Importante caratteristica dei fabbricati è la prevista totale sostenibilità energetica, ottenuta mediante l’applicazione della Bioedilizia. Lo sviluppo planimetrico di progetto vuole generare la miglior compenetrazione spaziale tra i pieni e vuoti rinvenuti sul territorio oggetto del concorso. Obiettivo primigenio è quello di conseguire un effetto urbano in sintonia con l’edificato esistente, che al contempo si inserisca in maniera poco impattante nel contesto naturale dell’area, attraverso un disegno chiaro degli spazi verdi ed una collocazione attenta degli elementi progettati.
Detti edifici presentano un assetto distributivo lineare e costante con altezze di due piani fuori terra in coerenza all’edificato consolidato del contesto. Grazie alla realizzazione di un piano interrato destinato ad autorimesse, siamo così riusciti a realizzare la metratura prevista.
L’attività progettuale ha anche cercato di individuare opportune distribuzioni planimetriche delle unità immobiliari in grado di generare tra i fruitori un rapporto di godimento spaziale ottimale,considerando il corretto soleggiamento e le visuali esterne prospettiche. L’accessibilità al complesso residenziale avviene dalla strada Via Raffello attraverso un percorso ciclo-pedonale per l’accesso diretto alle abitazioni, oltre che attraverso una viabilità carrabile su rampa e servizio dei posti auto interrati. Ciò in quanto si è voluto mantenere il carattere naturalistico e paesaggistico dell’area, oltre che il carattere bioarchitettonico caratterizzante le nuove edificazioni.
Attraverso tale percorso carrabile, si accede direttamente al piano interrato sede degli stalli privai di pertinenza delle residenze. L’ingresso a raso pedociclabile a servizio delle residenze è stato invece previsto in materiale semipermeabile e di larghezza tale da consentire, comunque, l’accesso ai mezzi di soccorso.
Elemento caratterizzante l’intera soluzione progettuale è l’attenzione posta alle tematiche di sostenibilità ambientale pensando all’orientamento degli edifici nuovi, oltre che allo studio per la diffusione della luce diurna all’interno degli alloggi e all’impiego di illuminazione a Led, scopo ottenere un risparmio energetico, inferiori costi di manutenzione dovute alle elevate prestazioni di tale tecnologia e soprattutto una riduzione dell’inquinamento luminoso, in ottemperanza agli obiettivi indicati dal bando.
Oltre a ciò per migliorare le caratteristiche di sostenibilità delle unità abitative si è focalizzata l’attenzione su nuovi sistemi tecnologici ed impiantistici, compreso l’impiego di vasche di fitodepurazione degli scarichi ed utilizzo di una tecnologia costruttiva modulare in legno, con copertura a falda inclinata a tetto verde.
Le quattro unità abitative destinate a Social Housing, sono state studiate come tipologia a schiera disposte su due piani di metratura ciascuna di circa 69 mq di superficie complessiva; il piano terra accoglie la zona giorno mentre al primo piano si sviluppa la zona notte.
TIPOLOGIA STRUTTURALE
Le unità abitative di progetto consistono in case prefabbricate a struttura intelaiata lignea tipologia M.H.M., tetto a falda inclinata micro ventilato con travi in abete massiccio, manto di copertura verde e finitura esterna ad intonaco.
Tale sistema costruttivo rispetta tutti i requisiti previsti dalla Normativa Antisismica.
Le pareti MHM vengono prodotte direttamente in stabilimento, e permettono e garantiscono l’assoluta flessibilità di costruzione modulare.
Nelle costruzioni intelaiate viene utilizza un sistema costruttivo a lastre, per il quale gli elementi portanti non sono separati da quelli di irrigidimento e tamponamento. La definizione di “costruzione intelaiata di legno” deriva dall’inglese “timber frame”, ossia telaio di legno. L’ossatura portante, con montanti disposti a distanza piuttosto ravvicinata, il telaio di legno appunto, viene rivestito con pannelli per costituire così una lastra. Vengono impiegate sezioni e materiali di rivestimento standard, connessi mediante semplici mezzi di collegamento come chiodi, cambrette e bulloni. Presupposto di base per tutte queste costruzioni è che il legno utilizzato sia stato essiccato artificialmente.
