Abbiamo intervistato esperti da tutto il mondo per scoprire quali innovazioni tecnologiche trovano più stimolanti
Mariko Eto, designer dello studio giapponese Sola Architecture Design, concorda: «Le prestazioni, conformi agli standard Passivhaus, possono diminuire significativamente il consumo di energia e le emissioni di CO₂, che rappresentano il 30% delle emissioni globali legate all’energia».
Angus Eitel mette in luce un altro aspetto importante dell’architettura passiva: l’attenzione ai materiali utilizzati per l’involucro dell’edificio, che punta su un elevato livello di isolamento e una costruzione a tenuta d’aria.
Interessante notare come queste tecniche siano accessibili ai proprietari di abitazioni, e Rebecca Naughtin enfatizza l’importanza di considerarle sin dalle prime fasi di un progetto.
Isolamento ed efficienza termica
Le innovazioni in termini di efficienza termica e isolamento vanno di pari passo. «Per quanto riguarda i materiali, ci sono continui miglioramenti in tutti gli aspetti dell’isolamento (per un isolamento più efficace con minor spessore), l’efficienza termica delle finestre (i tripli vetri sono ormai comuni), e altro ancora», afferma Eitel. «Di recente abbiamo esplorato l’“isolamento in aerogel”, un isolamento ad alte prestazioni adatto a pareti, pavimenti, tetti ed è ideale per ristrutturazioni dove lo spessore è limitato».
Queste tecnologie sono disponibili per i proprietari di case? «Raggiungere alti livelli di isolamento o una buona tenuta all’aria è relativamente semplice nelle nuove costruzioni e negli ampliamenti, ma meno nei progetti di ristrutturazione», osserva Eitel.
La designer italiana Maria Elisa Villa parla di «nanotecnologie, che creano nuovi prodotti realmente sostenibili ed efficaci, come i nuovi rivestimenti termici, che hanno pochi centimetri di spessore». Mentre questi prodotti sono già disponibili sul mercato, Maria Elisa Villa nota che non sono sempre ben conosciuti dai professionisti.
D’altra parte, l’architetto tedesco Thomas Dauber evidenzia che anche i materiali più tradizionali possono essere usati efficacemente. Osserva che gli edifici con struttura in legno richiedono pareti più sottili rispetto a quelli in pietra, e che per l’isolamento, la cellulosa o la lana naturale possono mantenere caldo un edificio in legno anche con uno spessore di soli 20 centimetri.
Riscaldamento
Il riscaldamento e il comfort climatico sono naturalmente tra le principali sfide della progettazione passiva, quindi non sorprende che molti professionisti abbiano identificato le principali innovazioni in questo settore.
Mariko Eto si concentra in particolare sugli impianti solari termici e sulle stufe a pellet.
Daisuke Sanada, dello studio Suwa Architects + Engineers, è particolarmente interessato alla teoria dell’“exergia”, che esamina come le fonti di energia meno efficienti (come il calore solare) possano essere utilizzate per riscaldare le nostre case in modo sostenibile.
«I risultati possono essere utilizzati per ottimizzare la progettazione di tetti e finestre, le scelte degli impianti e i sistemi di riscaldamento e raffreddamento, in vista della realizzazione di edifici con un impatto ambientale minimo», spiega.
Il riscaldamento radiante è particolarmente rilevante oggigiorno. «In un ambiente termico che utilizza il riscaldamento radiante, non è l’aria, ma la temperatura della superficie delle pareti della stanza a essere importante. Alla luce della crisi del Coronavirus, l’importanza della ventilazione sta guadagnando attenzione, e l’ambiente termico che utilizza il calore radiante come risultato di una progettazione attenta ai processi di exergia assumerà sempre maggiore rilevanza», afferma il progettista.
Angus Eitel concorda sul fatto che la ventilazione è una questione rilevante, soprattutto nella situazione di emergenza da Covid-19. «Sempre più spesso, stiamo installando sistemi di ventilazione incrociata come quelli di ventilazione meccanica con recupero di calore (MVHR), che scambiano il calore dell’aria viziata estratta con l’aria fresca in entrata, assicurando una temperatura ottimale in tutta la casa e aria pulita», spiega.
Tuttavia, le pompe di calore presentano alcuni svantaggi. «Le pompe di calore ad aria sono attualmente la soluzione ideale per la generazione di energia (per il riscaldamento e l’acqua calda) per uso residenziale. Le pompe di calore geotermiche, sebbene più costose, offrono un’alternativa silenziosa e visivamente più discreta».
