di lavatrici, vasche da bagno e docce.

Nell’elaborazione delle proposte contenute nel Regolamento è stato analizzata l’incidenza del sovra-costo indotto dal miglioramento qualitativo degli edifici dal punto di vista energetico e l’effetto di riduzione del consumo di energia.Gli interventi consentono di ridurre il consumo energetico complessivo (riscaldamento e acqua calda) di almeno 25%. Ai costi attuali dell’energia i maggiori investimenti si ammortizzano in un periodo di circa 8 anni ed il reddito medio dell’investimento, considerando un periodo di durata degli interventi di 20 anni, è pari a circa il 7%. Queste proposte possono essere attuabili anche all’edilizia sovvenzionata , un esempio realizzato è il quartiere "Cognento" zona P.E.E.P. n° 51 del comune di Modena

dove il Piano Regolatore prevede la realizzazione di edilizia sostenibile dal punto di vista ambientale e energetico. Le tipologie utilizzate consentiranno il doppio affaccio ad ogni alloggio per la ventilazione incrociata e le coperture potranno essere a falda, a terrazza a giardino pensile , a seconda delle esigenze strutturali ed impiantistiche. Si prevede l’utilizzo di caldaie centralizzate a condensazione abbinate a pannelli radianti posti a parete e l’utilizzo di pannelli solari per la produzione di acqua calda sanitaria. L’obiettivo specificato è quello di arrivare ad un risparmio del Fabbisogno di energia primaria dell’ordine del 30% annuo.

Un altro esempio si ha a Mestre, in particolare nell’area PEEP di Altobello che costituisce una parte molto importante del centro città. A sostegno della qualità ambientale complessiva del territorio comunale si sta definendo una serie articolata di provvedimenti tesi a promuovere, con specifiche regole e incentivi, una qualità urbanistica ed edilizia attenta all’uso parsimonioso delle risorse e all’impiego di energie rinnovabili.

L’Amministrazione comunale il 6 ottobre del 2003 ha infatti approvato il PEC (Piano Energetico Comunale) per la corretta gestione delle risorse energetiche. Tra gli obiettivi del piano d’azione ci sono:

- la diminuzione dei consumi di energia,

- l’innalzamento dell’efficienza a parità di servizio reso,

- il conseguente beneficio ambientale ed economico per l’intera comunità locale.

Sul territorio Nazionale, molti sono i comuni che hanno preso seri provvedimenti nell’ambito del risparmio energetico nell’edilizia, purtroppo il comune di Pisa e in particolare quello di Castelfranco di Sotto, ad oggi, non possiedono ancora uno strumento di questo tipo.

Esempi di Edilizia Sovvenzionata in Italia

Efficienza energetica ed energia solare per i nuovi edifici IACP nella periferia di Roma (settembre 2000)

L'Istituto Autonomo Case Popolari (IACP) di Roma nel piano di zona di Cinquina (un'area esterna al raccordo anulare) ha costruito 61 alloggi, pronti entro la fine dell'anno e concepiti in un modo del tutto innovativo. Questo nuovo insediamento di 5.000 mq, infatti, è stato progettato secondo i principi della bioarchitettura, utilizzando tecnologie solari per il riscaldamento dell'acqua sanitaria, sistemi solari passivi e sistemi per il riciclaggio delle acque chiare.

Si tratta di un complesso abitativo disposto lungo l'asse est-ovest, con la facciata principale esposta verso sud, in cui si trovano le più ampie aperture dell'edificio in modo da ottimizzare la captazione di calore nei mesi invernali. Per il riscaldamento delle abitazioni sono state installate delle caldaie ad alto rendimento con funzioni selettive in rapporto alle particolari esigenze dell'utenza; inoltre, ogni alloggio è munito di un contatore di calore in modo da evitare sprechi e contenziosi tra i condomini. Per la produzione di acqua calda sanitaria sono stati installati sistemi solari termici: ogni alloggio dispone di collettori solari con una superficie di 2 o 4 metri quadrati a seconda del numero dei residenti e tutti gli impianti sono dotati di un'integrazione elettrica, per rendere l'acqua disponibile anche nelle giornate poco assolate.

