Risparmio energetico

Nel capoluogo più settentrionale della penisola una ristrutturazione ha dato vita al primo edificio pubblico italiano di tipo passivo. L’elevatissima coibentazione non ha comportato alcun aggravio delle spese di costruzione.
Chi giunge in treno nel capoluogo altoate­sino non può non notare un edificio completamente bianco che sorge a pochi metri della stazione ferroviaria, praticamente a ridosso dei binari. È la nuova sede di parte degli uffici dell’Assessorato all’Ambiente, Energia e Urbanistica della Provincia Autonoma di Bolzano, risultato di una ristrutturazione conclusa circa un anno fa.

Il fabbricato risale alla metà degli anni ’50 ed era precedentemente adibito alle attività amministrative delle Poste. Il compatto volume, costruito con classico telaio trilitico in calcestruzzo armato, muratura a cassavuota in laterizio rivestita con intonaco e scandito da aperture regolari, presentava in origine un piano interrato, il rialzato e altri tre livelli l’ultimo dei quali, realizzato nel 1972, di superficie più contenuta rispetto agli altri. Come in qualsiasi edificio dell’epoca, nessuna cura era stata prestata all’isolamento dell’involucro e, quando si è reso necessario procedere con la ristrutturazione, il committente pubbli­co ha indetto un concorso a inviti sulla base di un bando di progettazione che non prevedeva alcun tipo di intervento connesso al contenimento dei consumi energetici: in Alto Adige, la normativa locale prevede infatti il rispetto dello standard Casaclima classe C solo per gli edifici pubblici di nuova costruzione.

Coibentare senza innalzare i costi

Fra i sei progetti presentati, solo quello risultato poi vincitore approfondiva le tematiche connesse al risparmio energetico: l’incarico fu perciò conferito alla studio Michael Tribus Architecture anche sulla base di ulteriori considerazioni. Innanzitut­to, i risultati di elevatissima coibentazione del­l’involucro previsti in sede di progetto non com­portavano un aggravio dei costi di costruzione. In second’ordine, ma non meno importante, la proposta architettonica riprende in termini deci­samente contemporanei alcuni dei caratteri mor- fo-tipologici degli edifici storici dell’area alpina, recuperando mediante geometrie sobrie e lineari una concezione massiva delle murature e del loro rapporto con le aperture, utilizzando tecnologie semplici e collaudate.

Senza i semplici accorgimenti messi in atto durante la ristrutturazione, il riscaldamento dell’edificio avrebbe comportato una spesa di circa 90.000 euro di gasolio ogni anno mentre ora il combustibile, mantenendo una temperatura di20 °Cnegli ambienti, costa meno di 5.000 euro l’anno.

«Uno degli indirizzi metodologici dello studio-  spiega il progettista, arch. Michael Tribus – consiste nel cercare di raggiungere gli obiet­tivi di minimizzazione dei consumi energetici attraverso materiali e tecnologie di uso cor­rente, ovvero senza necessariamente ricorrere a soluzioni progettuali, tecniche costruttive e prodotti che, non appartenendo alla più dif­fusa cultura edilizia, possano provocare pro­blemi in fase di realizzazione. Concentrando l’innovazione nella fase intellettuale del pro­getto, questo approccio non solo permette una drastica riduzione dei costi ma dimostra che è possibile costruire con intelligenza – cioè prestando la massima attenzione al significato ecologico dell’atto edificatorio – impiegando tecnologie alla portata della grande maggio­ranza delle imprese.»

Questa sorta di «rasoio di Occam» applica­to all’architettura – ovvero la dimostrazio­ne pratica che, dato un obiettivo, la soluzio­ne più semplice è, quasi sempre, la migliore

–  testimonia anche le enormi potenzialità nascoste anche nell’edilizia più anonima e nelle soluzioni più convenzionali. Nel caso dell’edificio Ex-Post, per esempio, i risultati in termini di efficienza energetica della co­struzione esistente e del nuovo sopralzo sono praticamente identici. Il progetto prevedeva infatti la ristrutturazione dei volumi esisten­ti e la completa demolizione dell’ultimo pia­no, allo scopo di sopraelevare l’edificio di ulteriori due livelli della stessa ampiezza di quelli sottostanti. Il tutto nel pieno rispetto dell’architettura esistente, ripresa dal punto di vista strutturale, organizzativo e formale, anche per ridurre i costi: le 143 finestre sono tutte identiche fra loro.

