Bioedilizia e architettura sostenibile: guida agli edifici ecologici ed energeticamente efficienti

Principi e tecniche della bioedilizia

Sostenibilità e architettura sono quindi gli elementi chiave della bioedilizia. L’architettura sostenibile si ispira ad alcuni principi cardine. Scopriamoli nel dettaglio.

• Compatibilità con l’ambiente circostante: l’architettura sostenibile valuta le caratteristiche paesaggistiche e del terreno sul quale l’opera verrà compiuta. È essenziale che il progetto si adatti al contesto ambientale in cui verrà costruito, quindi a clima, vegetazione, umidità, temperatura minima e massima e quantità di illuminazione naturale. Rivestono un ruolo altrettanto importante i vincoli ambientali come la disposizione degli edifici e alberi nelle vicinanze, l’orientamento, e le differenze di altezza.;
• Scelta dei materiali: la sostenibilità degli edifici in bioedilizia si misura anche attraverso la scelta di materiali, possibilmente di origine naturale, privi di sostanze chimiche o provenienti da riciclo e riuso. L’utilizzo di alcuni materiali piuttosto che di altri riduce l’impatto ambientale dell’edificio, ma serve anche a garantire un migliore comfort termico e acustico e una maggiore resistenza agli agenti atmosferici. L’obiettivo primario è evitare la creazione di ponti termici, ossia aree in cui, a causa di una differenza di temperatura tra i materiali che costituiscono l’edificio, si ha una dispersione di calore e l’infiltrazione di aria fredda. Ogni materiale scelto ha quindi delle conseguenze su circolazione dell’aria, inerzia termica (la capacità di un materiale di accumulare e rilasciare calore lentamente, mantenendo costante la temperatura interna degli ambienti) e prestazioni acustiche.
• Efficienza energetica: è fondamentale usare tecniche per ridurre in modo significativo il consumo energetico, in modo da garantire il più possibile efficienza, autonomia energetica, risparmio economico e riduzione delle emissioni di gas serra. Un esempio? Basterebbe installare impianti di riscaldamento o raffreddamento innovativi alimentati ad esempio da fonti di energia rinnovabile, adottare sistemi di ventilazione naturale, utilizzare tecniche di isolamento termico avanzato delle pareti, dei tetti e dei pavimenti per ridurre le perdite di calore, o ricorrere a finestre ad alta efficienza per massimizzare l’illuminazione naturale.
• Salute e comfort degli utenti: un edificio è sostenibile quando è in grado di garantire ai suoi abitanti comfort acustico, termico e visivo. Per farlo occorre una buona qualità di aria e acqua, protezione dall’umidità e dai campi elettromagnetici.
• Gestione dei rifiuti e attenzione alle risorse naturali: l’uso di materiali durevoli, riciclati e recuperati in modo sostenibile contribuisce alla conservazione delle risorse naturali. Ne sono un esempio il riciclo e la riduzione dei rifiuti durante il processo di costruzione e demolizione, ma anche il ricorso a pratiche a basso consumo idrico come l’uso di sistemi di irrigazione efficienti che sfruttano l’acqua piovana.

Si può definire dunque sostenibile un edificio in cui sarà possibile favorire il ricircolo naturale dell’aria, riscaldare e raffreddare gli ambienti senza sprechi energetici e orientare gli spazi abitativi in modo da garantire la migliore esposizione possibile alla luce. Un palazzo costruito secondo le regole dell’ecosostenibilità sarà inoltre ben isolato dal freddo e dal caldo, e dotato di sistemi per contenere i consumi idrici.

Il ruolo dei materiali nella bioedilizia

La scelta dei materiali riveste un’importanza cruciale nella bioedilizia. La priorità viene data a quelli provenienti da fonti rinnovabili, che, oltre a ridurre gli sprechi, non rilasciano sostanze tossiche o nocive per la salute umana, sia durante la fase di costruzione che durante l'uso dell'edificio. Accanto ad essi se ne utilizzano di più tradizionali oppure ricavati dal riciclo di materie prime. I più diffusi sono legno, mattoni, paglia, legno-cemento, sughero, bambù, fibra di cellulosa, di legno mineralizzata, di juta o di canapa, argilla o calce espansa.

