Sistemi costruttivi per la bioedilizia e il risparmio energetico

Architettura e sostenibilità, una sfida del futuro

Ecosostenibilità, risparmio energetico, riciclo e uso di materiali naturali sono le parole chiave di una tendenza fondamentale dell'architettura contemporanea, quella della bioedilizia o edilizia sostenibile: si tratta di concetti tra loro affini ma non perfettamente sovrapponibili.

Per prima cosa occorre dunque fare un po' di chiarezza tra le parole che dominano il dibattito sulla città e le case del futuro.

Architettura ecologica è ad esempio un termine generico per indicare tutte le soluzioni funzionali e distributive, le tecniche costruttive e i materiali che permettono di abbattere le emissioni di anidride carbonica in atmosfera e ridurre il fabbisogno energetico degli edifici.

Con il termine bioedilizia o bioarchitettura ci si riferisce invece a una concezione di edificio più orientata al rispetto dell'ambiente, a cui in pratica corrisponde l'adozione di materiali naturali o riciclati, la rivalutazione dei sistemi costruttivi premoderni e l'uso di fonti energetiche rinnovabili.


L'architettura bioclimatica si avvale invece degli elementi naturali come vento, acqua, sole e vegetazione e della morfologia dell'ambiente circostante per costruire edifici termicamente efficienti, in grado di riscaldarsi in inverso e rinfrescarsi d'estate indipendentemente dalla presenza di impianti di riscaldamento e climatizzazione: il risultato è la casa passiva.

Materiali e principi costruttivi generali dell'edilizia sostenibile

Per costruire in bioedilizia occorre ovviamente rispettare alcuni principi fondamentali comuni a molte case ecologiche:

• quando possibile orientare correttamente l'edificio, disponendo nell'Italia settentrionale e nelle zone montane a nord i locali di servizio come disimpegni, bagni e ripostigli, e a sud la zona giorno per sfruttare la luce e il calore del sole; e ribaltando questo schema in Meridione;
  
  

• disporre siepi e arbusti sempreverdi secondo la direzione dei venti dominanti invernali per creare delle barriere protettive e viceversa incanalare le brezze estive per formare correnti d'aria per il raffrescamento naturale;
  
  
• sfruttare l'effetto raffrescante di fontane, vasche e specchi d'acqua in patii e cortili interni, una soluzione assai diffusa nell'architettura tradizionale islamica;
  
  
• favorire l'ombreggiamento estivo mediante la creazione di sporti e tettoie, schermi frangisole, tende o cortine di alberi e vegetazione;
  
  
• utilizzare l'inerzia termica per isolare l'edificio mediante la creazione di muri spessi in pietra, laterizi oppure argilla cruda;
  
  
• sui pendii, interrare una porzione di edificio;
  
  
• nelle zone montane o settentrionali massimizzare l'apporto energetico solare nei mesi freddi mediante serre bioclimatiche, giardini d'inverno, ampie vetrate o soluzioni innovative come il muro di Trompe o la facciata ventilata;

• usare materiali che non trasmettono il calore come legno, sughero e canapa;
  
  
• adottare colori scuri nelle zone fredde per massimizzare il calore assorbito in inverno, e viceversa chiari in quelle calde per non surriscaldare i fabbricati.
  
  

Le case ecosostenibili fanno inoltre uso di materiali naturali o riciclati, facilmente smaltibili una volta esaurito il loro scopo e la cui produzione minimizza le emissioni di anidride carbonica in atmosfera, e di un sapiente mix di sistemi costruttivi tradizionali e tecniche moderne.

Anche le nuove tecnologie hanno un ruolo fondamentale nell'architettura sostenibile, soprattutto grazie all'introduzione dei sistemi domotici in grado di razionalizzare i consumi dell'abitazione massimizzando il risparmio energetico e alle fonti energetiche rinnovabili di ultima generazione.


Tra queste sono particolarmente interessanti:

• il solare termico per il riscaldamento e la produzione di acqua calda sanitaria;
  
  
• i pannelli fotovoltaici e gli impianti eolici domestici per l'energia elettrica;
  
  
• i sistemi geotermici di quartiere per il riscaldamento.
  
  

Alcuni sistemi costruttivi per edifici ecosostenibili

Esistono ormai numerosi sistemi costruttivi e materiali per bioedilizia, sviluppati da aziende del settore o piccole start up.

Una scelta molto performante è ad esempio la costruzione di case in legno, passive e in classe energetica A+, perché si tratta di un materiale sostenibile e completamente naturale, dotato di ottima resistenza a flessione e compressione e una bassa inerzia termica, che lo rende un isolante naturale.