Per evitare l'utilizzo di materiali nocivi alla salute, i muri perimetrali, costruiti con mattoni a vista fatti a mano, sono stati isolati con materiali naturali che garantiscono ottime prestazioni, come il sughero oppure il truciolato amalgamato. La scelta del mattone "faccia a vista" è mirata a ridurre le spese di manutenzione, dal momento che esso non necessita di essere pitturato o rintonacato periodicamente. Il quarzo plastico per i rivestimenti interni è stato sostituito con la calce, che è un materiale traspirante.

Questo progetto è stato realizzato utilizzando finanziamenti regionali specificamente destinati all'edilizia sperimentale per categorie di particolari utenti dell'Istituto Autonomo Case Popolari (giovani coppie, anziani, ecc.). Il costo complessivo del fabbricato è stato di 5 miliardi, cioè circa 1 milione per ogni metro quadro costruito. Questo valore, secondo le dichiarazioni del responsabile del progetto, arch. Masi, equivale alla metà del costo medio di un normale appartamento costruito nell'ambito dei piani di edilizia economica popolare dalle imprese convenzionate con il Comune di Roma.

Energie rinnovabili in ambiente urbano : il villaggio fotovoltaico di Alessandria

Da una sinergia tra istituzioni pubbliche ed operatori edili locali, un esempio di utilizzo del FV in aree urbane, ma anche un modello replicabile di gestione dell’edilizia pubblica basato sulla tutela dell’ambiente e della qualità della vita. Il “Villaggio Fotovoltaico” di Alessandria è un progetto di edilizia residenziale pubblica particolarmente innovativo, sia per quanto riguarda l’integrazione delle tecnologie solari nell’architettura sia per gli aspetti organizzativi di gestione a livello locale che hanno portato alla realizzazione di un esempio di urbanistica solare unico in Italia. Il progetto è stato infatti realizzato dagli operatori (imprese, cooperative divise ed indivise, Agenzia Territoriale per la Casa, ex I.A.C.P.) aderenti alla “Consulta Operatori Edilizia Residenziale” della Provincia di Alessandria, un’associazione tra operatori edili, istituzioni

coordinamento locale, permette la realizzazione di programmi complessi in materia di Edilizia Residenziale per i quali sono richieste pluralità di operatori con funzioni diverse ma coincidenti.

L’ambito di intervento riguarda una vasta area all’interno del “Quartiere Cristo” che richiedeva interventi di riqualificazione non solo urbanistica, ma anche socio ambientale realizzabili solo attraverso un concorso di risorse pubbliche e private e attraverso un apposito Piano Integrato predisposto ed approvato dal Comune. Il Villaggio Fotovoltaico, la cui realizzazione è iniziata nel gennaio 2001, riguarda una superficie territoriale di 72.000 m2; la superficie residenziale è di circa 46.000 m2 cui corrisponde una volumetria di circa 57.000 m3.

Il progetto urbano non si accontenta di procedere solo ad una bonifica e ad un recupero ambientale, ma fa ricorso all’utilizzo di tecnologie energetiche innovative e a materiali e tecniche bioedili su edifici di diversa natura. Oltre agli edifici residenziali, circa 300 alloggi, il villaggio comprende un centro di aggregazione sociale polifunzionale, attrezzature per giochi e impianti di supporto logistico di quartiere, ampie aree di verde pubblico e uno specchio d’acqua attraversato da un ponte pedonale. La parte di impiantistica fotovoltaica, curata dall’ANIT (Azienda Nuove Iniziative Tecnologiche) riguarda l’installazione di oltre 160 kWp di moduli

Fig. 4 Visuale pannelli fotovoltaici del villaggio di Alessandria

(www.ilsoleatrecentosessan tagradi.it)