Dalla bioedilizia alla bioarchitettura

La bioarchitettura è la naturale evoluzione della bioedilizia. I principi della bioedilizia combinati con quelli del design, hanno dato vita alla cosiddetta architettura green. Come abbiamo avuto modo di osservare finora, gli edifici green portano benefici ai suoi abitanti e migliorano l’ambiente circostante. Riutilizzare spazio e materiali senza recare danno all’ambiente è diventato quindi uno degli aspetti che gli architetti tengono maggiormente in considerazione.

Bioarchitettura esempi di edifici sostenibiliin Italia e all'estero

La  bioarchitettura in Italiasi è diffusa negli anni ’90 del ventesimo secolo grazie alla spinta di Ugo Sasso, pioniere dell’architettura sostenibile nel nostro paese dove l’esempio più iconico è rappresentato dal Bosco verticale di Milano, un progetto di riforestazione metropolitana realizzato da Boeri Studio tra il 2009 e il 2014 per favorire e proteggere la biodiversità del territorio. Formato da due torri, ospita oltre 800 alberi e 94 specie di piante che contribuiscono a creare un microclima in grado di produrre ossigeno, assorbire CO2, filtrare le polveri sottili, depurare l’aria e attenuare l’inquinamento acustico. Con 500 metri quadrati di pannelli solari e sistemi di irrigazione che sfruttano un impianto centralizzato di filtrazione delle acque grigie (quelle provenienti ad esempio da lavandini, docce, lavatrici), l’intero complesso è in grado di recuperare e produrre energia.

Sempre nel capoluogo lombardo sorge poi la nuova Torre Gioia 22, un grattacielo di 120 metri e 30 piani realizzato grazie a un sistema di progettazione “Cradle to Cradle” (o C2C, termine coniato dagli architetti William McDonough e Michael Braungart nel loro libro Cradle to Cradle: Remaking the Way We Make Things), vale a dire un modello di design sostenibile che promuove la produzione e il consumo di beni in un ciclo chiuso e continuo, dove i materiali vengono costantemente riutilizzati senza creare rifiuti. La Torre, che ha ottenuto la LEED Certification (Leadership in Energy and Environmental Design) riservata ai progetti edilizi che si contraddistinguono per efficienza energetica e impronta ecologica, è stata progettata dall’architetto Gregg Jones, ed è il primo edificio italiano costruito secondo gli standard NZEB (Nearly Zero-Energy Building) che caratterizzano gli edifici con un consumo energetico quasi pari a zero. La Torre Gioia 22 è stata costruita al posto dell’edificio ex INPS di Via Melchiorre Gioia e produce energia grazie a 6 mila metri quadrati di pannelli fotovoltaici che permettono una riduzione di tre quarti del fabbisogno energetico delle altre torri di Porta Nuova. 

Tra gli edifici ecosostenibili in Italia rientra anche “La Balena” di Reggio Emilia, un edificio progettato da MCArchitects, che oggi ospita un asilo nido; lo stabile è composto da una successione di telai in legno che ripropongono la forma della pancia della balena di “Pinocchio”. Il legno permette un ottimo livello di coibentazione, mentre un sistema di riciclo dell’acqua piovana e un impianto fotovoltaico in copertura garantiscono alti standard di sostenibilità. 

Esempi di architettura sostenibile e bioedilizia sono presenti anche nel resto del mondo: ad Amsterdam si può ammirare The Edge, l’edificio più ecologico al mondo, che dal 2015 ospita gli uffici più importanti della città olandese. I pannelli solari sulla facciata rivolta a sud gli consentono di autoprodurre elettricità, mentre l’acqua piovana raccolta viene usata per all’interno dell’edificio e per irrigare le aree verdi. In Cina spicca l’esempio della Shanghai Tower, un edificio di 127 piani in grado di ospitare oltre 16 mila persone. La torre è dotata di turbine eoliche incorporate nella facciata per alimentare l’illuminazione esterna e di un impianto geotermico e di riciclo dell’acqua; l’involucro esterno realizzato con doppio strato garantisce l’isolamento totale dell’edificio. A Melbourne in Australia il primato di architettura ecosostenibile spetta a edifici come il Forte Building, una torre di 10 piani completamente green, o il Pixel Building, inaugurato nel 2010, un palazzo per uffici a zero emissioni e in grado di generare in modo autonomo energia e acqua.

Protocolli di sostenibilità energetico ambientali

Per misurare la sostenibilità di un edificio (in costruzione o già esistente) sono stati creati dei protocolli, ovvero sistemi di certificazione su base volontaria che fungono da linee guida.