Il progetto prevedeva la ristrutturazione dei volumi esistenti e la completa demolizione dell’ultimo piano, allo scopo di sopraelevare l’edificio di due livelli della stessa ampiezza dei sottostanti.

La semplicità al comando

La strategia più efficace ed economica per conseguire la riduzione dei consumi energetici consiste nel ridurre al minimo le dispersioni termiche attraverso l’involucro. Di conseguenza, il progetto si è concentrato su questo obiettivo, tralasciando gli aspetti legati, per esempio, ai guadagni solari diretti o connessi all’impiego di sistemi attivi per la climatizzazione.

L’iter progettuale è stato finalizzato a rispondere ai requisiti spazio-funzionali delle attività che si sarebbero insediate, demandando al potenziamento della capacità isolante dell’involucro la massimizzazione dei risultati termici e progettando l’impianto di termoraffrescamento sulla base dei dati ottenuti. L’impianto architettonico, molto semplice, riprende anch’esso l’organizzazione originaria degli am­bienti di lavoro, disposti lungo le pareti perimetrali e distribuiti da un connettivo longitudinale ac­cessibile attraverso un nodo centrale della circolazione verticale dotato di servizi; sulla testata nord c’è il percorso di emergenza, Gli ambienti che chiudono il connettivo sono tamponati mediante una parete trasparente, in modo da illuminare i corridoi, rischiarati attra­verso i sopraluce vetrati degli uffici.

L’edificio Ex-Post è oggi classificato CasaClima Oro, corrispondente a un consumo uguale o inferiore a 1,5 1 di gasolio per mq di super­ficie all’anno anche se, in effetti, il consumo reale si attesta a 11/mq/anno a fronte del va­lore di circa 25 1/mq/anno registrabile prima della ristrutturazione.

A conti fatti, lo stesso edificio senza i semplici ac- corgimenti messi in atto durante la ristrutturazio­ne, avrebbe comportato una spesa di circa 90.000 euro di gasolio ogni anno mentre ora il combusti­bile, mantenendo una temperatura di20 °Cnegli ambienti, costa meno di 5.000 euro l’anno. Così il primo edificio pubblico costruito a sud del­le Alpi nel rispetto i criteri stabiliti dal Passivhaus Institut di Darmstadt non è situato nelle più favo­rite regioni del Mezzogiorno, ma nel capoluogo più settentrionale d’Italia. Questi risultati sono stati ottenuti utilizzando un software sviluppato appo­sitamente per la progettazione degli edifici passi­vi – Phpp, acronimo di Passive House Planning Package – disponibile anche in lingua italiana a un costo molto contenuto, che restituisce simulazioni molto attendibili rispetto alla realtà.

Finestre a tenuta

Le 143 finestre dell’edificio ex-Post sono di dimensione tutte uguali con una o due an­te a battente, senza controtelaio ma fissate mediante angolari in acciaio al lato esterno della muratura, telaio fisso e telaio anta in legno di prima scelta.

Le finestre sono senza controtelaio, fissate con angolari in acciaio alla muratura; il telaio in legno porta una vetrocamera a tre lastre; il complessivo valore U è inferiore a 0,85 W/mqK.

«Uno degli indirizzi metodologici dello studio consiste nel raggiungere gli obiettivi di minimizzazione dei consumi energetici attraverso materiali e tecnologie di uso corrente, ovvero senza necessariamente ricorrere a soluzioni progettuali, tecniche costruttive e prodotti che, non appartenendo alla più diffusa cultura edilizia, possano provocare problemi in fase di realizzazione.»