sulle coperture degli edifici abitativi per circa 3.000 m2 di superficie complessiva. L’energia prodotta dagli impianti FV, collegati alla rete, ammonterà a circa 175.000 kWh annui, coprendo al 100% il consumo delle parti comuni dell’intero complesso (ill u m i n a z i o n e spazi e percorsi, funzionamento citofoni, ascensori e centrali termiche) e sino al 70% di quello dei singoli appartamenti. Il costo dell’impianto FV, nel totale delle sue applicazioni, è pari a circa 1.200.000 €, con un costo medio unitario per kWp pari a 7.250 €. Gli impianti sono stati realizzati nell’ambito del programma nazionale “Tetti Fotovoltaici”, curato dal Ministero dell’Ambiente che ha permesso di usufruire di un finanziamento pari a circa il 70% del costo complessivo.Per l’ottimizzazione del bilancio energetico degli edifici, una particolare attenzione è stata posta in fase di progetto la disposizione delle strutture e all’inclinazione degli impianti in base a studi geoclimatici, ma anche alla responsabilizzazione degli utenti sui consumi energetici. il contesto del Villaggio Fotovoltaico, localizzato all’interno di un piano per edilizia residenziale pubblica, consentirà di sperimentare in modo significativo la sostenibilità del programma destinato ad utenze sociali deboli o di fascia assistita.

Riqualificazione di un quartiere di edilizia sovvenzionata a Taranto (Località Salinella)

Un altro progetto di riqualificazione nel segno di una maggiore sostenibilità di un quartiere di edilizia popolare è stato avviato nel 1999 a Taranto, nel quartiere Salinella.

Sin dalla sua costruzione il quartiere, che deve il suo nome alla naturale depressione carsica causa di condizioni antigieniche e malsane, è stato caratterizzato da una forte emarginazione fisico-spaziale e urbanistico-sociale.

Il progetto prevede la realizzazione di due nuovi nuclei di edilizia residenziale e di un centro socio-parrocchiale, la ristrutturazione del mercato coperto e la sistemazione dell’area contigua.

Di seguito i principali interventi del progetto:

• realizzazione di dodici nuovi alloggi di edilizia sovvenzionata e del Presidio ospedaliero di quartiere, nonché recupero dei piani terra degli edifici esistenti per attività ricreativo-sociali e laboratori artigianali

• costruzione del corpo di fabbrica che comprende alloggi, locali per attività ludico-sociali e uffici. L’edificio e gli spazi di pertinenza sono stati progettati in modo da sfruttare i venti provenienti da nord per il raffrescamento estivo, ottenuto attraverso l’opportuna disposizione dei corpi di fabbrica. La grande corte si configura come una terrazza digradante che consente la collocazione del parcheggio sotterraneo.

• alcuni interventi particolarmente innovativi riguardano: soluzioni che mirano a facilitare l’accesso, a migliorare lo smaltimento dei rifiuti, a ottimizzare l’areazione degli ambienti (sostituzione degli infissi e impianto di raffrescamento per i periodi più caldi dell’anno) e a migliorare l’efficienza energetica (sistemi solari di captazione, orientamento dei corpi di fabbrica per ottimizzare la ventilazione, schermi protettivi, raffrescamento passivo mediante intercapedini ventilate dei solai). L’ esempio appena illustrato dimostra come è possibile riqualificare un intero quartiere degradato dal tempo, dalla mancanza di servizi e da cattive scelte progettuali dell’epoca. La realizzazione di servizi elementari e la scelta di alcuni interventi quali l’orientamento ragionato dei nuovi fabbricati, l’ottimizzazione del sistema di aerazione e l’utilizzo di impianti solari rende sicuramente interessante questo tipo di intervento.

Recupero di complessi di edilizia popolare a Padova

A partire dal 2000 nel quartiere Savonarola a Padova sono stati portati avanti dal Comune e da ATER (Azienda Territoriale per l’Edilizia Residenziale) di Padova due progetti di recupero di edilizia residenziale pubblica: il recupero degli edifici ATER del quartiere, un complesso di circa 200 alloggi realizzato negli anni venti dallo IACP (Istituto Autonomo Case Popolari), e della vicina Casa dello studente, di proprietà dell’Ente regionale per il diritto allo studio universitario.

Gli obiettivi principali del progetto erano l’adeguamento degli stabili e delle singole abitazioni agli attuali standard abitativi, con la sperimentazione della bioarchitettura, l’integrazione con il contesto urbanistico e sociale del quartiere Savonarola attraverso la riqualificazione ecologica e ambientale delle costruzioni e degli spazi esterni di uso pubblico e collettivo e la realizzazione di numerosi locali per attività sociali, artigianali e commerciali.

