Con il termine *Architettura bioclimatica* si intende una costruzione generata da una specifica metodologia di progettazione in grado di utilizzare l’apporto delle fonti energetiche ambientali, nel pieno rispetto dei climi locali, garantendo il mantenimento delle condizioni di benessere e di funzionamento interno.
Essa riduce i consumi energetici necessari per la climatizzazione (riscaldamento, condizionamento ed illuminazione) limitando di conseguenza l’inquinamento dell’ambiente.
Pertanto richiede una conoscenza delle tecnologie e dei materiali, un profondo studio dei fattori climatici ed un’analisi precisa dell’influenza di quest’ultimi sui materiali stessi. Lo scopo ultimo è quello di poter creare una stretta interdipendenza tra l’edificio e il suo ambiente in modo che possa teoricamente modificarsi ed adattarsi ad ogni cambiamento delle condizioni esterne, in modo da trarne il maggior beneficio.
Per poter parlare di *edificio bioclimatico* devono essere rispettati alcuni canoni progettuali di carattere generale:
- Rispetto dell’ambiente
- Riduzione al minimo delle risorse inquinanti.
- Uso di materiali biocompatibili (biologia edile).
- Mantenimento di un buon livello di comfort.
- Riduzione del consumo energetico sfruttando le energie rinnovabili e le caratteristiche dei cambiamenti climatici
- Risparmio nei costi di manutenzione.
Un edificio bioclimatico ideale dovrebbe essere quindi energicamente razionale, disperdendo poco calore nei mesi invernali, tenendo lontano le radiazioni solari in quelli estivi ed immagazzinando durante il giorno l’energia solare per poterla riutilizzare.
TECNOLOGIE
Volendo descrivere un “comportamento bioclimatico” di un edificio vanno innanzitutto considerate la sua struttura, la conformazione fisica, il suo orientamento ed il contesto climatico. E’ possibile, a seconda delle condizioni esterne, sfruttare gli apporti gratuiti per ridurre di una quota sensibile (e per alcuni periodi dell’anno totalmente) il fabbisogno energetico dell’edificio.
Le scelte progettuali riguardanti il luogo di inserimento possono dipendere da:
*1*. Fattori macro e microclimatici ( topografia, vegetazione, presenza di corsi d’acqua, ecc.).
*2*. Gli elementi progettuali della costruzione.
Quando l’obiettivo principale è quello di evitare le uscite o entrate di energia sono adoperate tecniche di conservazione. In questo caso vengono preferite forme più compatte, con ridotta superficie di contatto tra esterno e interno, per le quali l’involucro costituisca una barriera contro calore, radiazioni e il movimento dell’aria.
Si parla di tecniche di connessione, quando l’intento è invece quello di favorire la penetrazione o l’espulsione di determinate forme di energia, tramite captazione solare, tecniche di ventilazione, dissipazione notturna di calore, ecc. In questi casi è raccomandabile una forma generale dell’edificio aperta ed un involucro costituito in buona parte da connettori (alla radiazione, alla conduzione e alla ventilazione). Forme poco compatte, che permettano ad ogni appartamento di avere due orientamenti, consentono scambi maggiori per il passaggio d’aria, e quindi per il miglioramento della qualità dell’aria interna e per il raffrescamento degli ambienti. Conviene che siano orientate a sud gli ambienti diurni e verso ovest quelli abitati prevalentemente nelle ore pomeridiane.
In altri casi si utilizzano tecniche di stabilizzazione per rendere costanti nel tempo le condizioni energetiche interne (aumento dell’inerzia termica).
Per ridurre le dispersioni di calore è opportuno impiegare materiali isolanti e ad alta inerzia termica (fibra di vetro, poliuretano, perlite, sughero, ecc.) su muri, tetti e solai.
L’isolamento delle pareti può essere realizzato, a seconda delle condizioni dell’edificio e dalle spese sostenibili seguendo tre modalità:
*1. SISTEMA A CAPPOTTO* è realizzato dall’esterno mediante fissaggio di lastre di isolante. E’ il più efficace ma anche il più costoso.
*2. ISOLAMENTO INTERNO* mediante l’applicazione di pannelli o lastre isolanti sui muri interni, interponendo nel mezzo fogli d’alluminio come barriera al vapore, e quindi alla formazione delle muffe. Consente un isolamento selettivo delle pareti ed ha una spesa più contenuta.
*3. ISOLAMENTO NELL’INTERCAPEDINE* quando presente è possibile riempire l’intercapedine di isolante (schiuma, granuli minerali o di polistirene espanso). Anche in questo caso il costo è modesto e si può operare un isolamento selettivo.
L’isolamento del tetto presenta pochi problemi d’opera e di costo, nonostante sia solitamente l’elemento più permeabile al calore. Materassini di materiale (isolante lana di roccia, fibra di vetro) possono essere posti sul pavimento del sottotetto o fissati alle travi a seconda o meno della sua vivibilità. Una soluzione ottimale sembra esser quella di rivestire gli edifici con pannelli solari, che oltre produrre energia svolgono anche un lavoro di protezione.
Vetri e serramenti sono un altro punto focale per buon isolamento. L’uso di doppi vetri, di guarnizioni e schermature mobili tende a ridurre la dispersione termica mantenendo contenute le spese.
Prendendo in considerazione la quantità di consumo energetico possono essere evidenziate tipologie di edifici differenti:
*1. ad alta dispersione termica* (con conseguente alto fabbisogno energetico): sono gli edifici costruiti fino a ieri senza vincoli riguardo alla coibentazione delle strutture.
*2. a bassa dispersione termica:* sono gli edifici costruiti secondo precisi criteri sia di coibentazione sia relativamente ai rendimenti minimi degli impianti termici previsti dalla Legge n. 373/1976 e la più recente Legge n. 10/1991.
*3. a basso consumo energetico:* dotati di sistemi solari attivi e di un’impiantistica evoluta, consentono elevati risparmi energetici. Usano65 kWh per m2. Sono edifici ancora poco diffusi ma rappresentano l’evoluzione più probabile nel prossimo futuro delle nostre abitazioni.
*4. passivi:* caratterizzati da uno standard energetico che rende il fabbisogno di energia primaria per il riscaldamento ancora più basso di quello degli edifici a basso consumo energetico. Lo standard che prevede un fabbisogno energetico residuo < 15 kWh/ m2 si ottiene tramite i seguenti dispositivi:
I. orientamento dell’edificio verso il sole (verso sud).
II. ottimale rapporto tra superficie dell’involucro e volumetria (S/V < 0,6).
III. efficace isolamento termico dell’involucro edilizio (U < 0,15 W/K).
IV. alta impermeabilità dell’involucro edilizio.
V. finestre con vetri e telai altamente isolanti (U < 0,8 W/m2K).
VI. riduzione al minimo delle perdite dovute alla ventilazione.
VII. sistema di ventilazione con recupero di calore (> 80%) dall’aria in uscita.
*5. Edifici a energeticamente autonomi:* a zero consumo energetico, utilizzano unicamente fonti rinnovabili e tecnologie costruttive d’avanguardia. Prodotti solo come prototipi in centri sperimentali a causa dell’elevato costo dei materiali e degli impianti.