• Articolo , 23 maggio 2007
  • Autosufficienza energetica e integrazione architettonica

  • Ecoefficienza energetica dell’ambiente costruito: l’integrazione delle fonti rinnovabili nel progetto di architettura. Problemi e strumenti per risolvere la compatibilità tra queste due esigenze

Il concetto di sostenibilità, correlato al concetto di difesa dell’ambiente, nell’accezione originaria e più diffusa a livello collettivo nasce come strettamente correlato alla privazione ed alla restrizione di usi e comportamenti. “Risparmio energetico e lume di candela”, era l’associazione di idee che negli anni ’70 si diffondeva per rispondere alla prima crisi energetica.
Alla luce degli attuali scenari tali correlazioni “problema-soluzione” risultano quantomeno anacronistiche e definiscono di fatto una nuova e differente politica ambientale. Prima si doveva, in assenza di strumentazioni tecnico-metodologiche, combattere il degrado e lo spreco di risorse attraverso una accorta amministrazione “centellinando” quindi l’uso di energie e prodotti. Attualmente invece l’evoluzione tecnologica, nonché delle strategie e metodologie di progettazione, permette di individuare nella “progettualità” la risposta più conveniente e concreta alle problematiche ambientali. E quindi si analizzano le condizioni di stato iniziale dell’ambiente, si prefigurano obiettivi di miglioramento, ottimizzazione, trasformazione, si definiscono le strategie necessarie per raggiungerli, si delineano le linee programmatiche per la gestione delle condizioni e delle situazioni attuate. Il tutto viene supportato da uno scenario tecnologico che oggi è in grado di proporre soluzioni alternative, sia relativamente al consumo delle risorse (utilizzazione delle fonti rinnovabili in luogo di quelle esauribili), che in relazione alle loro specifiche modalità d’uso (tecnologie e sistemi per il miglioramento di efficienza e prestazioni senza aumento dell’input energetico).
Questa nuova generazione delle politiche ambientali conduce ad una riprogrammazione e riprogettazione di attività e fasi produttive, nonchè di prodotti e delle relative modalità di fruizione, che coinvolge tutti i livelli di sviluppo, da quello del prodotto industriale a quello degli insediamenti urbani.

Risulta quindi chiaro come operazioni quali la ridefinizione degli assetti urbani attuali e la definizione di nuovi assetti rispondenti agli obiettivi di basso impatto ambientale, di ottimizzazione naturale delle condizioni di comfort e fruibilità degli ambienti, ecc., rivestano oggi una importanza fondamentale. Nell’ambito di questa è divenuto oramai imprescindibile e fondamentale (e destinato a divenire predominante in un futuro certamente non lontano) il ruolo delle fonti rinnovabili.
Inoltre la necessità di adempiere alle direttive e ai programmi europei (EPDB, Kyoto, ecc…), il continuo aumento dei costi delle fonti di approvvigionamento energetico tradizionali, il maggiore interesse verso la cultura dell’abitare (comfort, qualità dell’aria, risparmio energetico) e rispetto dell’ambiente (inquinamento, emissioni, risorse) hanno posto il tema dell’ecoefficienza delle costruzioni al centro di numerose iniziative nazionali e locali, tanto da divenire oggetto di diversi campi dell’attività normativa italiana soprattutto negli ultimi anni.
È infatti impossibile diffondere principi e linee guida senza un adeguato apparato normativo di supporto che permetta a progettisti, amministratori, operatori edilizi e utenti finali di definire obiettivi e di raggiungere risultati “sostenibili” per tutti.

h4. Riferimenti normativi, premialità e incentivi

Nell’ambito dell’Italia centrale assume particolare rilevanza l’intensa attività esercitata dal Comune di Roma per promuovere la diffusione delle fonti energetiche rinnovabili e l’adozione di misure di efficienza energetica, sia a livello urbanistico che edilizio, in particolare attraverso la normativa del Piano Regolatore Generale, dei Piani attuativi e del Regolamento Edilizio.
L’art.10 del Nuovo Piano Regolatore Generale introduce, fra gli interventi paesaggistico-ambientali possibili, quelli definiti dalla categoria “MIGLIORAMENTO BIO-ENERGETICO” : “… insieme di interventi volti a migliorare le prestazioni bio-climatiche delle componenti insediative”. Questo pacchetto di iniziative si articola in varie soluzioni che comprendono: la regolazione climatica degli edifici secondo principi della bioarchitettura; il mantenimento della permeabilità dei suoli; l’utilizzo di fonti energetiche naturali e rinnovabili; il recupero di acque reflue e meteoriche per usi irrigui, di fertilizzazione dei suoli o per servizi igienici; l’impiego di materiali da costruzione durevoli e mantenibili; l’uso del verde con finalità di regolazione microclimatica e di protezione dall’inquinamento acustico ed atmosferico.

