A pochi chilometri da Biella, precisamente nel Comune di Gaglianico, paese con poco meno di 4.000 abitanti situato ai piedi delle Alpi, è stato realizzato un edificio residenziale seguendo gli standard low energy building del protocollo Passivhaus.
Questo edificio nasce dalla volontà della committenza di realizzare un edificio con particolare attenzione ai materiali impiegati e all’efficienza energetica, per garantire un elevato benessere e comfort degli abitanti.
La villa, abitata da marzo 2019, si sviluppa su un piano fuori terra comprensivo di soppalco: la superficie complessiva è di 169 m2. La pianta è generata dall’intersezione di forme semplici ottenuta dallo studio dell’orientamento solare e dei venti prevalenti.
Progettare una low energy building comporta scelte e capacità di governo delle stesse già ante operam da valutare nei minimi dettagli. In questo, la villa unifamiliare a Gaglianico si presenta come un esempio virtuoso.
Tecniche costruttive
Le tecniche costruttive impiegate sono differenti: la fondazione a platea è in calcestruzzo armato, il solaio per il soppalco è in laterocemento e la copertura è in legno.
La struttura portante verticale è stata realizzata con un sistema di muratura ordinaria con blocchi in laterizio alleggerito in pasta e rettificati, come elementi resistenti. Questi particolari blocchi forati, i Porotherm Bio Plan prodotti da Wienerberger, hanno uno spessore di 45 cm e una trasmittanza termica di 0,193 W/m2K.
La rettifica permette la realizzazione di giunti di circa 1 mm di spessore eliminando di fatto il ponte termico che si crea per discontinuità materica tra i blocchi di laterizio e i giunti di malta. In secondo luogo, la fase di posa in opera avviene con maggiore velocità portando grandi vantaggi al cantiere in termini di tempi e costi.
Il pacchetto murario, comprendendo gli intonaci a base di calce esterni e interni, complessivamente raggiunge uno spessore di 49 cm e una trasmittanza di 0,191 W/m2K garantendo un ottimo isolamento e un corretto sfasamento termico in regime estivo e invernale.
Particolare attenzione è stata prestata ai collegamenti come l’attacco a terra o in sommità con il solaio e nell’inserimento di serramenti, ulteriore aspetto fondamentale.
L’attacco a terra prevede il taglio termico e la protezione delle opere d’impermeabilizzazione mediante un primo corso di blocchi di spessore ridotto rivestiti da pannelli isolanti in polistirene espanso estruso: la giustapposizione di tale pannello compensa la differenza di spessore con il corso di blocchi superiore.
I serramenti altamente performanti sono orientati in base alla migliore esposizione e trovano nel prospetto sud le superfici vetrati maggiori, che consentono la captazione dell’irraggiamento invernale risultando fondamentali per “ricaricare” energeticamente l’abitazione.
I serramenti, isolati termicamente al perimetro, sono sprovvisti di un cassonetto per le schermature avvolgibili, con lo scopo di eliminare uno dei punti di maggior dispersione e criticità termica.
In corrispondenza del soppalco, connesso al salone da una scala elicoidale, si trova il cordolo in calcestruzzo armato: isolato con 16 cm di polistirene espanso estruso, non interrompe la continuità materica grazie al rivestimento esterno di un elemento in laterizio. La struttura di copertura è completata con un manto di tegole in laterizio.
I criteri low energy building prevedono che un’abitazione sia caratterizzata da un fabbisogno termico annuo inferiore a 30 KWh/m2 e un valore alla tenuta all’aria inferiore a 1. Il fabbisogno termico annuo della villa di Gaglianico è pari ai 25 kWh/m2.
Inoltre, l’adozione di volumi compatti, la valutazione del contesto ambientale e l’impiego di tecnologie performanti restituiscono un modello abitativo salutare e rispettoso dell’ambiente.
Edilizia, emissioni e risparmio energetico
Nell’arco degli ultimi cinquant’anni, a partire dalla crisi energetica del 1973, lo sguardo dell’uomo verso il mondo ha subito un profondo e continuo cambiamento.