Aspetti significativi di sperimentazione sono rappresentati dalla realizzazione di un giardino d’inverno in una delle corti interne, da interventi finalizzati al risparmio energetico e al benessere igrotermico, dalla formazione di un impianto di fitodepurazione e dal riciclo delle acque piovane e di scarico.

Fig. 7 e 8 Vista degli edifici del quartiere Savonarola a Padova (www.cambieresti.net)

Entrambi i progetti sono stati impostati secondo i principi della bioarchitettura, con particolare attenzione alle

problematiche della qualità

ecosistemica, morfologica e fruitiva, della bioclimatica e del risparmio energetico, della coibentazione acustica, del ciclo dell’acqua, dell’uso di

materiali naturali, traspiranti e di certificata salubrità.

• l’idea di realizzare una grande copertura vetrata per creare un giardino d’inverno, su cui affacciano tutti i balllatoi della corte centrale, è stata suggerita inizialmente da motivazioni di ordine sociale: la maggioranza dei residenti è costituita da persone anziane che durante l’inverno trascorre il proprio tempo isolata in casa. Successivamente si è verificata la possibilità di trasformare il giardino d’inverno in una vera e propria serra solare, che assicura un rilevante risparmio energetico per il riscaldamento delle abitazioni circostanti. Sono quindi state studiate le soluzioni tecnologiche più adatte a garantire il miglioramento delle condizioni bioclimatiche nella stagione invernale e in quelle intermedie, ottimali condizioni di ventilazione e ricambio d’aria nella stagione estiva

• oltre all’adozione di dispositivi finalizzati al risparmio delle risorse idriche e di dispositivi di raccolta e di riciclo delle acque meteoriche, è stato previsto di realizzare un impianto di fitodepurazione a vassoio subsuperficiale inserito sulla copertura sistemata a verde dell’autorimessa interrata. Le acque in uscita, previo stoccaggio in un’apposita vasca d’accumulo, saranno utilizzate per l’irrigazione delle aree verdi del quartiere .

In questo intervento risulta molto interessante l’utilizzo della serra solare non soltanto come sistema per il risparmio energetico, ma anche come motivo di aggregazione da parte dei fruitori dello stabile. Importante è anche il recupero delle acque piovane che rientra perfettamente nell’ottica del risparmio energetico.

Esempio di Bio-edilizia a Padova

Un intervento di edilizia residenziale pubblica, in una zona tra città e campagna a Padova, sfrutta l’occasione per verificare principi e tecniche costruttive ecologiche nel contesto delle limitate risorse disponibili. Involucro in laterizio ed intonaco sono, anche in questo caso, i protagonisti di un modo di costruire in funzione del benessere degli abitanti e della qualità dell’ambiente esterno. Per favorire la salute e il benessere di chi vi risiede, la casa ecologica deve contribuire a rafforzare il senso di appartenenza dell’uomo al mondo naturale,

La tipologia scelta è a schiera, la disposizione degli edifici sulla lottizzazione assegnata secondo uno schema di nuclei aggregati attorno a corti, piccole piazze e spazi verdi d’uso pubblico ed una organizzazione della viabilità in funzione della limitazione del traffico veicolare. La sperimentazione di tecnologie attive e passive per il risparmio energetico è stata prevista in uno solo dei blocchi ed ha richiesto, inevitabilmente, l’applicazione del differenziale di costo corrispondente alla “qualità aggiuntiva”, secondo le disposizioni del Ministero dei Lavori Pubblici, collocando l’intervento nell’ambito delle politiche di finanziamento a supporto della bioarchitettura .

Filo conduttore del progetto del complesso residenziale nel suo insieme è la decisione di mirare a due obiettivi fondamentali: ottimizzare le condizioni di benessere degli ambienti interni ponendo attenzione all’equilibrio degli interscambi tra l’edificio e l’ambiente esterno, da una parte, e garantire l’impiego di materiali e di componenti che risultino privi di effetti dannosi sulla salute degli abitanti o che, nel loro ciclo di vita, possano risultare a bassissimo tasso d’inquinamento per l’ambiente.

