FABIO MAINA ARCHITETTO
FABIO MAINA ARCHITETTO
IL FABBRICATO
L’edificio in oggetto è composto da un piano interrato e da due piani fuori terra con copertura inclinata. I piani abitativi sono formati da un piano terra, dove prende posto la zona giorno, e da un piano primo sul quale insiste direttamente la copertura, entrambi di circa 80 mq di superficie utile. Il piano interrato ospita invece alcuni locali di servizio; l’unica porzione di questo piano appartenente all’involucro riscaldato è costituita dal disimpegno nel quale arriva la scala di comunicazione con i piani soprastanti, quest’ultima di circa 20 mq di superficie utile.
L'IDEA DELLA CERTIFICAZIONE CASACLIMA E LE STRATEGIE PASSIVE
L’iter che ha portato alla definizione del progetto energetico legato a quest’abitazione non è stato il più consono per il raggiungimento di queste prestazioni; solo dopo aver fatto redigere il progetto architettonico, infatti, i proprietari sono entrati in contatto con il mondo CasaClima, facendosi coinvolgere dal concetto che vi sta dietro: una certificazione di alta efficienza energetica, sinonimo allo stesso tempo di un’altissima qualità abitativa e costruttiva, il tutto raggiunto attraverso standard di progettazione rigorosi e di altissima competenza. Così hanno deciso di adottare per la loro casa la prestazione energetica migliore prevista dal protocollo CasaClima: la classe Gold.
L’Agenzia CasaClima di Bolzano è un ente con sede in Trentino Alto Adige, nato all’inizio degli anni 2000, che si pone come ente terzo di certificazione di costruzioni ad alta efficienza energetica di qualsiasi tipologia costruttiva: dalla tecnologia tradizionale in cemento e mattoni, agli edifici in legno, a qualsiasi altra tecnologia. Il protocollo di progettazione dell’Agenzia CasaClima ha fatto sì che con il tempo gli edifici che venivano certificati diventassero sempre di più sinonimo di efficienza energetica, ma anche di notevole qualità costruttiva e alto confort abitativo. La certificazione CasaClima prevede come la certificazione energetica nazionale delle classi, dove le classi A e B sono classi all’interno delle quali possono rientrare edifici con concetti energetici più vicini all’edilizia tradizionale ma con una notevole attenzione alla qualità costruttiva ed energetica, mentre la classe Gold, quella a cui si punta con quest’abitazione, ha concetti energetici più spinti.
La differenza sostanziale della certificazione di un edificio rilasciata dall’Agenzia CasaClima sta proprio nel fatto di essere rilasciata da un ente terzo, il progettista Consulente CasaClima che redige la progettazione energetica e segue cantieristicamente la costruzione nel rispetto del progetto, non è egli stesso che rilascia la certificazione, ma redige il progetto e i calcoli energetici che rispettino il protocollo CasaClima, questa progettazione viene inviata a Bolzano dove l’Agenzia CasaClima effettua un controllo minuzioso, allo stesso modo nella fase cantieristica il Consulente deve inviare costantemente a Bolzano delle relazioni fotografiche che attestino la conformità di quanto si sta realizzando con il progetto che è stato preparato, in aggiunta in alcune fasi cantieristiche CasaClima invia un Auditore, che non corrisponde mai al Consulente che ha svolto la progettazione per chiari motivi di conflitto di interessi, per il controllo delle fasi realizzative più importanti. Solo poi alla fine dei lavori, in virtù dei controlli progettuali e cantieristici effettuati, l’Agenzia CasaClima rilascia la certificazione, tutto questo a tutela del committente perché sia in possesso un edificio che veramente risponde alle caratteristiche dichiarate.
