di Marco Imperadori • Il percorso verso un’edilizia sostenibile passa attraverso progetti innovativi e prodotti di alta qualità volti, innanzitutto, al risparmio energetico e all’utilizzo di energie rinnovabili
Si può citare la nota frase di Charles Darwin anche per affrontare le questioni energetiche del terzo millennio: “Non sono gli organismi più forti o più intelligenti che sopravvivono bensì quelli più disponibili al cambiamento…”.
A novembre 2010 sono stato invitato dalla comunità europea a relazionare circa gli esiti della ricerca Smart-ECO nel convegno sui Climate Change-C40 dal titolo «Low carbon cities for high quality living» che si è tenuto a Hong Kong, con il supporto anche dell’IEEM (Istituto di Studi Europei di Macau), partner del Politecnico di Milano.
Efficienza energetica, tecnologia, sostenibilità e in generale innovazione in edilizia sono parole chiave con cui tutta l’architettura contemporanea e futura dovrà confrontarsi al fine di perseguire il comune obbiettivo della tutela del nostro Pianeta. La tendenza dei progetti più innovativi punta sempre più su processi ciclici (from cradle to new cradle anziché from cradle to grave) e ci mostra come, in una situazione di crisi energetica ed economica, la risposta industriale non può che essere di investimento continuo in ricerca e sviluppo, verso prodotti nuovi, ad alta efficienza energetica e contemporanei, sia nella posa in opera che nelle possibilità di applicazione.
La regia di un buon progetto, in cui tecnologia, energia, innovazione e morfologia siano sempre possibili in modo bilanciato ed equilibrato, ci mostra come, con prodotti di alta qualità e progetti innovativi, sia possibile evolvere «dall’Età della Pietra» delle tecnologie e ottenere architetture idonee alla nuova era che ci aspetta, l’unica veramente possibile e sostenibile, cioè l’«Era Solare» delle costruzioni quasi totalmente affidabili a energie rinnovabili.
Il raggiungimento dell’obiettivo 20-20-20 del 2020 [riscontrabile nel documento Commissione Europea (2007), «Visione 2020: risparmiare la nostra energia», Ufficio delle pubblicazioni ufficiali delle Comunità Europee, Lussemburgo] diviene per la filiera delle costruzioni un faro e un obbligo in grado di tracciare una rotta diversa rispetto a quella percorsa sinora, che ci consegna un patrimonio costruito altamente «energivoro». La Commissione Europea attribuisce importanza strategica alle misure di miglioramento dell’efficienza energetica delle costruzioni visto il notevole impatto ambientale del settore: i dati sono noti, in Europa gli edifici rappresentano oltre il 40% del consumo di energia, così come attestato anche da numerose ricerche in ambito europeo, mentre al settore trasporti e a quello industriale è imputabile il restante 60%, che però genera oltre il 20% del totale delle emissioni nocive in atmosfera.
Obiettivo: energia quasi zero
Le strategie progettuali e le tecnologie necessarie per ottenere architetture contemporanee ad alta efficienza energetica, rispettando i parametri e raggiungendo i risparmi richiesti, sono già disponibili. Spesso sono le industrie stesse, con i loro settori interni di ricerca e sviluppo, a promuovere prodotti, semilavorati e componenti sempre più innovativi in tal senso. Anche per questo motivo, la ridefinizione della direttiva 2002/91/CE sull’efficienza energetica degli edifici (EPBD) prevede, dal 1° gennaio 2021, che in tutta la UE i nuovi edifici privati (per quelli pubblici la data viene anticipata di due anni al 2019) debbano raggiungere lo standard «quasi energia zero» (nearly zero energy). Le nuove costruzioni dovranno avere livelli di consumo molto ridotti, il che significa involucri e progetti estremamente prestazionali e vocati al risparmio energetico sia estivo che invernale, e coprire la maggior parte dei consumi residui con energia rinnovabile prodotta in sito. In sostanza, l’architettura deve diventare energeticamente autonoma quindi svincolata dall’uso di fonti fossili non rinnovabili, e il più possibile empatica con l’ambiente circostante.
