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pubblicato il 4 novembre 2009 in energia

La casa ecologica

Uno sguardo al passato
Oggi è sempre più difficile assicurare lo standard di comfort chela nostra società si è costruito in questi ultimi tempi. L’attuale tendenza di dotare gli edifici di impianti di condizionamento per il caldo ed il freddo è in contraddizione con le più elementari regole del risparmio energetico e dell’inquinamento ambientale. Nel I secolo a.C. Vitruvio enunciava nel De Architectura, Liber I i principi dell’architettura indicando i parametri della struttura e della sua organizzazione in cui spazi esterni ed interni, sistema costruttivo, e materiali sono un insieme coerente con l’ambiente e con il clima. L’architettura tradizionale o vernacolare poneva grande attenzione all’ambiente: la posizione delle città era sapientemente scelta in funzione del clima locale, le abitazioni erano perfettamente integrate nel territorio e dal territorio riuscivano a trarre tutto ciò di cui avevano bisogno. Quando ancora non c’erano i caloriferi e i condizionatori, quando non esistevano i moderni acquedotti e i sistemi di distribuzione dell’acqua nelle abitazioni, l’uomo costruiva le proprie case tenendo conto delle caratteristiche del territorio e del clima locale. Nelle zone a clima caldo e asciutto, ad esempio, le case venivano costruite con particolari accorgimenti: la forma del tetto della casa era funzionale alla raccolta della preziosa acqua piovana, che veniva poi convogliata in apposite cisterne, la presenza di finestre piccole o la loro totale assenza serviva per difendersi dal caldo e i materiali di costruzione erano prelevati dall’ambiente circostante. In Italia gli esempi di architettura tradizionale sono molteplici: i trulli di Alberobello, i dammusi di Pantelleria, le case a botte della Costiera Amalfitana, la città di Matera, le baite altatesine, ecc. Non potendo oggi tornare all’architettura tradizionale, possiamo però osservare le regole di progettazione e costruzione degli edifici del passato e applicarle ai nuovi, rispettando il clima e l’alternanza delle stagioni, le caratteristiche del contesto storico e le esigenze della società moderna.

Bioarchitettura e bioclimatica
Tendenza comune è quella di confondere l’architettura bioclimatica con la bioachitettura. In realtà i due termini indicano due concetti ben diversi. L’architettura bioclimatica è un tipo di architettura che soddisfa i requisiti di comfort con il controllo passivo del microclima dell’abitazione, minimizzando i consumi di energia e massimizzando l’efficienza degli scambi termici tra edificio e ambiente, attraverso una scelta corretta delle caratteristiche costruttive e strutturali, dei materiali impiegati e della localizzazione delle finestre. La bioachitettura non è una moderna invenzione: prende, infatti, ispirazione dall’architettura tradizionale, che, come visto prima, si è sempre adeguata al clima locale. La crescita della popolazione e la conseguente crescita dell’industria edile ha portato all’abbandono dell’architettura tradizionale e alla “globalizzazione” delle tecniche costruttive. La crescente esigenza di porre attenzione al risparmio energetico, all’utilizzo delle fonti rinnovabili e all’impiego di procedimenti costruttivi ecocompatibili ha fatto oggi rinascere la bioarchitettura. La bioarchitettura è quel ramo dell’architettura che si occupa della progettazione di edifici che utilizzino solamente materiali edili non nocivi e tecnologie costruttive non dannose per la salute e per l’ambiente. La bioarchitettura, rispettosa dei principi della sostenibilità, ha l’obiettivo integrare gli edifici nell’ambiente, soddisfacendo i bisogni delle attuali generazioni senza compromettere, con il consumo indiscriminato delle risorse, quello delle generazioni future.
Alcuni dei principi progettuali alla base della bioarchitettura sono:

  • ottimizzare il rapporto tra l’edificio ed il contesto nel quale viene inserito;
  • privilegiare la qualità della vita ed il benessere psico-fisico dell’uomo;
  • salvaguardare l’ecosistema;
  • impiegare le risorse naturali e rinnovabili (acqua, vegetazione, clima);
  • non causare emissioni dannose (fumi, gas, acque di scarico, rifiuti);
  • utilizzare materiali e tecniche ecocompatibili.

Obiettivo primario della bioarchitettura è il rispetto delle esigenze dell’uomo unitamente al rispetto dell’ambiente.