Impianti integrati

Lungo i due lati del corridoio di distribuzione centrale presente a ogni piano, le condotte di mandata dell’impianto di ventilazione sono realizzate con tubi standard in lamiera zincata a spirale, inseriti all’interno di un inviluppo in plexiglas traslucido, richiuso attorno alle con­dotte e appuntato sulle sue staffe. I tubi fluorescenti che integrano l’illuminazio­ne artificiale del connettivo sono installati all’interno dell’inviluppo in plexiglas. L’aria viene immessa sopra la porta di ogni locale e, quando la porta ufficio è chiusa, viene espulsa attraverso il vuoto presente all’interno del telaio dell’anta della porta, che presenta apposite grate: la porta svolge anche la funzione di silenziatore.

 

Ai lati del corridoio centrale, le condotte di mandata dell’impianto di ventilazione sono inserite in un inviluppo di plexiglas traslucido che accoglie anche i tubi fluorescenti dell’illuminazione artificiale.

 

L’isolamento con la tecnologia del cappotto

Il cappotto che è stato posizionato all’esterno del fabbricato non ha causato particolari problemi fase di realizzazione: si tratta di un’opera che presen­ta le medesime contenute difficoltà sia che venga eseguita su un involucro architettonico esistente, sia su un fabbricato di nuova costruzione. Il mate­riale utilizzato per realizzare il cappotto è una qua­lità di polistirolo espanso disponibile sul mercato a costi molto contenuti – circa 1 euro/ mq per ogni centimetro di spessore – la cui convenienza complessiva aumenta in modo più che proporzionale al crescere degli spessori utilizzati. È sufficiente confrontare i dati relativi allo stesso edificio con solo10 cmdi spessore dell’isolamento – classificabile CasaClima C: 71/mq/anno – e con30 cmdi spessore dell’isolante – CasaClima Gold: nel primo caso, il costo del cappotto è di circa 50 euro/mq, dei quali 10 euro per l’acquisto del materiale e il resto per i costi di installazione e di ponteggio; nel secondo caso, al crescere dello spessore di isolante applicato, si triplicano i costi del materiale (30 euro/mq) ma quelli per installazione e ponteggi salgono di poco (50 euro/mq), per un costo complessivo di circa 80 euro/mq, con una riduzione del 85% circa dei consumi di combustibile. Inoltre, il progetto Ex-Post ha dimostrato empiricamente un importante principio di funzionamento del pacchetto isolante del cappotto: la riduzione localizzata degli spessori dell’isolamento non compromette il risultato globale in termini di efficienza. Questo effetto è stato utilizzato non solo per la progettazione esecutiva degli elementi che costituivano ponti termici (la pensilina esterna e il coronamento dell’edificio ma anche per mantenere elevati valori di illuminazione naturale tramite le aperture presenti in facciata, attraverso appositi sguinci. Rispetto alla situazione precedente l’intervento, l’aumento dello spessore delle facciate causato dal cappotto avrebbe penalizzato gli spazi interni per effetto della maggiore ombreggiatura portata. Per questo motivo, sono stati previsti degli sguinci, so­luzione tipica dell’architettura tradizionale alpina, in corrispondenza delle finestre, progettati sulla base dell’incidenza dei raggi solari sulle superfici dell’edificio nei diversi periodi dell’anno. L’area di ogni facciata interessata dagli sguinci corrispon­de al 36% dell’intera superficie opaca verticale: sebbene con disegni differenti, in corrispondenza degli sguinci lo spessore del cappotto si riduce progressivamente da35 apochi centimetri mantenendo, per esempio con23 cmdi spessore medio del cappotto, un valore U = 0,135 w/mqK non molto superiore rispetto ai 0,092 w/mqK propri del pacchetto spesso35 cm. Ai piani superiori, più illuminati, sono stati previsti aggetti superiori orizzontali, che ombreggiano la parte superiore dei serramenti rendendo conforte­vole la vista attraverso i vetri a protezione solare, mentre gli sguinci inferiori sono inclinati per fa­cilitare la visione dello spazio urbano esterno. Ai piani inferiori, la situazione è ribaltata: lo sguincio superiore permette l’ingresso della stessa quantità di luce rispetto a prima della ristrutturazione. In entrambi i casi, gli sguinci laterali permettono agli utenti una più ampia visione dell’esterno anche dalla postazione di lavoro. Sono previsti perciò sia sguinci dritti, sia aperti a60 cme a120 cm, realiz­zati mediante economici elementi presagomati.

