Le preoccupazioni relative al cambiamento climatico e alle emissioni di carbonio continuano a crescere, spingendo sempre più governi, aziende e responsabili politici a cercare contributi e soluzioni nell’ambiente costruito.
Secondo Architecture 2030, l’ambiente costruito è responsabile del 42% delle emissioni globali di carbonio annuali. Allo stesso tempo, gli esperti prevedono che il picco più significativo nella crescita edilizia e infrastrutturale dell’umanità si verificherà nei prossimi 40 anni.
Questa rapida ondata di espansione edilizia richiede un nuovo modo di pensare al modo in cui le strutture vengono progettate, costruite e gestite. Qui entra in gioco il solare passivo, quello che alcuni definiscono il futuro dell’architettura.
In copertina un render del Gorecki Alumni Center, progettato da JLG Architects’. È il primo edificio con certificazione LEED Platinum del North Dakota.
Introduzione al solare passivo in architettura
La progettazione architettonica passiva, nota anche solare passivo, è una strategia progettuale che sfrutta le risorse naturali, come la luce solare e il vento, per creare un habitat confortevole, efficiente dal punto di vista energetico e rispettoso dell’ambiente.
Questo metodo riduce la necessità di sistemi di riscaldamento e raffreddamento tradizionali, riducendo l’impronta di carbonio di un edificio e l’impatto complessivo sul clima.
Sebbene l’architettura passiva abbia guadagnato popolarità durante la crisi energetica degli Stati Uniti degli anni ’70, da allora è diventata un movimento globale, perfezionato in Germania e diffusosi in Scandinavia, Cile e altrove.
I fondamenti dell’architettura basata sul solare passivo
L’edilizia passiva sfrutta le risorse naturali e il clima locale, seguendo principi progettuali fondamentali. Queste strategie contribuiscono a raggiungere un elevato livello di efficienza energetica senza compromettere il comfort. In definitiva, l’obiettivo è creare edifici migliori per le persone e l’ambiente.
L’involucro edilizio è il primo elemento a essere il più possibile ermetico, consentendo di utilizzare molta meno energia per il riscaldamento e il raffrescamento. La strategia HVAC deve garantisce agli occupanti temperature confortevoli e una buona qualità dell’aria.
Ecco alcuni dei pilastri fondamentali della progettazione architettonica passiva:
- gli involucri edilizi ermetici prevengono la dispersione di aria condizionata e riducono al minimo l’umidità;
- i materiali ad alte prestazioni ottimizzano l’isolamento di pareti, finestre, pavimenti e tetti, garantendo al contempo una maggiore durata;
- le strutture ombreggianti bloccano la luce solare diretta per ridurre al minimo l’abbagliamento e il surriscaldamento;
- il rapporto e la posizione delle vetrate accolgono o bloccano l’energia solare per il riscaldamento e il raffrescamento;
- l’orientamento dell’edificio ottimizza l’esposizione naturale alla luce del giorno e riduce il consumo di energia;
- materiali ad alta massa termica come calcestruzzo, pietra e mattoni assorbono il calore durante tutto il giorno, bilanciando le temperature e consentendo il recupero dell’umidità;
- i sistemi di scambio termico garantiscono il mantenimento della temperatura interna desiderata grazie all’immissione di aria fresca.
Lo standard Passivhaus, creato dal Dott. Wolfgang Feist di Darmstadt, in Germania, definisce i requisiti più rigorosi per la progettazione passiva. Tuttavia, anche altri standard promuovono pratiche di bioedilizia, tra cui il sistema di classificazione LEED dell’U.S. Green Building Council e il Minergie International della Confederazione Elvetica.
Adottare il solare passivo per le persone e per il pianeta
L’architettura fondata sul solare passivo offre numerosi vantaggi a residenti, aziende, governi e al pianeta. Per i proprietari di casa, la progettazione passiva offre maggiore comfort, qualità della vita e bollette energetiche ridotte. Allo stesso tempo, aiuta le amministrazioni locali e le aziende a raggiungere gli obiettivi di riduzione delle emissioni di carbonio.
Ecco alcuni dei principali vantaggi dell’architettura passiva, come delineato dal Passivehaus Trust del Regno Unito.
1. Prestazioni edilizie migliorate
La progettazione passiva offre prestazioni edilizie superiori sotto tutti gli aspetti, tra cui un consumo energetico ridotto, una ventilazione più efficace e una costruzione di qualità superiore. Le case passive sono più resilienti e meno soggette a danni, un vantaggio che diventa ancora più importante alla luce dei cambiamenti climatici e dell’aumento dei disastri naturali.