La pompa di calore
Un utile sistema per risparmiare energia
Oggi il miglioramento degli standard di vita negli ambienti di lavoro e nelle abitazioni incidono notevolmente sui consumi energetici del settore civile. In Italia l’energia impiegata nei settori residenziale e terziario per il condizionamento e il riscaldamento degli ambienti e dell’acqua sanitaria rappresenta circa il 20% del consumo energetico totale italiano.
La pompa di calore può rappresentare un’ottima soluzione per il riscaldamento e condizionamento delle abitazioni e per la riduzione dei consumi energetici in casa e in ufficio. La pompa di calore è una macchina in grado di trasferire calore da un ambiente a temperatura più bassa ad un altro a temperatura più alta, operando con lo stesso principio del frigorifero.  Hai mai provato a mettere una mano dietro ad un frigorifero? Sentirai che è molto caldo: quel calore che percepisci è il calore sottratto all’interno del frigorifero per raffreddarlo. Il frigorifero, infatti, estrae calore dal suo spazio interno, rilasciandolo all’esterno. La pompa di calore, invece, funziona in senso opposto, ovvero estrae calore dall’ambiente e lo rilascia nel sistema di riscaldamento della casa.
La pompa di calore è costituita da un circuito chiuso, percorso da uno speciale fluido, detto frigorigeno, che, a seconda delle condizioni di temperatura e di pressione in cui si trova, assume lo stato di liquido o di vapore.
Il mezzo esterno da cui si estrae calore è detto sorgente fredda. Le principali sorgenti fredde sono:

  • l’aria: esterna al locale dove è installata la pompa di calore oppure estratta dal locale dove è installata la pompa di calore;
  • l’acqua: di falda, di fiume, di lago quando questa è presente in prossimità dei locali da riscaldare e a ridotta profondità.

Per conoscere quanto efficiente è una pompa di calore basta fare il rapporto fra energia fornita, ovvero il calore ceduto al mezzo da riscaldare, ed energia elettrica consumata. Questo valore, detto coefficiente di prestazione “C.O.P.”, dipende dal tipo di pompa di calore e dalle condizioni di funzionamento e ha, in genere, valori prossimi a 3: questo vuol dire che per 1 kWh di energia elettrica consumato, fornirà 3 kWh di calore al mezzo da riscaldare. Il C.O.P. sarà tanto maggiore quanto più bassa è la temperatura a cui il calore viene ceduto e quanto più alta quella della sorgente da cui viene assorbito. Al di sotto di una temperatura compresa tra -2°C e 2°C la pompa di calore si disattiva in quanto le sue prestazioni si ridurrebbero significativamente.
Il vantaggio nell’uso della pompa di calore deriva dalla sua capacità di fornire più energia (sotto forma di calore) di quella elettrica impiegata per il suo funzionamento, in quanto estrae calore dall’ambiente esterno. L’applicazione di questo sistema per la climatizzazione degli ambienti nel settore residenziale e nel terziario è un’ottima alternativa ai sistemi convenzionali composti da refrigeratore più caldaia. La stessa macchina infatti, mediante una semplice valvola, è in grado di invertire il suo funzionamento, fornendo così calore in inverno e freddo in estate (pompa di calore di tipo Invertibile). La pompa di calore, inoltre, è un sistema molto versatile che permette molteplici applicazioni nei settori terziario e industriale, come la climatizzazione delle piscine, l’essiccazione e processi tecnologici a bassa temperatura nell’industria agro-alimentare, ecc.
Non dimentichiamoci che la pompa di calore può essere applicata anche in edifici esistenti e non solo in quelli di nuova costruzione: in questo caso l’applicazione della pompa di calore per il condizionamento degli ambienti, sia invernale sia estivo, richiederà un intervento di ristrutturazione dell’intero impianto termico ed elettrico, con conseguente aumento dei costi.
Pompe di calore geotermiche
I sistemi geotermici sfruttano la capacità fisica del suolo di essere un buon accumulatore termico. A meno di fenomeni particolari, già a pochi metri di profondità la temperatura del suolo rimane costante durante tutto l’anno (temperatura compresa tra i 10° e i 14 °C): questa caratteristica è comune a qualsiasi località del Pianeta ed è strettamente correlata alla capacità del terreno di trattenere e immagazzinare la radiazione solare sotto forma di energia pulita e rinnovabile. Pensa che la sopravvivenza di molti animali è dovuta proprio a questa proprietà del terreno: animali come il fennec del deserto e il tasso, infatti, trovano rifugio e protezione nel sottosuolo per resistere alle condizioni climatiche avverse (alte o basse temperature).
La costanza della temperatura del suolo comporta un duplice benefico effetto: durante l’inverno il terreno si trova a temperature relativamente più calde dell’aria esterna; durante l’estate la temperatura è più bassa di quella dell’aria. Durante l’inverno la pompa di calore assorbirà calore dal suolo anziché dall’aria esterna più fredda, mentre d’estate il terreno può essere utilizzato come dispersore di calore.
Una pompa di calore geotermica è un esempio eccellente di come ottenere energia in modo efficiente: per produrre il 100% dell’energia per il riscaldamento è necessario solo il 25% di energia consumata, mentre il restante 75% viene ricavato dall’energia solare immagazzinata nel terreno.