Tornando all’iter che ha portato a concepire l’edificio come sta prendendo forma ora, nel momento in cui ha avuto inizio la progettazione energetica del fabbricato si è scelto di andare ancora oltre: invece di raggiungere solamente la prestazione energetica consona ad ottenere la classificazione prima descritta, si è pensato di concepire il fabbricato in chiave passiva, ovvero raggiungere una prestazione tale da non rendere necessaria l’installazione di un impianto di riscaldamento standard, o comunque una sua installazione parziale o puntuale a sola integrazione dell’impianto di ventilazione meccanica controllata.
Per tale motivo è stato deciso di sottoporre il fabbricato anche al pacchetto di calcolo del Passivhaus Istitut di Darmstadt per verificare il comportamento in chiave passiva del fabbricato.
Tutto questo però si doveva armonizzare con una progettazione architettonica già definitiva e alla quale i proprietari erano affezionati e quindi da stravolgere il meno possibile. Fortunatamente la conformazione e l’orientamento del lotto hanno fatto sì che il progetto già concepito funzionasse moderatamente bene anche dal punto di vista energetico; pertanto non è stato necessario uno stravolgimento, ma semplicemente un aggiustamento dello stesso, in particolare, per quanto riguarda la gestione degli ombreggiamenti. In aggiunta infatti a lievi modifiche sulle aperture, si è radicalmente sostituito il porticato che era previsto nella zona sud-ovest (che prevedeva una struttura più massiccia che non rendeva sfruttabili al meglio gli apporti solari invernali): è stato invece inserito un porticato dotato di un sistema di ombreggiamenti mobili, utili a beneficiare del soleggiamento invernale ma con la possibilità di schermare quello estivo, dando allo stesso tempo una caratterizzazione più moderna all’edificio.
L’ultimo passo che si è deciso di affrontare è stato poi quello di intraprendere l’iter che porterà a capire se l’edificio potrà essere certificato anche con il Passivhaus Institut di Darmastadt, ente tedesco nato agli inizio degli anni ’90 conosciuto in tutto il mondo e specializzato nella progettazione e certificazione di edifici passivi che rispettino i parametri dettati dallo stesso istituto.
LA TECNOLOGIA COSTRUTTIVA
Il concetto costruttivo è quello dei pannelli XLAM per le strutture di elevazione verticali, e struttura a travi di legno lamellare per il solaio intermedio e per la copertura. L’utilizzo del legno come tecnologia costruttiva ha reso infatti di più facile risoluzione i ponti termici, in aggiunta alla possibilità di un controllo migliore della realizzazione della tenuta all’aria, importantissimo in edifici ad alte prestazioni energetiche e oggetto di controllo con il test di tenuta all’aria: al fine dell’ottenimento della classe Gold di CasaClima infatti alla fine dei lavori dovrà essere superato questo test con valori molto ristrettivi.
La struttura lignea si eleva, ovviamente, solo per la parte fuori terra, mentre il piano interrato è realizzato in cemento armato.
L'INVOLUCRO PASSIVO
Prerogativa del raggiungimento di una prestazione energetica come quella che ci si è prefissati in questo fabbricato è la progettazione, meticolosa e di dettaglio, dell'involucro opaco, il quale deve essere analizzato in ogni più piccolo particolare.
In aggiunta infatti alla progettazione della coibentazione termica che in un edificio del genere assume spessori importanti, è stata portata avanti un'altissima attenzione alla risoluzione di tutti i ponti termici, in modo da capire come minimizzare il loro contributo e verificare il rispetto dei requisiti di temperature superficiali oggetto della certificazione CasaClima.
Altro concetto di particolare importanza che ha portato ad affrontare un'analisi di dettaglio dell'involucro è stata la progettazione della tenuta all'aria e della tenuta al vento, essenziali per ottenere le prestazioni volute e per garantire un'altissima qualità costruttiva, sono stati quindi esaminati tutti i giunti della struttura in modo da progettare come risolvere la continuità delle tenute.