Gli elementi di parete, solaio e copertura realizzati in questa maniera possono essere prodotti in stabilimento a differenti livelli di prefabbricazione e montati in cantiere. Questo permette la rapida chiusura della costruzione (montaggio rapido).
Le peculiarità delle costruzioni intelaiate di legno sono:
– “dispendio” tecnico limitato a causa dell’utilizzo sistematico di sezioni di legno standard;
– reticolo con la disposizione delle colonne determinato dalle dimensioni dei pannelli a base legno (o gesso), il che evita lo spreco di resti di materiale;
– nessuna connessione di carpenteria;
– in cantiere vengono messe in opera gli elementi di parete assemblate in stabilimento;
– tenuta all’aria garantita senza complicate soluzioni tecniche;
– gli elementi irrigidenti l’edificio sono le pareti stesse (tre pareti, i cui assi geometrici in pianta non convergono in un punto solo, costituiscono un sistema rigido);
Gli edifici a struttura intelaiata di legno vengono di regola costruiti piano per piano (“platform frame”).
Le pareti vengono realizzate come elementi composti, costituiti da un’ossatura portante con montanti verticali e telai, rivestiti da uno o da ambo i lati con materiali a base legno o gesso, che collegano montanti ai telai. I montanti assorbono generalmente i carichi verticali provenienti dalla copertura e dai solai di piano. Inoltre, quelli disposti lungo le pareti esterne assorbono anche i carichi orizzontali dovuti al vento agenti sulle pareti stesse. Essi possono essere dimensionati molto snelli, dato che il rivestimento ha per essi anche funzione stabilizzante. Tale rivestimento assorbe essenzialmente i carichi agenti nel piano della lastra (carichi dovuti alla funzione di irrigidimento) e viene a sua volta stabilizzato all’imbozzamento dai montanti stessi.
Poiché le giunzioni dei pannelli devono essere realizzate sempre sui montanti, essi sono disposti ad interasse ridotto, di regola di 62,5 cm. Questa misura dipende dalle dimensioni dei materiali di rivestimento comuni sul mercato per minimizzare il loro scarto.
In caso di pannelli di altre dimensioni, il reticolo può essere variato. Le aperture possono essere previste, in linea di principio, ovunque sull’elemento di parete. Un’apertura non allineata con il reticolo viene delimitata da ulteriori montanti e da un architrave disposto su di essi. Adattando la progettazione a questo reticolo è possibile collocare le aperture in modo tale da non necessitare l’impiego di montanti non strettamente necessari.
Nel sistema costruttivo a telaio l’isolamento viene incorporato all’interno della struttura portante costituita da montanti e traversi in legno distanziati, invece nel sistema a pannelli la funzione strutturale portante è autonoma e l’isolante viene applicato all’esterno (cappotto).
Tale tecnologia consente quindi di realizzare edifici antisismici, riducendo i costi ed i tempi relativi al cantiere nonché i costi di gestione e manutenzione.
LA COPERTURA VERDE A FALDA INCLINATA
Recuperare spazi vitali all’interno della città è una tendenza che va sempre più affermandosi in questi ultimi anni, che è dettata principalmente dal bisogno di migliorare le qualità abitabili dei complessi edilizi.
La destinazione a verde della copertura degli edifici è una delle principali strategie impiegate in Bioarchitettura per limitare l’impatto ambientale della costruzione. Il verde pensile che ha precedenti storici antichissimi, contribuisce alla riduzione del fabbisgno energetico dell’edificio e quindi alla riduzione delle emissioni di CO2 sia perché apporta altri numerosi vantaggi economici ed ecologici:
Assorbe temporaneamente l’acqua piovana e la rilascia lentamente per cui evita gli allagamenti per tracimazione della rete fognaria e ne rallenta l’obsolescenza;
Filtra l’inquinamento urbano e riduce l’anidride carbonica;
Filtra l’acqua piovana inquinata;
Raffredda l’aria per evapotraspirazione di vapore acqueo;
Riduce la velocità del vento;
Riduce la trasmissione dei rumori all’interno dell’edificio;
Riduce gli effetti delle “isole di calore urbane”;
Aumenta il volano termico della copertura;
Protegge il manto impermeabile e ne prolunga la durata;
È strumento di nuovi linguaggi architettonici.