La certificazione energetica
Edifici di classe A
In Italia dal 1° gennaio 2007 è obbligatoria la certificazione energetica. Il recepimento della Direttiva 2002/91/CE, infatti, è avvenuto nel nostro Paese con il D. Lgs. n. 192 del 19 agosto 2005, che è stato recentemente rivisto ed integrato dal D. Lgs. n. 311 del 29 dicembre 2006.
La certificazione energetica di un edificio è necessaria per valutarne l’efficienza energetica nonché per prevederne i costi di gestione dal punto di vista del consumo di energia. Il certificato energetico evidenzia immediatamente l’entità del fabbisogno di energia di un edificio, attraverso due classificazioni energetiche: la prima riguarda la classe di isolamento termico dell’edificio, la seconda la qualità dell’impiantistica. Con l’aiuto di una tabella suddivisa in caselle colorate, dal verde (basso fabbisogno energetico) fino al rosso (alto fabbisogno), anche chiunque può capire se un edificio consuma molta o poca energia. Questo è lo stesso procedimento utilizzato per classificare gli elettrodomestici in base all’efficienza energetica.
Una delle più moderne tecnologie che permettono di eseguire un’analisi accurata dell’edificio e di individuare i punti critici dove è necessario intervenire per ridurre i consumi energetici di un’abitazione è la termografia. La termografia è un utile strumento per eseguire una corretta   certificazione energetica degli edifici.
La termografia è una tecnica che sfrutta il principio fisico secondo cui qualunque corpo con una temperatura maggiore dello zero assoluto (-273,14°C), emette energia sotto forma di radiazione infrarossa. Lo strumento che converte l’energia emessa da un corpo, e quindi anche da un’abitazione, in un segnale digitale è la termocamera. La “visione dell’energia” rilevata dalla termocamera viene rappresenta da un’immagine, che non è altro che la mappatura termica dell’abitazione, in cui ogni colore presente corrisponde ad una temperatura. L’indagine termografica indica con precisione le zone energicamente critiche (con importanti scambi termici), come ad esempio le pareti più fredde e umide, le zone dove c’è maggiore dispersione di calore, ecc.
La certificazione energetica, quindi, è uno strumento necessario per raggiungere gli obiettivi di miglioramento delle prestazioni energetiche, di riduzione dei consumi energetici e delle emissioni inquinanti di un edificio.

Riduci anche l’inquinamento
Pitture e vernici

Pitture e smalti all’acqua, spesso indicati come ecologici, in realtà non lo sono in senso stretto. Vanno preferiti alle pitture a olio e alle vernici a solvente, ma contengono comunque un 15% di solventi e altre sostanze nocive.
In alternativa ci sono vernici ecologiche prodotte a base di ingredienti rigorosamente naturali (vegetali e minerali), che coprono ogni esigenza di finitura: dalla tinteggiatura di pareti esterne e interne alla verniciatura a smalto, fino al trattamento di legno e cotto.
Pittura alla caseina
La caseina è un composto di proteine del latte ricavato da latte cagliato. La caseina, sotto forma di polvere, viene mescolata alla polvere di marmo e con la borace costituisce un ottimo legante. Alcuni lavori, eseguiti con questo procedimento, sono conservati ancora oggi in chiese e musei; una prova più che sufficiente della qualità della pittura alla caseina.
Dipingere con spezie e fiori
Le spezie quali il curry, la curcuma, il sandalo lo zafferano, ed alcuni fiori tintori, opportunamente macinati e polverizzati, sono degli ottimi pigmenti naturali, che oltre ad offrire un colore vivo e pulsante sollecitano la percezione sensoriale continuando,  per un tempo più o meno lungo, ad emanare i loro profumi.
Isolanti naturali
Sughero, fibra di legno o di cocco, argilla espansa sono ottimi materiali per evitare la dispersione di calore. E oltre ad essere degli isolanti termici sono anche ottimi isolanti acustici!
Mobili e materiali di costruzione riciclati
La ghiaia di vetro prodotta con vetro riciclato al 100% serve per drenare e isolare termicamente fondamenta e pareti interrate, mentre gli isolanti termici e acustici in fibra di poliestere derivano dal riciclo delle bottiglie in PET.
Un eco mobile è costruito con materiali rinnovabili, riciclabili e abbondanti sul territorio. Inoltre, è importante che sia breve la distanza tra la fonte delle materie prime e il luogo di lavorazione, per limitare le emissioni di CO2 nel trasporto. Gli eco mobili sono facilmente riciclabili a fine ciclo vitale e hanno alle spalle un processo produttivo a basso impatto ambientale.
Con 67 bottiglie di plastica si fa l’imbottitura di un piumino matrimoniale, quattro pallet di legno bastano per costruire una scrivania, con 11 contenitori del latte si costruisce un annaffiatoio. Sono alcuni esempi concreti di riciclo. L’utilizzo, il riciclo e il riutilizzo di alcuni materiali, come alluminio, vetro, acciaio e cartone, porta alla creazione di prodotti d’arredo e di complementi sempre più innovativi ed ecologici. Il vetro e l’alluminio riciclato sono spesso usati per i pavimenti, mentre tavoli, sedie e poltrone possono essere costruiti utilizzando cartone, legno, acciaio o alluminio riciclato.

A cura di Benedetta Palazzo

Con il patrocinio del Ministero dell'Istruzione, dell'Università e della Ricerca
 
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