Quello che era noto ai soli addetti ai lavori venne palesato e mostrato a tutto il mondo con immediata chiarezza e con una fervida durezza. Le energie prodotte dai “vecchi” combustibili fossili come carbone o il più utilizzato petrolio, non solo erano limitate, in quanto non rigenerabili in tempi brevi o medi, ma erano destinate a esaurirsi.
A seguito di questa presa di coscienza inizia una lunga ricerca di fonti di energie alternative e si afferma la volontà di porre un freno alle emissioni nocive. Obiettivi ambiziosi che hanno prodotto un grande sviluppo tecnologico, tuttora in corso, e una maggiore sensibilità che ha portato molti Paesi ad assumere impegni e prendere provvedimenti legislativi sul tema.
L’analisi delle emissioni, svolta per settori di attività produttiva e categorie merceologiche, ha portato alla luce un dato estremamente significativo: gran parte del consumo di energie e delle emissioni di anidride carbonica è prodotto dal settore delle costruzioni. Un dato che oggi è un assunto.
Sostenibilità tecnico-economica
Secondo il Rapporto sullo stato globale del 2019 per l’edilizia e le costruzioni redatto dal Global Alleance for Building and Construction a questo settore si deve il 40% delle emissioni di gas serra legati alla richiesta di energia e ai processi di trasformazione.
Questo dato è in calo rispetto ai decenni passati grazie a interventi e accordi globali come il protocollo di Kyoto del 1997, certamente uno dei più importanti.
Accordo entrato in vigore solo nel 2005 con l’adesione della Russia che impegna volontariamente tutti i firmatari a una riduzione di emissioni dannose di gas serra fissando obiettivi pluriennali.
Seguendo questa direzione in Europa nel quadriennio dal 1998 al 2002 è stato lanciato il progetto Cepheus che si pone l’obiettivo di “verificare e testare la sostenibilità tecnica ed economica del marchio Habitat Passivo in Europa, realizzando e monitorando 250 case passive, dimostrando una riduzione del 42% dei consumi energetici rispetto a una costruzione tradizionale”.
Ricordando anche solo queste poche iniziative, emerge come l’archetipo del rifugio, così come anche l’architettura più teorica e sperimentale, non è più in grado di fornire una risposta in grado di soddisfare i fabbisogni dell’uomo.
Alla fine degli anni Novanta, la coscienza di progettisti e addetti ai lavori delle costruzioni muta chiaramente verso principi di attenzione alla riduzione di emissioni nocive e una riduzione dello sfruttamento delle energie non rinnovabili.
Questo passaggio di coscienza fondamentale coinvolse tutti gli aspetti delle costruzioni e del costruire. Quell’architettura che si è trasformata passando dalle grandi masse murarie e piccole aperture, alla riduzione degli spessori a favore di maggiori aperture deve necessariamente ritrovare un giusto equilibrio tra le parti e tornare a dialogare con il contesto ambientale (naturale e antropizzato).
Involucro, serramenti e impianti
Le caratteristiche e le prestazioni dell’involucro e dei serramenti sono così diventati ambiti privilegiati di ricerca per rispondere alle rinnovate esigenze. A questi si aggiunge l’evoluzione degli impianti, tra gli elementi di novità di questo nuovo modo di progettare e costruire.
La sostituzione dei vecchi impianti a combustibile fossile con quelli a energia rinnovabile segnarono progressivamente la definitiva evoluzione di un edificio efficiente.
Di poco precedente al progetto Cepheus è la fondazione del Passiv Haus Institut, fondato in Germania da Wolfgang Feist, con l’obiettivo di valutare l’evoluzione del concetto di casa passiva, declinando e descrivendo le procedure e gli standard di questo tipo di edifici.
L’obiettivo era la creazione di un protocollo per il quale, attraverso un controllo del processo di costruzione e gestione, l’edificio rispondesse a dei requisiti specifici che portassero a un consumo termico annuo pari o inferiore ai 15 KWh/m2.