La ricerca europea Smart-ECO (acronimo di Sustainable Smart Eco-Buildings in the EU si veda www.smart-eco.eu) e sviluppata nell’ambito del VI Programma Quadro dell’Unione (FP6), si è conclusa. I suoi obiettivi principali sono: tracciare una «visione» per gli edifici sostenibili all’orizzonte temporale 2020-2030; identificare le «innovazioni tecnologiche e di processo» necessarie a implementarla; valutare quali «innovazioni» siano più «promettenti».
Partner della ricerca Smart-ECO sono BMG Gävle (S), CSTB (F), Tallinn University of Technology (EST), Servitec (I), TNO (NL), Sintef (N), Fachhochschule Südwestfalen (D), Endoenergy (UK), Politecnico di Milano (I), Hywel Davies Consultancy (UK), Mace (UK) e CIB (NL) che hanno avuto il compito di reperire e strutturare le conoscenze del settore delle costruzioni in funzione degli obiettivi di efficienza energetica del 2020, pur considerando anche altri aspetti legati alla sostenibilità del settore edilizio.
Una particolarità di Smart-ECO sta nel coinvolgimento di un ampio numero di stakeholders nel processo di definizione della visione e nella individuazione delle innovazioni potenzialmente più incisive per realizzarla. Questi soggetti sono stati individuati fra industrie del settore, imprese di costruzioni all’avanguardia, progettisti che avessero già esperienze e interesse verso il tema, ulteriori enti di ricerca e esperti con cui confrontarsi su un tema così importante e strategico.
Sostenibilità: un concetto complesso
Il gruppo di ricerca era composto da 14 partner di assoluto prestigio ed è stato coordinato dal BMG dell’Università di Gävle sotto la direzione del prof. Christer Sjöström, già presidente del CIB (Conseil International du Bâtiment). Una parte consistente della ricerca si è occupata di definire una «visione» condivisa sia dal gruppo di lavoro che dagli stakeholders, per definire gli standard degli edifici nel 2020-2030. Per le costruzioni, sia nuove sia ristrutturate, non esiste una definizione universalmente accettata di edificio «sostenibile». Solo di recente, con l’introduzione della norma ISO 15392 del 2008, è stata formulata una definizione condivisa di «sostenibilità» applicata al settore delle costruzioni. In parallelo a questo importante punto di partenza internazionale, la ricerca ha tenuto in considerazione altre definizioni di «sostenibilità», come quelle contenute nell’Agenda 21 del CIB [CIB (1999), Agenda 21 on sustainable construction, Publication 237, CIB, Rotterdam] e nelle varie legislazioni nazionali più evolute, così come negli strumenti di certificazione ambientale, e così via. L’obiettivo è stato quello di rafforzare il più possibile il concetto cercando di farlo emergere secondo una prospettiva condivisa e arricchendolo delle eccellenze specifiche eventualmente riscontrate.
In sostanza un edificio Smart-ECO tra vent’anni dovrebbe:
1. essere progettato tenendo in conto il ciclo di vita (Life Cycle) sia dei suoi componenti che degli impianti che della funzione complessiva;?essere costruito con risorse limitate, consumo energetico minimizzato e limitazione dei rifiuti prodotti; avere una ridotta complessità di funzionamento e facilitare il monitoraggio delle prestazioni tecniche ed ambientali; essere adattabile ai cambiamenti funzionali e ai requisiti di prestazione; includere aspetti locali in tutte le fasi del ciclo di vita (progettazione, costruzione, uso e dismissione);
2. facilitare lo smontaggio al fine di riutilizzare o riciclare i componenti.
L’imminente aggiornamento della direttiva europea sull’efficienza energetica degli edifici definirà piuttosto precisamente i requisiti di efficienza energetica e limitazione delle emissioni dal 2019 (o 2021) in poi con degli step intermedi di avvicinamento. In Smart-Eco altri aspetti correlati alla sostenibilità ambientale delle costruzioni che non sono ancora regolati da norme, né sono entrati nelle best practices, sono stati poi ritenuti molto significativi per l’evoluzione degli edifici (e dell’architettura) nei prossimi vent’anni e quindi debitamente considerati per focalizzare la visione. Tra questi aspetti si ricorda:
• Mitigazione e adattamento al cambiamento climatico: la mitigazione consiste nell’azione sulle cause del cambiamento climatico (riduzione delle emissioni di gas a effetto serra), mentre l’adattamento prevede l’adeguamento degli edifici agli impatti fisici del cambiamento climatico (riduzione della vulnerabilità a temperature crescenti, eventi meteorologici più intensi, e via dicendo).
