PASSIVHAUS

Con il termine PASSIVHAUS si intende un edificio con delle caratteristiche prestazionali specifiche sotto l’aspetto della tecnologia costruttiva e della progettazione architettonica.

Tali requisiti tengono conto del contesto ambientale e del massimo impiego delle “energie passive”, così da ottenere un edificio confortevole e allo stesso tempo, auto-produttore del proprio fabbisogno energetico.

Quando si intende allora progettare una residenza in standard passivhaus, il concetto fondamentale è di riscaldarlo con l’utilizzo delle sole energie passive, che sono:

- energia solare

- energia delle persone

- illuminazione artificiale (lampadina) ed elettrodomestici

Dai concetti delineati finora, ne scaturiscono altri due fondamentali, e da tenere dunque in considerazione:

Efficienza Energetica e Comfort Indoor.

Questi due aspetti sono strettamente correlati, e per questo ugualmente importanti per delineare gli standard passivhaus: non dovrà esservi infatti Comfort Indoor che non tenga in considerazione l’Efficienza Energetica e viceversa.

Dunque, per far sì che un’abitazione sia considerata passiva, ottenere quindi lo standard passivhaus e la relativa certificazione, questa deve avere determinati requisiti.

1)    L’edificio necessita del massimo sfruttamento dell’energia solare, per questo deve essere progettato in maniera tale da creare, nella stagione invernale, il maggior apporto solare; ciò avviene tramite l’involucro e le chiusure trasparenti (infissi o aperture) orientate e dimensionate nel modo ottimale. Nella stagione estiva invece, l’edificio deve ripararsi dall’eccessivo irraggiamento solare ed evitando il surriscaldamento, mediante l’utilizzo di sistemi ombreggianti.

Una passivhaus in sintesi deve riuscire a sfruttare la sola energia proveniente dalle fonti energetiche passive che abbattono i costi per i consumi energetici.

2)    L’edificio deve avere un involucro fortemente prestazionale e deve quindi mantenere gli standard di efficienza al variare della tecnologia costruttiva e dai materiali utilizzati.

A prescindere dalle caratteristiche tecniche dell’involucro infatti, è sempre buona norma posizionare su di esso uno strato isolante: questo perché, considerando che l’edificio deve vivere consumando pochissima energia, questa stessa energia, una volta immagazzinata al suo interno, deve essere trattenuta ed utilizzata quanto più possibile.

3)    Una passivhaus, nella fase progettuale, avrà tutti i ponti termici agli elementi finiti verificati e risolti; se tale verifica non risulta possibile in questa prima fase, è necessario valutare il ponte termico nella fase esecutiva e andare a ridurlo e renderlo sostenibile energeticamente.

Ma che cosa è un ponte termico?

Il ponte termico è una zona locale dell’involucro (i cosiddetti punti freddi), in cui si manifesta una discontinuità tale che il flusso di calore tra l’interno e l’esterno sia differente. Le cause sono dovute alle discontinuità che sono di duplice natura: discontinuità geometrica e discontinuità materica.

I ponti termici dovuti a discontinuità geometrica sono quelli che si verificano a causa di una modificazione nella sagoma, un’interruzione di un elemento o l’intersezione di due elementi costruttivi.

I ponti termici dovuti a discontinuità materica sono causati dalla diversa conducibilità termica del singolo materiale rispetto a un altro ad esso contiguo, provocando una differente reazione al passaggio del calore. (Per conducibilità termica si intende la capacità del materiale di trasmettere il calore, e quindi di permetterne il passaggio).

Entrambi i casi di discontinuità si possono riscontrare, ad esempio, in corrispondenza degli spigoli, tra parete e solaio, tra parete e infisso ma anche in corrispondenza di balconi e davanzali delle finestre.

4)    Altro requisito molto importante in una passivhaus è quello della tenuta all’aria.
In termini chiari e semplici, si può dire che l’edificio non deve avere “spifferi”, e cioè passaggi d’aria verso l’esterno, perché questo comporterebbe una perdita di energia, sia nella stagione invernale che estiva. Punti critici per la tenuta all’aria, possono provocare inoltre condensa interstiziale: l’aria calda che dall’interno si muove verso l’esterno, può incontrare strati più freddi dell’involucro e li formare la condensa.

5)    Da non sottovalutare è la progettazione architettonica delle aperture e delle schermature, fondamentale per una passive house. Gli infissi sono infatti captatori di energia: i raggi solari che colpiscono il vetro dell’infisso lo scaldano, e scaldano l’ambiente al suo interno; il ragionamento di orientarle e dimensionarle a seconda del movimento solare è quindi una scelta architettonica preliminare che comporta la buona riuscita o non, di un ambiente confortevole. Nella stagione invernale infatti va bene che il sole riscaldi attraverso le aperture gli ambienti interni, ma non va bene nella stagione estiva: ecco perché sono fondamentali anche le schermature solari posizionate attentamente, in maniera tale da riparare dai raggi solari estivi e mantenere il comfort interno.