Il Capo XI delle NTA (Norme Tecniche di attuazione) del P.P. (Piano Particolareggiato) di Saline costituisce il cardine dell’attuale sistema di promozione della progettazione bioecologica e dell’utilizzo di fonti energetiche rinnovabili (FER): rappresenta le modalità attuative dell’art. 10 commi 7 e 9 delle NTA del NPRG, dell’art. 17 dell’appendice “Criteri di progettazione in aree trasformabili” allegata al Bando di confronto concorrenziale dei Piani di Recupero Urbano già adottati dal Consiglio Comunale e dell’art. 12 del bando dei P.R.U. che prevede la “Corresponsione a scomputo del contributo straordinario” per le tecnologie per il risparmio energetico come definite dall’art. 8 della L. 10/91 .
Si concede un franco di cubatura (nel rispetto di determinate condizioni tecnico-dimensionali e di orientamento specificate in dettaglio) per volumi tecnici e/o extraspessori realizzati ai fini del risparmio energetico quali:

– serre solari

– pergole, logge, graticci a verde, persiane mobili ed altro

– coperture tecnologiche a captazione energetica

– camini polifunzionali per il controllo dei flussi d’aria calda e fredda

– spessori murari di tamponamento oltre 30 cm e fino a 50 cm

– solai con spessori da 20 cm a 45 cm

Altre prescrizioni:

– sfruttamento dei fronti di assorbimento energetico

– orientamento ottimale degli edifici

– ambienti interrati/seminterrati per aumentare l’isolamento della costruzione dal terreno

– utilizzo prevalente di materiali naturali ed ecologici

– utilizzo di pergolati in legno posti in modo da formare corti aperte al migliore orientamento (non vengono computate fino a 1/50 dell’area del lotto)

– utilizzo della vegetazione e massima permeabilità dei suoli

– utilizzo di sistemi di raccolta e riutilizzazione delle acque meteoriche

Il Regolamento Edilizio costituisce indubbiamente lo strumento più efficace ed efficiente di cui un’amministrazione comunale dispone per diffondere e rendere cogenti i princìpi del costruire sostenibile.
Al fine di adempiere alle disposizioni regionali, e contemporaneamente regolamentare la materia nel periodo che intercorre fino all’approvazione dei nuovi strumenti urbanistici ed edilizi, il Consiglio Comunale ha integrato il regolamento edilizio vigente con le seguenti disposizioni:

• Risparmio energetico e utilizzo di fonti rinnovabili di energia

Fino al 2007, il fabbisogno energetico degli edifici pubblici e privati di nuova costruzione deve essere garantito

– per il 15 % da sistemi passivi

– per il 15 % dall’utilizzo di fonti rinnovabili di energia

mentre il 50% del fabbisogno di energia primaria per la produzione di acqua calda sanitaria deve essere assicurato dall’utilizzo delle FER.
Dal 2008, almeno il 30 % del fabbisogno complessivo dell’edificio deve essere coperto dall’utilizzo di fonti rinnovabili. La soglia minima salirà al 50 % per gli edifici costruiti all’interno di programmi edilizi approvati dal Comune quali Programmi di Recupero Urbano, Programmi Integrati, Progetti Urbani, Accordi di Programma, per le costruzioni “in deroga” e per gli edifici pubblici o di uso pubblico di nuova costruzione. Rimarrà invariato il soddisfacimento del 50% del fabbisogno per la produzione di acqua calda sanitaria.
Particolare attenzione è richiesta all’integrazione dei dispositivi captanti nel manufatto edilizio al fine di preservarne la qualità architettonica ed estetica. Il tutto dovrà essere oggetto di un’apposita perizia giurata da parte di un tecnico abilitato che varrà ai fini del rilascio sia del titolo abilitativi, che del successivo certificato di agibilità.

• Incentivi volumetrici

Coerentemente con quanto precedentemente normato, vengono esclusi dal calcolo delle volumetrie (o, meglio, dal “volume imponibile” come definito delle NTA del NPRG):

– gli spessori dei muri esterni di tamponamento oltre cm 30 e fino a cm 50;

– gli spessori dei solai oltre i cm 20 e fino a cm 45;

– il vano tecnico di alloggiamento degli impianti (solare e/o fotovoltaico) e dei serbatoi di accumulo posti sotto il tetto captante, purchè di altezza massima interna inferiore a m 2,40.

h4. Il ruolo delle rinnovabili nella trasformazione dell’ambiente urbano

L’uso e l’integrazione delle energie rinnovabili nell’architettura definisce una fondamentale strategia tecnico-attuativa, attraverso la quale è possibile, individuando le tecnologie adatte all’ambiente urbano, incidere significativamente sulle modalità di produzione e consumo energetico. In tal senso possono essere definite “tecnologie urbane”:

– Impianti e tecnologie bioclimatiche di riscaldamento passivo

– Impianti e tecnologie bioclimatiche di raffrescamento passivo

– Impianti solari termici a bassa termperatura

– Impianti solari fotovoltaici

– Impianti di produzione di energia elettrica alimentati dal biogas

– Impianti di riscaldamento geotermici

– Sistemi di teleriscaldamento

Tali sistemi tecnologici ed impiantistici consentono di intervenire, nel contesto edilizio, in modo sinergico ai criteri organizzativi delle infrastrutture urbane, e possono consentire il raggiungimento degli obiettivi di ecoefficienza degli edifici attraverso il loro ripensamento funzionale.
In particolare per quanto riguarda l’utilizzo di tecnologie facenti uso di fonti rinnovabili, integrate negli edifici, sono previsti incentivi per l’installazione degli impianti solari fotovoltaici e degli impianti solari termici.

h4. Considerazioni finali: l’impiego dei sistemi solari passivi

I sistemi solari passivi, nelle loro fondamentali sottoarticolazioni e configurazioni, che corrispondono ai sistemi a guadagno diretto, indiretto e isolato, utilizzano principi di funzionamento naturali e si differenziano per le modalità di trasmissione e distribuzione dei flussi termici.
I principi di funzionamento, basati come detto su fenomeni fisici naturali, fanno riferimento a differenti fasi di attuazione del guadagno termico una delle quali è quella della captazione solare, realizzata mediante apposite vetrate captanti. Segue poi una successiva fase di assorbimento ed accumulo energetico, in cui entrano in gioco le proprietà fisico-costitutive di specifici materiali, in grado di assorbire ed accumulare elevate quantità energetiche. Il processo si conclude con una fase di guadagno termico, in cui avviene la distribuzione del calore agli ambienti, attuata con differenti modalità (può essere prevista una distribuzione di calore radiativa, convettiva, o una combinazione di entrambe).
Ai fini di una integrazione maggiormente efficace, soprattutto sotto il profilo architettonico e del “linguaggio”, di tali tecnologie con il progetto di architettura, sono elevate le potenzialità correlate all’utilizzazione di sistemi di guadagno solare diretto ed indiretto. I sistemi di guadagno isolato infatti, proprio in conseguenza della loro caratteristica fondamentale di poter attuare le fasi di captazione ed accumulo attraverso specifici componenti, indipendenti funzionalmente dall’organismo edilizio, pongono maggiori problematiche di integrazione nell’assetto architettonico dell’edificio. Si configurano infatti come elementi e/o componenti spesso sovrapposti al sistema architettonico e scarsamente integrati con esso nella definizione delle caratteristiche architettoniche e che risultano quindi slegate dalla qualità morfologica degli edifici. È il caso, ad esempio, dei tradizionali collettori (pannelli) solari per la produzione dell’acqua calda destinata agli usi sanitari e/o di riscaldamento ambientale. La tendenza attuale, dettata da un minore impegno in fase di progetto e da una presunta maggiore facilità realizzativa, è quella di prevederne una applicazione sulla copertura dell’edificio che il più delle volte avviene, una volta definito il progetto architettonico, sotto le indicazione dell’impiantista, a prescindere, o quasi, dal disegno architettonico proposto. È evidente come un protrarsi di tale prassi possa nel tempo dar luogo ad assetti urbani che, se da un lato possono essere confacenti alle istanze ambientali e di risparmio energetico, dall’altro potranno risultare caratterizzati da uno scadere della qualità estetica ed architettonica in relazione alla presenza di sistemi impiantistici ingombranti, spesso vistosi, omologanti e poco integrati con il disegno architettonico generale dell’edificio.

L’invito, rivolto a progettisti, committenti e costruttori, è quello di considerare tutte le possibili opzioni per risolvere il dualismo conflittuale tra energia e ambiente. Così si potranno vagliare attentamente le possibilità del ricorso alle sopracitate tecnologie di guadagno solare diretto ed indiretto, caratterizzate da elevate possibilità di integrazione nell’architettura e da rilevanti margini di implementazione e sviluppo (legato all’innovazione tecnologica, dei materiali e dei componenti) delle specifiche potenzialità energetico-ambientali. Questo del resto hanno dimostrato e stanno dimostrando, attraverso molteplici realizzazioni, alcuni tra i progettisti maggiormente in vista nello scenario internazionale.

_Fabrizio Orlandi è Ordinario di Tecnologie dell’Architettura presso l’Università di Roma, Sapienza, Dipartimento ITACA, 1^ Facoltà di Architettura “L.Quaroni” e Direttore del Master di II Livello Architettura Bioecologica e Tecnologie Sostenibili per l’Ambiente_