• Adattamento a nuove forme di energia: gli edifici costruiti oggi saranno ancora utilizzati quando i combustibili fossili saranno probabilmente esauriti, ed è quindi indispensabile pensare alla possibilità di retrofit per altre fonti energetiche. Si dovrebbe anche considerare che l’unica fonte di energia sicuramente inesauribile è il sole.
• Integrazione degli edifici nelle reti energetiche: gli edifici dovranno evolversi funzionalmente passando da involucri che consumano risorse energetiche a produttori di energia. È quindi necessaria l’integrazione di produzione centralizzata (tradizionale) e produzione diffusa (distribuita sulle coperture degli edifici) in un unico sistema «intelligente» in grado di bilanciare domanda e offerta di energia (smart grids).
• Ridurre il consumo di risorse: il progressivo consumo di territorio, acqua e materie prime impone di progettare considerando il ciclo di vita dei materiali e i relativi impatti. Oltre a prevedere l’uso di materiali recuperati/riciclati/riciclabili, è indispensabile pensare già ora al «second use» e alla de-costruzione.
• Progetti adattabili e flessibili: i cambiamenti che caratterizzano la nostra società riguardano una popolazione che invecchia, la migrazione verso le città e il nostro stesso stile di vita. Gli edifici dovrebbero essere in grado di accogliere funzioni oggi non contemplate o imprevedibili, dal momento che il riutilizzo degli edifici significa risparmiare sulle risorse impegnate per la loro costruzione. Costruzioni progettate secondo criteri di flessibilità e adattabilità a medio termine («loose fit, long life») avranno ragionevolmente un’attesa di vita più lunga.
Sistemi e strategie per «l’edificio interattivo»
Sebbene la maggior parte di questi aspetti possa sembrare quasi ovvia, la vera sfida per la Commissione Europea sta nel trasferirli nella prassi corrente del mercato immobiliare, rendendoli uno standard per tutti gli attori del settore delle costruzioni. Gli edifici innovativi Smart-Eco possono essere visti come filter buildings, edifici filtro, tra il macro sistema ambientale esterno e il micro sistema abitativo interno. La frontiera costruita è, infatti, un sistema complesso, di volta in volta calibrato a seconda del sito in cui si trova, in grado di ottimizzare i flussi termici in ingresso o uscita a seconda delle stagioni, di controllare i tassi di umidità, di calibrare il comfort acustico, di proteggere gli utenti dagli eventi atmosferici e dal rischio di incendio. Attraverso sistemi sempre più a tenuta stagna e con ricambio d’aria tramite sistemi a ventilazione meccanica (comandati da energie rinnovabili) gli edifici possono affrontare le stagioni estreme riducendo al minimo lo sperpero di energia mentre nelle stagioni intermedie l’edificio può adattarsi ad un funzionamento privo dell’attivazione di qualsiasi impianto. L’aria stessa, in caso di funzionamento mediante ventilazione meccanica con recupero entalpico, può così essere filtrata dalla presenza di polveri sottili o altro (pensiamo ai pollini e alle sostanze, anche naturali, in grado di produrre allergie) ed è come se gli edifici del futuro potessero essere attivi ed empatici rispetto all’ambiente, purificarlo come fanno le cozze nel mare (salvo poi utilizzare il residuo raccolto dai filtri e riciclarlo). L’edificio come frontiera tra interno ed esterno in grado di purificare, come fosse una «marmitta catalitica», sia lo spazio abitato che l’ambiente pubblico. Diviene quindi un sistema complesso, dotato però di tecnologia invisibile all’utente, e «interattivo» che lo rende molto più interessante e contemporaneo rispetto ad un edificio «passivo» Questa ricerca traccia quindi un orizzonte nuovo e sostenibile e indica strumenti reali e pratici (non teorici) per come raggiungerlo. Come diceva Seneca: “non esiste vento per il marinaio che non conosce la direzione”.