6)    La passivhaus è progettata con un unico sistema impiantistico, ovvero un impianto di ventilazione meccanica controllata con scambiatore di calore.

In breve, si tratta di una canalizzazione di tubazioni presenti in tutta l’abitazione; la loro funzione è di estrarre dagli ambienti l’aria calda viziata mediante dei tubi, mentre altri tubi immettono nell’ambiente l’aria fresca e pulita dall’esterno: questi due flussi di aria si incontrano nello scambiatore di calore che ha la funzione di trasmigrare la temperatura dell’aria calda viziata a quella nuova fresca, così da immettere aria pulita ma riscaldata all’interno negli ambienti; questo avviene in regime invernale, mentre in regime estivo il  funzionamento è inverso.

Nei momenti in cui invece il semplice scambio d’aria non è sufficiente, interviene una pompa di calore che immette acqua calda (inverno), acqua fredda (estate) per dare all’aria la temperatura richiesta.

7)    La scelta dei sistemi costruttivi e della tecnologia costruttiva è a discrezione del progettista; in ogni caso, non c’è una tecnologia migliore di un’altra. C’è da sottolineare che in base al contesto in cui ci troviamo, è cura dell’architetto individuare la tecnologia più adatta. In linea generale però, andrebbe evidenziato anche che, trattandosi di una progettazione sostenibile, si tende ad indirizzare sempre la scelta su materiali costruttivi ecosostenibili e che non rovinino l’ambiente.

Ad esempio, una cava per l’estrazione delle materie prime finalizzate alla produzione del calcestruzzo, provoca molteplici danni tra cui l’impossibilità di ripristinare il sito dopo le estrazioni, a differenza di una deforestazione controllata a favore di un ripopolamento boschivo.

Passive House e EDIFICI NZEB

In ultima battuta è opportuno fare una distinzione tra PASSIVHAUS ed EDIFICIO NZEB.
Lo scopo primario di entrambi è quello di ridurre, se non azzerare, la quantità di energia derivante da fonti fossili impiegata per la climatizzazione invernale ed estiva.

Le passivhaus sono diverse dalle case nZEB in quanto esse hanno come principio il comfort abitativo interno e già in fase di progettazione sono pensate per rispondere in modo ottimale alle condizioni climatiche esterne anche senza l’ausilio di energie rinnovabili. Ad esempio, una casa passiva può anche non presentare l’utilizzo di fonti rinnovabili in quanto viene già raggiunto il comfort interno e il fabbisogno energetico: questo porta dei benefici sia dal punto di vista economico che in termini di emissioni di CO2 nell’ambiente.
Le case passive alle quali vengono aggiunte installazioni per le energie rinnovabili, diventano a tutti gli effetti edifici nZEB.

Gli edifici nZEB sono letteralmente, edifici a energia quasi zero (Nearly Zero Energy Building) e sono quindi ad altissima prestazione energetica ma non del tutto autonomi. Hanno infatti la necessità di essere dotati di impianti di climatizzazione estiva e/o invernale abbinati a sistemi di fonti rinnovabili come ad esempio un sistema in pompa di calore, abbinata ai pannelli solari fotovoltaici.

In sintesi, in un edificio nZEB, si pone l’attenzione soprattutto al bilancio energetico finale; in una Passivhaus invece si pensa principalmente al comfort ambientale, sia in inverno che in estate, che viene assicurato dall’involucro edilizio e dalle scelte tecnologiche.

I Benefici dell’Abitare che queste tipologie di edifici apportano, derivano quindi da una molteplicità di caratteristiche; oltretutto in entrambe le soluzioni si riscontra un abbattimento importante dei consumi energetici, arrivando a costi di gran lunga inferiori rispetto a quelli delle case tradizionali; basti pensare che le Passivhaus hanno mediamente un abbattimento dei costi e dei consumi energetici per la climatizzazione degli ambienti interni fino al 90% rispetto ad una casa tradizionale.

Le soluzioni passivhaus e nZEB sono quindi da considerarsi il futuro della tecnologia costruttiva, dell’architettura e dell’innovazione, alla ricerca di standard abitativi sempre migliori.

Con la speranza che, nel futuro, anche nel nostro Paese si diffonda una cultura generalizzata sull’argomento, e che porti a vedere tutto ciò come un valore e non soltanto come “un’occasione di un bonus”.
 

 
Arch. Gianluca Bigiarini