2. Riduzione delle emissioni di carbonio
Gli scienziati concordano sul fatto che le emissioni di carbonio debbano raggiungere lo zero netto entro il 2050 per mantenere un clima vivibile. Questa transizione è una delle sfide più urgenti dei nostri giorni, che non può essere realizzata senza una massiccia trasformazione delle infrastrutture. La progettazione passiva svolge un ruolo fondamentale nel percorso verso l’obiettivo zero emissioni nette, contribuendo a ridurre significativamente le emissioni di carbonio e i picchi di domanda.
3. Miglioramento della salute e del benessere
Una scarsa qualità dell’aria interna può causare una vasta gamma di problemi di salute. Pur non essendo una cura, l’architettura passiva contribuisce ad alleviare l’impatto sulla salute fornendo una migliore ventilazione, riducendo gli inquinanti atmosferici e sfruttando la luce naturale. Gli edifici passivi hanno meno probabilità di surriscaldarsi in estate o di diventare troppo freddi in inverno, migliorando la qualità della vita degli abitanti.
4. Maggiore risparmio sui costi
Gli edifici passivi sono più convenienti da gestire, ma i vantaggi finanziari non finiscono qui. Possono anche ridurre la povertà energetica, migliorare il valore del capitale, ridurre i costi di manutenzione e i costi di finanziamento con mutui verdi. Gli edifici passivi hanno meno probabilità di avere periodi di inattività e mantengono il loro valore in caso di future normative sulle emissioni di carbonio.
Sfatare i luoghi comuni sull’architettura sostenibile
Nonostante la crescente popolarità dell’architettura passiva, persistono alcuni luoghi comuni.
1. L’architettura passiva è più costosa
La progettazione passiva non è necessariamente più costosa delle strategie costruttive tradizionali. Le case passive possono costare da un minimo di 150 a 500 dollari al metro quadro, a seconda della qualità delle finiture, della posizione e di altri fattori. Un intervallo inferiore rispetto a quello di una casa con progettazione non passiva.
Tuttavia, i costi operativi sono significativamente inferiori rispetto agli edifici tradizionali, offrendo notevoli risparmi sui costi dell’intero ciclo di vita dell’edificio. Uno studio ha rilevato che la progettazione passiva può ridurre i costi del ciclo di vita del 12-52%, con periodi di ammortamento a partire da sei mesi.
Una progettazione attenta può ridurre ulteriormente i costi di costruzione. Aziende come Passive Design Solutions progettano case passive allo stesso costo delle case tradizionali.
2. L’architettura passiva limita la progettazione
Gli edifici passivi non devono avere limiti in termini di design, portata o estetica. Da Villa A in Austria alla OutsideIN House in Cile, le case passive odierne spaziano dal moderno e tradizionale all’avanguardia.
L’architettura passiva commerciale è altrettanto varia per stile e complessità. Lo Sheikh Khalifa Medical City di Abu Dhabi e The Crystal di Londra sono due esempi di progettazione sostenibile di fama mondiale.
3. L’architettura passiva è solo per gli edifici residenziali
Programmi di certificazione per le case come Built Green nello Stato di Washington stanno contribuendo ad accelerare il movimento per le case passive negli Stati Uniti. Ma la progettazione passiva non riguarda solo gli edifici residenziali. Progetti commerciali su larga scala come grattacieli, hotel e scuole offrono alcune delle migliori opportunità per ridurre il consumo energetico degli edifici e avere un impatto positivo sull’architettura sostenibile.
Il Winthrop Center di Boston, il più grande edificio per uffici Passive House al mondo, vanta le certificazioni Passivehaus, LEED Platinum e WELL Gold. Allo stesso modo, l’edificio Solar XXI di Lisbona, in Portogallo, utilizza una combinazione di principi di progettazione passiva e tecnologie per le energie rinnovabili per creare un laboratorio nazionale a basso consumo energetico.
Progettare rapidamente sistemi solari passivi con SketchUp
L’architettura passiva ha il potenziale per trasformare completamente il modo in cui gli esseri umani vivono, lavorano e prosperano in armonia con il pianeta. Migliorare le prestazioni degli edifici, protegge le risorse del pianeta e offre comfort e benessere elevati.
Strumenti come PreDesign e Sefaira facilitano un processo di progettazione passiva fluido, offrendo analisi iniziali per migliorare le prestazioni dell’edificio. Agile e snello quanto basta per stare al passo con il ritmo della progettazione concettuale e schematica, SketchUp continua a lavorare sull’innovazione tecnologica avanzata a supporto della sostenibilità in architettura.