Andando più nel dettaglio degli elementi costituenti l'involucro opaco, consideriamo le pareti perimetrali, la cui funzione statica è soddisfatta da pannelli in XLAM: sono costituite da una coibentazione interna di 15 cm in pannelli di fibra di legno e una esterna sempre in fibra di legno di 24 cm.
Per quanto riguarda le strutture verticali del piano interrato, che confinano per un lato con l'esterno e per tre lati con locali non riscaldati, si prevede una muratura in laterizio porizzato e una coibentazione esterna dello spessore di 24 cm in materiale sintetico.
Per quanto riguarda la copertura è stato previsto un pacchetto costituito da 32 centimetri di fibra di legno posato su un tavolato continuo fissato a sua volta su una travatura in legno lamellare.
Il solaio del piano terra che comunica con i locali interrati è costituito una struttura in latero-cemento provvisto di una coibentazione complessiva di 26 cm.
L'involucro trasparente è un elemento che merita grande attenzione, in quanto, in aggiunta al contenimento delle dispersioni, occorre ottimizzare gli apporti solari. Per questo diventa di fondamentale importanza prima di tutto la scelta della vetratura che deve avere caratteristiche mirate al singolo progetto termico. Per quanto riguarda il telaio si è scelto di utilizzare il legno con una protezione esterna in alluminio con l'utilizzo di un telaio particolare progettato appositamente per edifici che devono avere caratteristiche utili ad ottenere le certificazioni di CasaClima e del Passivhaus Institut. Terzo e ultimo elemento, ma di paritaria importanza, è la posa; indispensabile per minimizzare il ponte termico formato dall'aggancio del serramento sulla muratura e per verificare il rispetto dei requisiti di temperature superficiali richiesti dall'Agenzia CasaClima.
GLI IMPIANTI
Come accennato nella premessa, la prestazione energetica del fabbricato che ci si è prefissati di raggiungere ha consentito provvedere al pochissimo fabbisogno di calore di cui necessita il fabbricato quasi esclusivamente tramite la Ventilazione Meccanica Controllata.
Rispetto ad un impianto tradizionale infatti l'impianto di Ventilazione Meccanica Controllata è stato concepito non solo con un recuperatore passivo di calore, ma provvisto anche di una batteria idronica di post-riscaldamento che fornisce all'aria di mandata la giusta quantità di calore richiesta dall'ambiente, e di una batteria di pre-riscaldamento dell'aria prelevata dall'esterno per garantire le corrette portate di aria, anche con temperature molto rigide.
Inoltre per garantire una temperatura a necessità più alta nei bagni si è prevista l'installazione di scalda-salviette che coprono il fabbisogno localizzato.
Un'impiantistica del genere è possibile solamente con bassissimi valori di carico termico per poter mantenere i giusti rapporti tra portate d'aria e temperature di riscaldamento dell'aria di mandata; per questo motivo è stata fondamentale la verifica del comportamento della casa con il PHPP (Pacchetto di Progettazione Passivhaus).
A copertura del fabbisogno di riscaldamento e della produzione di acqua calda sanitaria come fonte di generazione, è stata scelta una pompa di calore aria-acqua, mentre a parziale fornitura dell'energia elettrica richiesta (e per rispondere agli obblighi normativi) è in previsione l'installazione di un impianto fotovoltaico.
Una costruzione così strutturata è caratterizzata anche da un bassissimo impatto ambientale: considerando infatti la quantità di pannelli solari fotovoltaici che si sta valutando di installare, le emissioni raggiunte si attestano intorno agli 7 kg CO2/m2a (calcolati con il software di calcolo di CasaClima, ProCasaClima 2015). Basti pensare che se l'abitazione fosse stata progettata per rispettare le minime richieste normative per quanto riguarda l'involucro e la copertura di energie rinnovabili, essendo comunque sempre dotata di una Pompa di Calore per l'approvvigionamento di riscaldamento e acqua calda sanitaria, le emissioni sarebbero più che triplicate.