L’architetto italiano Michele Perlini segnala una nuova tecnologia emergente: «Parlerei dei nuovi generatori di calore a idrogeno, che riscaldano gli ambienti domestici attraverso una reazione catalitica, senza fiamma e senza emissioni di CO₂. Questo avviene a una temperatura di circa 300°C e non produce ossidi di azoto nocivi (NOx); l’unico prodotto di scarto della reazione è il vapore acqueo, che può essere rilasciato nell’atmosfera senza problemi».
Accumulo di energia
Molti dei professionisti con cui abbiamo parlato hanno indicato l’immagazzinamento dell’energia come uno dei principali ostacoli alla gestione sostenibile dell’energia. «Lo stoccaggio dell’elettricità è stato descritto come il Santo Graal dell’industria delle energie rinnovabili. È molto difficile e molto costoso immagazzinare l’elettricità… Lo stoccaggio può essere ottenuto con l’installazione di batterie. La batteria Tesla Powerwall è disponibile da tempo, ma si stanno sviluppando altre soluzioni e i prezzi stanno scendendo», spiega Angus Eitel. Mariko Eto considera questa soluzione addirittura come una delle chiavi per l’espansione della produzione di energia nazionale.
Angus Eitel nota che le tecnologie di riscaldamento, come la pompa di calore geotermica menzionata sopra, affrontano sfide simili. «C’è un grande surplus di calore nei giorni estivi, ma il picco della domanda di riscaldamento si verifica nelle notti invernali». Una soluzione molto interessante è l’accumulo stagionale dell’energia termica, che utilizza il trasferimento stagionale del calore. «L’elemento chiave è la “Thermal Bank”. Una banca termica è utilizzata per immagazzinare temperature calde su un volume di terra molto grande per diversi mesi, a differenza di un accumulatore di calore standard che può mantenere una temperatura elevata solo per un breve periodo in un serbatoio isolato».
Naturalmente, quando si tratta di immagazzinare energia, le batterie stesse rappresentano una sfida ambientale, «sia per la loro fabbricazione (si pensi al litio) che per il loro smaltimento», commenta Angus Eitel. «Anche se non ancora facilmente disponibili, si stanno diffondendo materiali a cambiamento di fase per l’immagazzinamento di energia, il che ridurrà la dipendenza dalle batterie».
Riciclo, riuso e cradle to cradle
Il riciclo è sempre stato al centro del dibattito e su questo tema i professionisti ci segnalano sviluppi interessanti.
Ragionando su piccola scala, la progettista francese Tina Merkes indica la maggiore disponibilità di mobili realizzati con componenti riciclati come le finestre o gli elementi di falegnameria riciclati che si possono trovare sul sito www.100detours.com.
Su una scala più ampia, diversi architetti pensano agli sviluppi del pensiero sul ciclo di vita riguardo alla costruzione di una casa nel suo insieme. «C’è un crescente “movimento” che sostiene la necessità di riciclare, riutilizzare e riqualificare gli edifici esistenti piuttosto che demolire e ricostruire. Quest’ultimo è spesso più vantaggioso in termini di IVA nel Regno Unito. A mio parere, l’IVA allo 0% dovrebbe essere applicata agli edifici esistenti e non a quelli di nuova costruzione», sostiene Angus Eitel.
Rebecca Naughtin sostiene che «I progressi nell’analisi del ciclo di vita degli edifici e la tecnologia del “passaporto” dei materiali è il prossimo, emozionante passo verso un’economia circolare dei materiali».
L’architetto tedesco Jürgen Lehmeier dello studio büro für bauform nota che a volte ciò che è necessario è un approccio diverso ai materiali che già abbiamo. «Costruire in modo sostenibile significa anche mantenere la ciclicità dei materiali. L’impronta di carbonio dell’acciaio è sempre vista negativamente, perché se ne esamina solo il processo di produzione. Ciò che si dimentica in questo approccio è che l’acciaio può essere utilizzato più e più volte, e quindi, da questo punto di vista, è assolutamente sostenibile».
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Esperto nel settore immobiliare, Marco Esposito guida i lettori nella comprensione delle tendenze del mercato italiano. Grazie ai suoi consigli pratici, individua le migliori opportunità d’investimento nel settore.
Design passivo e contesto locale
Angus Eitel e l’architetto australiana Rebecca Naughtin evidenziano l’importanza di considerare l’orientamento e l’ambiente locale di una struttura per migliorare il riscaldamento e il raffreddamento passivi. L’architetto britannico sottolinea come sia fondamentale sfruttare la possibilità di «risparmiare energia gratuitamente».
«L’attenzione crescente verso ogni aspetto dell’orientamento del sito e le condizioni ambientali preesistenti rappresenta un’evoluzione affascinante nel design, che porta alla realizzazione di edifici efficienti e rispettosi dell’ambiente e delle tradizioni locali» aggiunge Naughtin. «Comprendere la direzione del vento può ottimizzare la ventilazione naturale e ridurre ulteriori consumi energetici».