Ristrutturazione mininvasiva

I risultati architettonici e prestazionali raggiun­ti con la ristrutturazione non hanno comportato maggiorazioni nei costi, preventivati sulla base di un intervento che non richiedeva caratteristiche di eco-efficienza. In generale, il costo unitario esclu­se iva e spese progettuali è stato di 241 euro/mc, contro i più di 300 euro/mc, spesi mediamente negli ultimi 10 anni dalla Provincia Autonoma per interventi di ristrutturazione, a dimostrazione che gli interventi finalizzati al contenimento del con­sumo energetico incidono meno delle finiture. Nei costi è compreso anche l’impianto fotovoltai­co installato sulle pareti cieche del blocco delle scale di sicurezza: 162 moduli in tecnologia poli- cristallina per una superficie di 212 mq, che eroga­no una potenza di 26,73 kWp esclusivamente de­stinata a integrare i consumi di energia elettrica. Per volontà del committente, la realizzazione del­le opere è stata suddivisa in quattro capitolati distinti, uno concernente tutti i lavori generali, edilizi e di falegnameria, gli altri indirizzati a im­prese specializzate nella fornitura e posa dei ser­ramenti, degli impianti termomeccanici e della rete elettrica. In particolare, la sostituzione dei serramenti esistenti ha comportato l’adozione di una soluzione specifica mutuata dalla tra­dizione costruttiva tedesca, che non prevede l’installazione del controtelaio nei muri perimetrali bensì il fissaggio del telaio, mediante squadrette metalliche, esternamente rispetto al paramento murario.

Questa tecnica permette innanzitutto di evitare la demolizione del vano finestra quando il controte­laio esistente non risulta utilizzabile e, soprattut­to, consente di impostare il nuovo serramento a contatto diretto con il cappotto, eliminando così anche il potenziale ponte termico che si creereb­be agli intradossi dell’apertura. In questo modo le murature svolgono la duplice funzione statica e di volano termico, in virtù della massa dei materiali che le compongono e della loro inerzia rispetto alle fluttuazioni della temperatura. A tale scopo, anche i divisori interni sono sta­ti realizzati con laterizi forati in luogo delle più flessibili, ma meno performanti anche in termini di isolamento acustico, pareti leggere in lastre di cartongesso impostate sopra i sottofondi. L’ap­proccio mininvasivo che ha caratterizzato la ri­strutturazione dei livelli inferiori ha interessato anche le facciate esistenti, mantenute pressoché intatte conservando il rivestimento in intonaco graffiato che, per effetto della ruvidità della su­perficie, si prestava a facilitare la presa dei collanti che avrebbero poi sostenuto i blocchi di polistirolo espanso elastificato – Eps-E, un prodotto garan­tito per quanto riguarda la stabilità dimensionale a seguito dell’esposizione alle condizioni atmosferiche, contenente anche polvere di grafite che riduce le proprietà di trasmissione del calore – che compongono il cappotto. Il cappotto è presente anche sul tetto piano, con uno spessore di soli28 cmdi Eps dalle caratte­ristiche differenti rispetto a quello impiegato in facciata, cioè non elastico ma con maggiori presta­zioni meccaniche per resistere al peso dello strato di terriccio misto a ghiaia che forma il suolo del giardino pensile posto in copertura. Il tetto verde è stato realizzato senza particolari sistemi o prodotti specifici: è composto da un’ampia area estensiva e da aiuole rettangolari per la coltivazione inten­siva – e perciò irrigata – dei vegetali. La posizione dell’edificio, che sorge in prossimità della prima banchina della stazione ferroviaria di Bolzano, ha reso necessario installare il cantiere occupando parte del parcheggio antistante l’edi­ficio. La ridotta superficie a disposizione non ha comunque condizionato l’esecuzione delle ope­re, la cui complessità era decisamente contenuta, completate nell’arco di circa 20 mesi. Le demo­lizioni in quota del sopralzo esistente e degli interni sono state eseguite tutte a mano, essen­zialmente per motivi di sicurezza, utilizzando per lo scarico delle macerie l’unica gru centrale, poi utilizzata durante la prima fase dei lavori, fi­no a ottobre 2005.