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8. Case passive

Le abitazioni del villaggio Abitare la Natura, assicurano il benessere termico, senza o con una minima forma di riscaldamento, all’interno dell’edificio, ovvero senza alcun impianto di riscaldamento “convenzionale, quali caldaia, termosifoni o sistemi analoghi.
Si tratta dunque di una casa che massimizza l’efficienza energetica.
La denominazione di “casa passiva” ne deriva dalla somma dell’assorbimento di calore dell’irraggiamento solare trasmesso dalle finestre e da quello generato internamente da elettrodomestici e dagli abitanti stessi, che sono quasi sufficienti a compensare la perdita dell’involucro durante la stagione fredda.
L’architettura passiva, è una costola di Architettura che studia, progetta e realizza una serie di dispositivi che coprono la maggior quota dei fabbisogni energetici degli edifici, attraverso flussi di caldo e freddo tratti dall’ambiente esterno.
Poiché nel corso delle stagioni, il freddo e il caldo esterni, non sono sempre disponibili in base alla necessità, possiamo avvalerci di “masse di accumulo termico”,cioè un quantitativo di materiale con elevata capacità termica ( =calore specifico x massa).
Dato che i materiali edili, presentano calori specifici tra di loro (circa + 20% intorno al valore medio), per ottenere efficaci accumuli termici, fa ricorso a materiali tradizionali pesanti ( pietra, calcestruzzo, laterizio) o a materiali di nuova concezione (PCM Phase Change Materials) e in rari casi anche a serbatoi di acqua.
Tali materiali dovranno essere esposti all’interno degli ambienti, perché possano svolgere al meglio la loro funzione di accumulo e rilascio del calore e del fresco, o diversamente, possono essere separati da esso, attraverso l’uso di strati di materiali fortemente conduttivi del calore, e completamente aderenti all’interno stesso.
Gli edifici passivi, possono essere realizzati con ogni materiale di costruzione: legno strutturale, mattone, cemento armato.

Un sistema di guadagno passivo, è un dispositivo per il riscaldamento ambientale, classificabile come “passivo”, quando riesce a riscaldare l’edificio che ne è dotato, non richiedendo forniture energetiche esterne.

Esempi di dispositivi di tipo passivo, per il riscaldamento invernale, possono essere le serre solari, i muri di accumulo, i collettori solari termici ad acqua o ad aria, purché a circolazione naturale, ma anche delle semplici vetrate esposte a Sud, e capaci di offrire un contributo energetico positivo all’ edificio, considerando i benefici di questi ultimi, attraverso l’intero arco dell’anno.

Più complessa è la definizione di “ dispositivo di raffrescamento ambientale passivo”. Per raffrescare si dispone di macchine che richiedono normalmente, a parità di energia termica trattata, una maggior quantità di energia primaria, rispetto alle macchine per riscaldamento. Per tale ragione, un dispositivo di per raffrescamento, è definito passivo nonostante necessiti di pompe, ventilatori o altri apparecchi ausiliari, richieda cicli frigoriferi.

L’energia necessaria a pareggiare il bilancio termico dell’edificio, è tipicamente fornita con sistemi non convenzionali come: pannelli solari fotovoltaici, pannelli solari termici o pompa di calore per riscaldare l’aria dell’impianto di ventilazione controllata a recupero energetico.

L’impianto di riscaldamento convenzionale, si può eliminare se il carico termico necessario per il riscaldamento invernale è molto basso, convenzionalmente inferiore a 10 W/mq. Queste prestazioni, si ottengono con una progettazione molto attenta, specie nei riguardi dei ponti termici per mezzo di spessi strati di materiali isolanti termici su murature perimetrali, tetti e solai inferiori oppure mediante l’adozione di sistemi di ventilazione controllata a recupero energetico, per minimizzare le dispersioni di calore.

Nella casa passiva, spesso, serve una (bassa) percentuale di richiesta energetica, alla quale gli elementi costruttivi e i componenti passivi della casa, non riescono a soppererire. Per soddisfare tale richiesta, si adottano solo eco-impianti sostenibili funzionanti a a energia rinnovabile, ricavabile dal terreno, dall’aria,dall’acqua e dal sole, che devono lavorare sinergicamente. Tutto ciò, nel migliore dei casi, porterebbe un abbassamento dei costi di gestione ad appena 0,60/1,00 euro giornalieri.

Impianti solari

Il tetto di una casa passiva, può ospitare un impianto solare, che ha due tipologie di pannelli, con diverso funzionamento:
- pannelli solari termici, che utilizzano le radiazioni del sole, per produrre acqua calda a costo zero, sia per usi sanitari, sia per l’impianto di riscaldamento a pannelli radianti, in caso di necessità.
- pannelli fotovoltaici, che trasformano le radiazioni solari in elettricità gratuita, per alimantare pompe di calore, impianti di VMC, luci di casa ed elettrodomestici; la casa passiva può raggiungere l’autosufficienza energetica, azzerando completamente la bolletta.

Raccolta acqua piovana

Dove c’è una casa passiva, la pioggia è sempre benvenuta, perché a riceverla c’è sempre un sistema di raccolta, che avviene per mezzo di gronde e pluviali, stoccando e riciclando l’acqua piovana.
Un vero e proprio impianto idrico, parallelo a quello idro-sanitario, il quale, avendo condutture distinte tra loro, può essere sfruttato per irrigazione, igiene generica non della persona (piscine comprese) , lavaggio oggetti e mezzi di trasporto o da lavoro, alimentazione idrica di lavatrici, oppure come acqua di scarico dei sanitari. In periodi di siccità, per evitare il ristagno e i conseguenti cattivi odori, una centralina rifornisce temporaneamente la cisterna, con acqua di rete.

Ventilazione meccanica

L’aerazione dei locali è indispensabile per un buon comfort di vita, favorendone il ricircolo; estrae l’aria viziate immettendo quella esterna, filtrata dalle polveri, e volendo anche dai pollini. L’impianto di ventilazione meccanica controllata dell’aria (casa passiva), diventa il polmone dell’ambiente indoor.
Infatti si integra con la struttura edilizia, per formare un unico sistema edificio/impianto, una soluzione tecnologica pensata per potenziare la struttura, nella mediazione tra interno-esterno. Così si crea un microclima interno adatto e confortevole per l’uomo, ma nello stesso tempo, flessibile e perfettamente idoneo alle varie attività che all’interno dello stesso si possono svolgere.
L’inquinamento dell’aria negli ambienti chiusi, non si limita a quello biologico, prodotto dall’attività metabolica di uomini e animali ( anidride carbonica, vapore acqueo residuo, e componenti organiche), ma a questo, bisogna sommare quello chimico ( causato da sostanze nocive contenute nei materiali edili e negli arredi ) e quello fisico, causato da radiazioni (anche ionizzanti) e infine dall’umidità.
La soluzione ai sopracitati problemi di concentrazione di inquinanti, è rappresentata dall’installazione di un adeguato e permanente sistema di ventilazione meccanica controllata dell’aria, che fornisca in modo continuativo, aria pulita ai locali, diluendo e rimuovendo gli agenti inquinanti, creando le condizioni ottimali per un ambiente sano e confortevole.