Tali sistemi non si limitano a valutare solo l’efficienza energetica, ma tengono conto anche dell’impatto della costruzione sulla qualità della vita e sulla salute dei cittadini. Il protocollo attualmente più utilizzato nel mondo è il già citato LEED. Sviluppato negli Stati Uniti, valuta la sostenibilità di un edificio in base a sei criteri:

• efficienza energetica;
• scelta del sito di costruzione;
• gestione efficiente dell’acqua;
• smaltimento dei rifiuti;
• salubrità degli spazi interni;
• materiali e risorse.

Alla fine della valutazione vengono assegnati dei crediti e la loro somma determina il livello di certificazione assegnato: Base, Argento, Oro e Platino.

Dagli Stati Uniti arriva anche la certificazione WELL Building standard o semplicemente WELL, che definisce la sostenibilità degli edifici attraverso criteri basati esclusivamente sulla salute e il benessere degli occupanti.

I protocolli europei

In Europa i protocolli più comuni sono:

• il protocollo BREEAM (Building Research Establishment Environmental Assessment Method), utilizzato principalmente in Gran Bretagna ed Europa. Valuta alcuni aspetti come la gestione delle risorse e dei rifiuti, l’utilizzo dell’acqua piovana, l’uso di energie rinnovabili, l’efficienza energetica, i materiali utilizzati e il benessere degli occupanti.

il protocollo HQE (Haute Qualitè Environnementale), un sistema di certificazione sviluppato in Francia nel 1995 che valuta la  l’intero processo edilizio sulla base di 14 fattori suddivisi tra le aree tematiche di bioedilizia (progettazione dell’edificio nel contesto ambientale, scelta di materiali e tecnologie, cantiere a basso impatto), ecogestione (come vengono gestite energia, acqua e rifiuti), comfort (igrotermico, quindi dal punto di vista dell’umidità, acustico, visivo e olfattivo) e salute, ovvero le condizioni igieniche, dell’acqua e dell’aria.

• il protocollo tedesco DGNB (German Sustainable Building Council), premia gli edifici che consumano meno energia e meno risorse rispetto agli standard legislativi fissati dalla EnEV (Energieeinsparverordnung, il regolamento tedesco sul risparmio energetico negli edifici.). In questo sistema tutti gli aspetti valutati hanno lo stesso peso e la valutazione dell’edificio avviene durante l’intero ciclo di vita, dalle spese di investimento fino a quelle di manutenzione.
• il protocollo Passivhaus nato in Germania nel 1988: un edificio certificato Passivhaus è tale perché in grado di soddisfare il proprio fabbisogno termico con consumi energetici molto bassi o nulli per il raffrescamento o riscaldamento degli ambienti. La “casa passiva” è progettata per utilizzare infatti isolamenti termici altamente efficienti su pareti, tetti e finestre e sistemi di ventilazione controllata.

I protocolli italiani

In Italia vige invece il protocollo ITACA, elaborato nel 2002, l’edificio viene valutato secondo una scala da -1 a +5, e considera cinque aree di valutazione:

• qualità del sito;
• consumo di risorse;
• carichi ambientali;
• qualità dell’ambiente indoor;
• qualità del servizio.

Il protocollo ITACA valuta il livello di sostenibilità energetica e ambientale degli edifici, verificandone inoltre le prestazioni energetiche e l’impatto sull’ambiente e sulla salute delle persone. Il protocollo ITACA adotta indicatori e metodi di verifica conformi alle norme tecniche e alle leggi nazionali di riferimento, per garantire l’oggettività delle valutazioni. 

Insieme al protocollo ITACA, viene spesso adottato il protocollo CasaClima Nature che, oltre a valutare l’impatto ambientale di una costruzione in fase di realizzazione, prende in considerazione anche la salute e il comfort dei suoi abitanti. Le aree di valutazione riguardano: 

• la qualità dell’aria interna;
• l’illuminazione naturale;
• il comfort acustico;
• l’efficienza energetica;
• l’impatto ambientale dei materiali da costruzione;
• l’impatto idrico.

La valutazione finale assegna diverse classi energetiche:

• CasaClima Oro (con un consumo di 10 Kilowattora per metro quadrato all’anno);
• CasaClima A (con un consumo di 30 Kilowattora per metro quadrato all’anno);
• CasaClima B (con un consumo di 50 Kilowattora per metro quadrato all’anno).