Per quanto riguarda il solo risparmio energetico, un tetto verde consente un risparmio energetico sul condizionamento estivo del 25%, senza poi considerare che la resistenza termica della copertura a verde è più elevata, generando così benefici anche sul riscaldamento invernale.
Importantissimo dal punto di vista economico anche il contributo sul deflusso dell’acqua piovana che il tetto verde è in grado di esercitare.
Altro importante beneficio del tetto verde riguarda la riduzione degli effetti delle “isole di calore”.
IMPIANTO TERMOTECNICO
Gli impianti termoidraulici saranno dimensionati in base ai fabbisogni di energia termica delle quattro unità abitative; la centrale termica sarà però ampliabile con possibilità di inserimento di un secondo cogeneratore al momento dell’edificazione degli altri due lotti facenti parte del Comparto.
I muri di tamponamento con cui sarà costruito il lotto B (quattro villettine a schiera) sono costituiti da pannelli prefabbricati con tavolati di abete interno ed esterno con interposto un agglomerato di sughero di spessore 16 cm.
La copertura a falde avrà una struttura portante simile (con spessore del sughero di 24 cm), con la sovrapposizione di un tetto giardino comprendente una guaina antiradice, un ulteriore strato di isolante bugnato e uno strato di terreno (per approfondimenti vedere relativo paragrafo).
Le sopra citate strutture hanno valore di trasmittanza termica estremamente ridotto (< 0,2 W/mq.K), ottimo valore di trasmittanza periodica e di sfasamento dell’onda termica che concorrono a mantenere le condizioni di benessere nella stagione estiva senza l’ausilio di climatizzatori (nel rispetto del Requisito 6.4.2. del D.G.R. 1366/11 della Regione Emilia Romagna).
Le chiusure trasparenti saranno dotate di scuretti a ante mobili oscuranti.
La centrale di produzione calore sarà costituita da un cogeneratore a gas e da tutte le apparecchiature per stoccare e rilanciare l’acqua calda prodotta verso le abitazioni.
In centrale termica sarà prodotta anche l’acqua calda sanitaria, tramite un bollitore con serpentino alimentato sempre dal cogeneratore.
L’impiantistica e la circuitazione saranno realizzati in modo da poter aggiungere in futuro un secondo cogeneratore; se in seguito la somma delle potenze al focolare di entrambi i generatori sarà maggiore di 35 kW dovranno essere apportate al locale centrale termica alcune opere per l’adeguamento alle normative VV.F. (accesso direttamente dall’esterno, resistenza al fuoco delle pareti, etc, come da D.M. 13/07/2011).
Nel locale cogeneratore sarà presente la linea di trattamento delle acque potabili (filtrazione, addolcimento, dosaggio di sali polifosfati e di protettivi per gli impianti tecnologici).
Il collegamento del Lotto B al locale centrale termica sarà costituito da tubazioni interrate di polietilene reticolato flessibile, protetto da strato di schiuma poliuretanica e guaina esterna in polietilene ad alta densità.
In prossimità delle abitazione, tramite raccordi a TEE inseriti in pozzetto , le tubazioni dell’impianto di riscaldamento e idrico sanitario entreranno all’interno delle unità abitative.
In posizione conveniente per l’estetica e per la lettura verrà installata a parete la cassetta di contabilizzazione dei consumi, ove verranno letti i consumi per il riscaldamento e per l’acqua calda e fredda per usi igienici sanitari.
All’interno della cassetta si troverà anche la valvola d’intercettazione del fluido termovettore che sarà azionata da cronotermostato interno all’abitazione (programmabile su due livelli, diurno e notturno); con cronotermostato soddisfatto non vi sarà ingresso d’acqua all’interno delle abitazioni.