Pur rispettando gli scopi della configurazione dell’insediamento, l’orientamento dei blocchi edilizi e l’organizzazione distributiva degli alloggi contribuiscono all’impostazione bioclimatica degli edifici. Articolate su tre livelli, con garage e locali accessori al piano terra, cucina e soggiorno pranzo al piano intermedio, camere e bagno principale all’ultimo livello, le abitazioni sono orientate in due differenti modi: in una parte dei blocchi le zone di soggiorno sono rivolte a ovest e le cucine ad est; nella parte restante i soggiorni si affacciano verso sud, con

Fig. 9 Vista degli edifici. Esempio di bioedilizia a Padova

L’affacciamento contrapposto di tutte le unità abitative consente, inoltre, un’efficace entilazione trasversale.

L’involucro edilizio principale è stato realizzato in muratura portante monostrato, costituita da blocchi in laterizio porizzato di 38 cm di spessore.

La scelta di una chiusura in blocchi alveolari costituisce un compendio dell’applicazione dei principi bioecologici, offrendo livelli di prestazione elevati in rapporto non solo ai requisiti igrotermici, ma anche a quelli relativi alla qualità dell’aria. La muratura è realizzata in blocchi di laterizio microporizzato, con forma a T (per evitare la continuità interno/esterno), prodotti con una miscela di argilla e farina di legno proveniente da legname naturale esente da trattamenti chimici; la presenza di microporosità intercomunicanti per via capillare, che si ottiene con questo tipo di lavorazione, conferisce al laterizio un peso specifico e caratteristiche igrotermiche assai simili a quelle dei mattoni del passato fatti a mano e cotti a 900°C, accentuandone la resistenza termica, il potere fonoisolante e soprattutto - grazie all’elevata traspirabilità del materiale - la capacità di smaltire velocemente i carichi di umidità presenti negli ambienti interni.

Nell’esecuzione della muratura, l’interposizione di uno striscia mediana di feltro in fibre di cocco esclude i ponti termici, eliminando la continuità del giunto orizzontale. I rivestimenti sono concepiti per far “respirare” il muro. nel caso delle fondazioni in calcestruzzo, con vespai aerati per l’allontanamento del gas Radon proveniente dal sottosuolo, nei sottofondi realizzati con reti di ripartizione in plastica al posto delle normali reti metalliche ed armature collegate a terra per evitare la formazione di circuiti di correnti vaganti che alterano i campi magnetici naturali.

Alcune porzioni della facciata a sud, corrispondenti alle zone di soggiorno, presentano murature tipo “Trombe”, dello spessore di 25 cm. Realizzate in mattoni pieni verniciati all’esterno con pittura al quarzo nera, i muri sono rivestiti con materiali isolanti- trasparenti, capaci cioè di trasferire la radiazione solare alla muratura retrostante offrendo anche un certo grado di isolamento rispetto alle perdite di calore: è prevista, in questo caso, l’utilizzazione di Per il collegamento della muratura, inoltre, è utilizzata una malta idraulica a base pozzolanica che, tra quelle con proprietà più simili al laterizio, consente una migliore lavorabilità e possiede maggiore elasticità, evitando il rischio di fessurazioni.

Fig. 11 Tipologia di mattone

la camera d’aria nella quale si genera l’effetto serra: in inverno, il calore accumulato fluisce negli ambienti interni attraverso apposite bocchette apribili e chiudibili, sia manualmente che automaticamente, contribuendo al riscaldamento dell’ambiente adiacente; in estate la camera d’aria viene schermata da una tendina azionata elettricamente ed il calore eventualmente intrappolato è liberato all’esterno mediante un sistema di ventilazione. Una gestione dell’alloggio all’insegna del risparmio energetico e, contemporaneamente, un contributo alla riduzione delle emissioni in atmosfera sono conseguiti anche con una serie di componenti impiantistici che consentono di applicare due importanti principi dell’edilizia sostenibile: uso di fonti energetiche rinnovabili (ad esempio la radiazione solare) e miglioramento dell’efficienza dei sistemi di fornitura del calore. L’energia solare viene captata da pannelli solari per la produzione di acqua calda, collocati in copertura; una più efficiente distribuzione del calore è assicurata dall’installazione al posto dei tradizionali radiatori - di un sistema di riscaldamento a pannelli radianti a parete che, grazie alla bassa temperatura di esercizio e all’estensione del circuito, permettono una uniforme distribuzione del calore e la riduzione delle polveri sospese.