Wolf Haus segue questa strategia proponendo case isolate, villette o palazzine completamente in legno in stile classico o contemporaneo.

Tuttavia anche la costruzione di una casa in legno veramente ecosostenibile richiede alcune precauzioni, tra cui ad esempio:

• evitare l'uso di essenze esotiche, rare e tropicali, che richiedono lunghi trasporti con conseguenti emissioni di anidride carbonica e molto tempo per rigenerarsi come pianta;
  
  
• minimizzare o preferibilmente eliminare i pannelli in compensato, X-lam e truciolare o le travi in legno lamellare, che richiedono appositi collanti, privilegiando invece il legno massiccio e l'uso di sistemi costruttivi antichi come l'opus craticium;
  
  
• scegliere isolanti naturali come il sughero e intonaci di calce o terra cruda.
  
  

Altri materiali decisamente promettenti per le case in bioedilizia sono le costruzioni in terra cruda (pisé) e le case di paglia.

L'uso di argilla pressata per la costruzione di edifici è antichissimo e tuttora utilizzato in molti paesi sia del nord Europa sia con climi caldi e asciutti: si tratta dunque di una soluzione adatta soprattutto per l'Italia meridionale e in particolare la Sicilia.

Si possono costruire queste case sia in autocostruzione, utilizzando il metodo tradizionale che prevede la costruzione di un traliccio portante completamente in legno formato da montanti, traversi e controventi diagonali di irrigidimento, sia affidandosi ad aziende specializzate come Ton Gruppe^® che adottano sistemi più moderni.


La casa massiva è uno di questi: si tratta di costruzioni che sfruttano ll'inerzia termica di involucri esterni molto densi (almeno 1000 kg/mc).
La struttura è un traliccio in legno, mentre le pareti perimetrali, spesse 40 centimetri, sono tamponate con gli speciali blocchi Kryton^® 120, formati da una miscela di argilla italiana e scarti di fibra di legno. Sono dotati delle seguenti caratteristiche:

• dimensioni di cm 21,5x23x11,5;
  
  
• percentuale di foratura del 22%;
  
  
• rettificato per cui va posato solo con un sottilissimo strato di colla, che non niente altro che argilla liquida utilizzata come legante;
  
  
• montaggio semplice e veloce grazie alla giunzione a incastro dei giunti verticali;
  
  
• peso specifico apparente di 1450 kg/mc;
  
  
• conduttività termica 0,248 W / m K;
  
  
• classe di reazione al fuoco Euroclasse A1;
  
  
• totalmente riciclabile.
  
  

Le case di paglia sono invece ancora in una fase di sperimentazione e di applicazione abbastanza settoriale.

Novellocase adotta una variante della tecnica costruttiva platform frame, che prevede una struttura portante formata da un traliccio di tavole di legno riempito con paglia in funzione di isolante e tamponato con listelli obliqui in legno: l'uso di componenti standardizzati e prefabbricati velocizza e semplifica notevolmente la costruzione.


Per trasformare i fabbricati esistenti in architetture sostenibili o almeno migliorarne notevolmente le prestazioni termiche si possono infine adottare gli intonaci isolanti in calce e canapa, un ottimo sostituto delle comuni coibentazioni a cappotto in pannelli di polistirene.


A differenza di questi ultimi, ricavati dalla raffinazione del petrolio, canapa e calce sono infatti materiali completamente naturali, rinnovabili e che non richiedono alcuno smaltimento alla fine del loro ciclo funzionale.

Un intonaco in calce e canapa è inoltre perfettamente traspirante ed ostacola la proliferazione della muffa, aumentando la salubrità e il comfort interno.


É anche perfettamente compatibile con gli edifici storici, gli interventi di restauro e i metodi costruttivi tradizionali.

La Banca della Calce propone CalceCanapa^® Termointonaco in grassello di calce aerea e canapulo, cioè fibre di canapa finemente triturate, in grado di garantire l'isolamento termoacustico e la regolazione termoigrometrica.


Le sue performance sono:

• Massa volumica apparente a malta indurita = 400 Kg/m3
  
  
• Calore specifico, C = 1500 J/Kg K
  
  
• Conducibilità termica, λ = 0,085 W/mK
  
  
• Coefficiente di diffusione del vapore acqueo, μ = 5,3
  
  

Gli spessori consigliati sono compresi tra 2 e 10 centimetri in base alla tipologia di muratura e al livello di isolamento richiesto.


Si applica acazzuola oppure a spruzzo su numerose superfici come stuoie di canniccio per il tamponamento di case con struttura in legno, blocchi in argilla cruda e muri in legno, pietra o calcestruzzo.
Va protetto con finiture traspiranti come sottili strati di argille colorate, tinte a calce o intonachini di grassello.