A seguire, le tubazioni del circuito di riscaldamento andranno ad alimentare un collettore complanare che collegherà tutti i corpi scaldanti dell’abitazione.
La reti sanitarie alimenteranno gli apparecchi del bagno e della cucina e la rete di ricircolo sarà chiusa appena a monte della cassetta di contabilizzazione.
Le cucine saranno dotate di fornelli elettrici ad induzione in sostituzione dei classici piani di cottura a gas, evitando l’obbligo di fori d’aerazione nelle pareti esterne che diverrebbero dispendiosi dal punto di vista energetico.
PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO DEL COGENERATORE
Il micro cogeneratore a gas produce contemporaneamente energia elettrica e termica utilizzando come fonte di calore gas metano. Dotato di un motore endotermico che aziona un generatore, può produrre fino a 5 kW elettrici esclusivamente nei periodi in cui è richiesta energia per il riscaldamento. Recuperando il calore del motore il micro cogeneratore può fornire fino a 14,6 kW termici sotto forma di acqua calda a 65°C.
La micro cogenerazione è, attualmente, uno dei sistemi più efficienti per produrre energia.
Produrre energia in cogenerazione significa sfruttare al meglio il combustibile ed evitare sprechi. Infatti il gas utilizzato dal motore endotermico del micro cogeneratore grazie al suo rendimento pari all’89%, viene quasi totalmente trasformato in calore ed elettricità.
L’utilizzo del micro cogeneratore ha immediati riflessi sulla riduzione dei costi per l’approvvigionamento elettrico e termico. In pratica è come avere 2 energie al prezzo di una.
Per i motivi citati, il Regolamento energetico della Regione Emilia Romagna annovera i micro cogeneratori tra le fonti di energia rinnovabili, evitando così l’installazione negli edifici di nuova costruzioni di ingombranti impianti fotovoltaici e solari termici (vedere D.G.R. 1366/11 Allegato 2 punti 21 e 22).
Nel caso delle quattro abitazioni del Lotto B è stimato un funzionamento di 700 ore/anno con una produzione di energia elettrica pari a 3.500 kWh.
A Comparto urbanistico ultimato, dopo la costruzione dei lotti A e C, la produzione di energia elettrica sarà almeno triplicata, in relazione ai maggiori volumi da scaldare.
Tramite l’inserimento di un modem analogico nella centralina sarà possibile monitorare da parte della ditta fornitrice eventuali malfunzionamenti o fermate del cogeneratore, con rapidi interventi di ripristino da parte di personale qualificato.
A supporto del cogeneratore sarà installata una caldaia murale a metano, di potenza 12 kW, che entrerà in funzione unicamente in caso di mancato funzionamento del cogeneratore.
La somma delle potenze termiche degli apparecchi in centrale termica sarà inferiore a 35 kW.
CLASSE ENERGETICA APPARTAMENTI
I quattro appartamenti del Lotto B, in seguito ai calcoli effettuati con l’inserimento delle caratteristiche dell’involucro edilizio e dell’impianto di produzione calore, elaborati con il programma EDILCLIMA EC 700 VERSIONE 3.0.2., convalidato dal Comitato Termotecnico Italiano in data 28/06/2011, risultano possedere la seguente classificazione energetica
IMPIANTO DI RACCOLTA DELLE ACQUE
Il principio è semplicissimo: anziché lasciare defluire inutilizzata l’acqua piovana, la si sottopone ad un primo ciclo di depurazione e la si raccoglie in una cisterna. Quest’ acqua può essere poi utilizzata comodamente ed in più modi anche in periodi di siccità. L’acqua piovana è adatta all’irrigazione del giardino e anche in casa per la lavatrice, le pulizie e lo scarico del WC. L’acqua piovana non provoca la formazione di depositi calcarei nelle condotte e non intacca la lavatrice. Ovunque non sia richiesta acqua potabile di qualità, si può utilizzare l’acqua piovana, senza dover rinunciare ad igiene e comodità.