È previsto l’impiego, infine, di speciali caldaie a condensazione di tipo stagno a tiraggio forzato (adatte ai sistemi di distribuzione del calore a bassa temperatura) che, recuperando il potere calorifico dei fumi di combustione, consentono sensibili risparmi nei consumi di combustibile

Esempi di Edilizia Sovvenzionata in Europa

Ristrutturare con risorse rinnovabili: che cosa ci insegna l'esempio della Danimarca

In Danimarca nel 1995 il ministro per le Costruzioni ed edilizia residenziale Ole Løvig Simonsens propone al paese l'ambizioso traguardo di una riduzione del 20% dei consumi

energetici entro il 2005. Obiettivo da raggiungere in particolare attraverso scelte razionali - capaci anche di ridurre l'emissione di CO2 - nelle ristrutturazioni e nuove edificazioni.

Le ricerche effettuate vengono comunicate attraverso stage attuativi, quindi applicate a progetti prototipo. Il successivo passaggio di scala è il "modello" da monitorare, onde verificare i risultati della ricerca. In base a questo modello operativo, l'amministrazione municipale di Copenaghen ha deciso di investire circa 40 milioni di corone per la realizzazione di un progetto dimostrativo ecologico urbano. Per ottimizzare l'impatto sociale dell'intervento viene identificata come campo dimostrativo la ristrutturazione di un quartiere residenziale in area storica e viene selezionata la "zona campione" del quartiere popolare di Hedebygade, sorto agli inizi del Novecento.

Il progetto presenta una serie di soluzioni ecologiche che vanno a implementare la tradizionale metodologia di rinnovamento urbano. Le soluzioni sono pianificate basandosi su sistemi che testano l'idea sia dal punto di vista del design che della possibilità commerciale. La politica d'affitto "pubblico" attuata nel paese complica le dinamiche di mercato in quanto non è prevista la cessione del bene. I costi dell'intervento vengono in parte ammortati dall'iniziativa statale; il disavanzo è compensato dall'accensione di mutui da parte della Municipalità che si impegna a restituire tramite gli affitti, in un trentennio, il capitale e gli oneri accumulati. La gestione del complesso sistema è affidata a una cordata di società finanziarie. La reale valutazione della richiesta dell'ecologico nel mercato della casa è di difficile valutazione poiché

Fig. 14 Il quartiere Vesterbro Hedebygade a Kopenhagen, Danimarca:

in primo piano la Casa comune, sullo sfondo l'edificio Light. (www.ilsoleatrecentosessantagradi.it)

Fig. 15 Kolding, Danimarca: ristrutturazione e integrazione energetica per un complesso ad uso abitativo. (le foto sono di Daniela Aru (www.ilsoleatrecentosessantagradi.it)

perimetrato dagli edifici popolari residenziali. Gli spazi interni del cortile, occlusi da numerose superfetazioni, vengono demoliti per dare luce alle abitazioni. Nel centro della corte si realizza la Casa Comune, seminterrata sotto una collinetta verde, dotata di vetrate serra, totalmente autonoma dal punto di vista energetico: è elemento di fulcro per la comunità. Dodici progetti indipendenti, che coinvolgono la perimetrazione dell'isolato, sono coordinati dall'architetto municipale Elsebeth Terkelsen: questi mirano ad una serie di esiti ecologici legati agli spazi comuni aperti, agli usi collettivi dei blocchi, all'energia rinnovabile, alla climatizzazione degli spazi interni relazionata alle abitudini e comportamenti degli abitanti. Obiettivi da mantenere: la forma e l'identità architettonica degli edifici, modificando in maniera "dolce" le distribuzioni interne e agganciando ai piani (facciate e tetto) le installazioni tecnologiche (sanitarie/ riscaldamento) che utilizzano agenti atmosferici naturali. L'ammortamento degli investimenti tecnologici, compresi gli oneri per la realizzazione e la manutenzione, viene valutato per una media complessiva trentennale, dando risultati ritenuti convenienti dall'Amministrazione Pubblica; ciò consente la differenziazione delle soluzioni tecnologiche e la pluralità degli

approcci progettuali.