Near Zero Energy Building (Nzeb)
Il 19 maggio del 2010 il Parlamento europeo con la Direttiva 2010/31/Ue definisce gli edifici Near Zero Energy Building (Nzeb), edifici ad energia quasi zero. Questa direttiva, adottata in Italia con il dm 26.06.2015, definisce e promuove all’interno dell’Unione Europea la prestazione energetica degli edifici esistenti e di nuova costruzione.
La direttiva definisce un edificio a energia zero come “un edificio ad altissima prestazione energetica […] con fabbisogno energetico molto basso o quasi nullo che dovrebbe essere coperto in misura molto significativa da energia da fonti rinnovabili”. Il primo decennio del nuovo Millennio ha tracciato una linea di demarcazione tra quello che era il costruire del passato e quello che avrebbe dovuto essere nel futuro.
Attualmente, gli esempi di edifici energeticamente efficienti sono numerosi in tutta Europa, affiancati da nuovi enti, istituti e iniziative. In Italia secondo le stime dell’Osservatorio nazionale Nzeb lanciato dall’Enea nel biennio 2016-2017 sono stati costruiti circa 600 edifici con fabbisogno quasi nullo. Un segnale positivo, anche se ancora non sufficiente, che fa comprendere come l’attenzione verso questo tipo architettura sia in realtà ancora in fase embrionale.
cm, λ = 2.30 W/mk; 2. Strato di impermeabilizzante; 3. Polistirene espanso estruso, spessore 16 cm, λ = 0,033 W/mk (valore su 8 cm); 4. Platea in calcestruzzo armato, spessore 30 cm, λ = 2,30 W/mk; 5. Sottofondo alleggerito in perlite, spessore 10 cm, λ = 0,088 W/mk; 6. Massetto con rete elettrosaldata, spessore 4 cm, λ = 1,35 W/mk; 7. Pavimento in gres, spessore 1 cm; 8. Intonaco esterno a base di calce, spessore 2,5 cm, λ = 0,075 W/mk; 9. Strato impermeabilizzante; 10. Polistirene espanso estruso, spessore 8 cm, λ = 0,033 W/mk; 11. Blocco in laterizio forato e rettificato, spessore 36,5 cm, λ = 0,07 W/mk; 12. Intonaco interno a base di calce, spessore 1,5 cm, λ = 0,54 W/mk; 13. Intonaco interno a base di calce, spessore 1,5 cm, λ = 0,54 W/mk; 14. Blocco in laterizio forato e rettificato, spessore 45 cm, λ = 0,10 W/mk; 15. Intonaco esterno a base di calce, spessore 2,5 cm, λ = 0,075 W/mk; 16. Tegola in laterizio; 17. Telo traspirante impermeabile; 18. Fibra di legno, spessore 2,2 cm, λ = 0,42 W/mk; 19. Fibra di legno, spessore 30 cm totale, λ = 0,038 W/mk (valore su 10 cm); 20. Barriera al vapore; 21. Tavolato in legno, spessore 2 cm, λ = 0,13 W/mk.
SISTEMA COSTRUTTIVO IN LATERIZIO
Tipologia: Sistema rettificato monostrato Bio Plan
Spessore: 45 cm
Resistenza media a compressione dei blocchi nella direzione dei carichi verticali: 8,8 N/mm2
Resistenza caratteristica a compressione della muratura: 5,0 N/mm2
Trasmittanza parete: 0,193 W/m2K
Trasmittanza parete con intonaci: 0,191 W/m2K
Sfasamento parete con intonaci: 29,02 ore
Attenuazione parete con intonaci: 0,010
Massa superficiale, al netto degli intonaci: 373,5 kg/ m2
Calore specifico:1000 J/kgK
Potere fonoisolante: 52 dB
CHI HA FATTO COSA
Oggetto: Nuova costruzione di edificio unifamiliare Nzeb Leb Ph
Località: Gaglianico (Bi)
Committente: Privato
Progetto architettonico: Geom. Enrico Donzelli
Progetto strutturale: Arch. Piero Napolitano
Progetto impiantistico: Rv Consulting + Design srl
Impresa di costruzione: Artigiani Costruttori srl
Superficie: 169 m2
Fotografie: Rv Consulting + Design srl