| superficie di raccolta | coefficiente di deflusso | altezza delle precipitazioni | efficacia del filtro | ||
|---|---|---|---|---|---|
|
120
|
0,5 |
612 |
0,96 |
||
|
acqua piovana cumulabile litri/anno
|
35251,2
|
||||
|
acqua piovana cumulabile metri cubi
|
35,25 |
||||
|
calcolo del fabbisogno previsto
|
litri giorno
|
giorni totali
|
unità abitative/
utenti |
utenti |
|
|
WC con scarico in casa |
70 |
365 |
2 |
|
51.100,00 |
|
lavatrice |
10 |
365 |
|
8 |
29.200,00 |
|
pulizie |
2 |
365 |
|
8 |
5.840,00
|
|
irrigazione per aree verdi con terreno pesante
|
150
|
100 |
|
|
15.000,00 |
|
totale litri anno
|
101.140,00
|
||||
|
totale metri cubi anno
|
101,14
|
||||
|
( acqua di servizio totale/fabbisogno annuo x 21 giorni *)/365 gg
|
5,819013699 |
metri cubi vasca
|
6.000,00
|
||
|
* il fattore considera il superamento di un periodo secco di 3 settimana
|
|||||
STUDIO DELLA LUCE
Calcolo dell’illuminamento naturale e confronto con normativa UNI 10.380 “Illuminazione d’Interni – valori di Illuminamento raccomandati”
La norma UNI 10.380 contiene e definisce valori di illuminamento Emed per le diverse tipologie di ambienti interni e, in particolare nei posti di lavoro e nei luoghi dove si svolgono attività impegnative, in funzione del compito visivo richiesto: un compito visivo gravoso richiedere elevati valori di illuminamento medio a differenza di uno modesto dove i valori possono essere notevolmente ridotti. Nel progetto di specie, trattandosi di civile abitazione, si tengono in considerazione i seguenti parametri di riferimento:
Zone di conversazione o passaggio: Emed=100 Lux
Zone di lettura: Emed= 300 Lux
Zone di scrittura: Emed= 500 Lux
Zone dei pasti: Emed= 150 Lux
Cucina: Emed= 300 Lux
Bagno, illuminazione generale: Emed= 100 Lux
Bagno, zona specchio: Emed= 300 Lux
Camere, illuminazione generale: Emed= 100 Lux
Camere, zona armadi: Emed= 300 Lux
Camere, letti: Emed= 300 Lux
Camere, stiratura, cucitura, e rammendo: Emed= 750 Lux
Ambienti comuni, aree di passaggio, corridoi: Emed= 100 Lux
Scale, ascensori: Emed= 150 Lux
L’analisi dei valori medi di illuminamento è stata condotta con il software Dialux, il programma attualmente più avanzato per il Lighting Design. Dal momento che il fattore di luce diurna dipende dal giorno, dall’ora e dalle condizioni metereologiche, sono state definite per il calcolo due diverse scene di luce, impostando sempre una condizione di cielo sereno: la prima fa riferimento alla data il 31 marzo, ore 12:00, la seconda il 31 giugno, ore 12:00. Considerato che il fabbricato si sviluppa su due piani, sono state inserite due superfici di calcolo, in maniera tale da sezionare tutte le aperture che consentono l’ingresso della luce nell’edificio. La prima è stata posizionata a +1,5 m dal piano di campagna (per la valutazione dell’illuminamento al piano terra), mentre la seconda è stata posizionata a +4,5 m (per la valutazione dell’illuminamento al primo piano). Dall’analisi effettuata, si riscontra che mediamente sono stati rispettati i valori minimi previsti per le diverse destinazioni d’uso: viene quindi minimizzato il ricorso a fonti di luce artificiale, con relativo risparmio energetico e di conseguenza economico. Inoltre, dal momento che a sud i valori di illuminamento sono notevolmente più elevati del necessario, potendo ciò essere causa di disconfort visivo e anche ai fini del benessere termo-igrometrico, sono state inseriti schermature in legno su tutte le superfici finestrate.