Il progetto "Green Kitchen" introduce piccoli giardini pensili all'interno della casa. Ciò è realizzato tramite l'aggiunta, sul fronte del palazzo, di un sistema pensile di balconi per le cucine chiusi da ampie superfici vetrate. Le piante da orto contribuiscono a filtrare l'aria e a riequilibrare Il progetto "Prisma" usa il sole per variare l'insolazione dell'edificio: tramite un eliostato, collaborante con un sistema di specchi riflettenti, la luce penetra all'interno dell'edificio migliorandone la luminosità degli ambienti interni inclusi o scarsamente finestrati (cucina e servizi) che ricevono 300 lux naturali.

Tale soluzione consente di mantenere la distribuzione del piano del palazzo senza intaccare i caratteri morfologici e tipologici dell'edificio, e restituisce a tali ambienti il comfort necessario per l'uso.

Fig. 16 Un eliostato controlla un sistema di specchi e permette di variare l'insolazione dell'edificio. (le foto sono di Daniela Aru (www.ilsoleatrecentosessantagradi.it)

il tasso d'umidità. L'aria proveniente dai servizi e dalla cucina, con l'aggiunta di aria esterna, viene preriscaldata e utilizzata per il sistema di riscaldamento ad aria dell'intero edificio.

Il concetto è quello di utilizzare le piante per la depurazione dell'aria interna. L'aria preriscaldata da ampie vetrate in esposizione sud–ovest, nel suo moto naturale incontra dei sistemi formati da vasche d'acque e piante, purificandosi e umidificando l'ambiente. La circolazione è guidata da questo scambio e l'ambiente interno risente dei benefici influssi senza bisogno di immissione di ulteriore aria per la climatizzazione. Problemi legati al microclima, quali allergie, secchezza agli occhi e alle mucose (riscontrati nel 90% delle persone che si servono di impianti di circolazione forzata degli ambienti) sono abbattuti con un consumo energetico variabile da 60 a 100W. L'edificio può racchiude diversi sistemi di conversione di energia. Un "muro di trombe" è realizzato nel sottofinestra del corpo scala con un "pacchetto pannello" (vetro - camera d'aria - pannello accumulatore). L'aria riscaldata per conduzione viene immessa nell'appartamento dai soprapporta dei portoni d'ingresso; un camino esistente, supportato da un sistema fotovoltaico, collabora alla creazione di una ventilazione interna e all'estrazione dell'aria dagli appartamenti, per facilitarne il rinnovo e migliorarne la qualità.

In facciata si è previsto lo sviluppo di vetrate costituite da vetri speciali in grado di riscaldare l'aria interna dell'appartamento. Un serbatoio da 2.000 litri di acqua, preriscaldata a bassa temperatura dal sistema solare passivo montato sui tetti, è installato nel locale cantina, e ogni appartamento usufruisce di acqua calda sanitaria prodotta dall'impianto. Scopo delle installazioni è verificare la diminuzione del 50% del consumo globale di energia per l'intero edificio. Le tematiche del "recupero" dell'edificio storico e la "necessità" dell'inserimento dei moduli tecnologici a vista diventano fulcro nel progetto. I pannelli solari per coprire il fabbisogno d'acqua calda sono inseriti mantenendo la pendenza esistente in modo da non renderli evidenti. Si è valutato, solo per questa tipologia d'intervento, un risparmio di energia pari al 65%. Il sistema è collegato a un serbatoio d'accumulo generale posizionato in cantina, da cui dipartono le canalizzazioni di servizio per gli appartamenti. L'inserimento nelle facciate dei pannelli fotovoltaici, in corrispondenza dei corpi scala, è risolto architettonicamente: le cellule solari contenute in vetrate laminate sono scostate dal corpo dell'edificio in modo che l'effetto verticalizzante dia la sensazione della torre. L'energia prodotta è utilizzata per l'impianto di ventilazione e per compensare il fabbisogno elettrico dell'edificio. Il prospetto viene ridisegnato basandosi su criteri d'insolazione: le superfici vetrate, costituite da vetri termici altamente isolanti, sono aggettate di 20 cm sul fronte e la luce può penetrare all'interno dell'edificio per 1 –

pannelli solari sono controllati tramite un sistema di sensori con valvola di regolazione indipendente per ciascuna unità abitativa; un sensore verifica il grado di umidità del bagno e la ventilazione entra in funzione solo in base alle reali esigenze.