La Casa Passiva di Cherasco

La casa passiva costruita nel 2005 a Cherasco, in provincia di Cuneo, in base al progetto dell’architetto Maria Grazia Novo, rappresenta un esempio reale e tangibile di un percorso evolutivo che ha permesso di tradurre il concetto di edificio passivo in una soluzione architettonica in piena sintonia con la tradizione italiana.
Questa sintesi tra il concetto nord europeo di Passivhaus e la tradizione costruttiva italiana costituisce un passo fondamentale che ha aperto la strada ad un modo evoluto di costruire, in grado allo stesso tempo di migliorare la qualità abitativa globale e di rispondere alle nuove pressanti esigenze di risparmio energetico e tutela ambientale.

L’edificio originario, edificato per uso rurale, risale agli inizi ‘800. In stato di abbandono da molti anni presentava un forte degrado edile sia superficiale che strutturale.
I materiali utilizzati sono tipici della zona: legno per le strutture orizzontali e la copertura e mattone pieno per le strutture portanti verticali.
La scelta di edificare un edificio passivo non è stata immediata ma è nata da un iter progettuale attraverso il quale sono state vagliate, in termini architettonici, economici ed ambientali diverse soluzioni progettuali.
La sensibilità alle problematiche ambientali del progettista (e proprietario dell’immobile), e alcuni vincoli tecnici (come la mancanza di una rete gas), hanno portato da un lato a restare fedeli alla tradizione edilizia locale, decidendo però al contempo di affrontare attualissime problematiche energetiche e ambientali con un progetto di integrale ristrutturazione dell’edificio basato su criteri del tipo “casa passiva”.
Il risultato è un nuovo edificio che conserva interamente lo stile architettonico tradizionale ma “nasconde” all’interno i più aggiornati criteri progettuali e tecnologici dell’edilizia del XXI secolo.
Lo sforzo progettuale è articolato in due aspetti distinti ma strettamente correlati: la progettazione architettonica e la progettazione termotecnica.

L’involucro e le finestre
L’involucro
Per esigenze di conservazione dei caratteri tipologici tradizionali della zona si è scelto di utilizzare un isolamento ad intercapedine, ma di fatto è un cappotto rivestito in mattoni faccia a vista recuperati dalle demolizione dell’edificio preesistente.
Conduttività termica di elementi opachi dell’edificio di passivo di Cherasco:

Le finestre
Qui le finestre devono svolgere molteplici funzioni: devono fare entrare la luce negli ambienti, impedire al calore interno di migrare all’esterno, proteggere l’ambiente interno dagli agenti atmosferici e possedere elevate caratteristiche fonoassorbenti.
Le normali finestre utilizzate in un edificio convenzionale causano perdite energetiche pari a circa il 20% del totale, per questo motivo in un edificio passivo si devono utilizzare finestre ad elevate prestazioni termiche, per esempio del tipo a triplo vetro con doppia intercapedine termoisolante.
Alle varie  perdite di energia di una finestra concorrono in varia misura gli elementi che la compongono: telaio e superfici vetrate. Il telaio è l’elemento più debole, ha caratteristiche termocinetiche superiori a quelle del vetro ed è l’elemento di collegamento tra la superficie vetrata e l’involucro opaco. I telai delle normali finestre sono inadatti agli edifici passivi nei quali si utilizzano telai speciali termoisolanti multicamera. I vetri devono essere di tipo speciale, molto trasparente con intercapedini riempite con gas nobili.
L’alta trasmittanza termica (se paragonata alla trasmittanza termica dell’involucro opaco)  fa diventare le finestre, nelle ore notturne, l’elemento più disperdente dell’involucro, ma d’altro canto le finestre stesse, a differenza dell’involucro opaco, permettono il passaggio della luce solare nelle ore diurne e quindi consentono un importante guadagno termico gratuito. In sintesi si può dire che una buona finestra deve bilanciare le perdite termiche durante le ore notturne con i guadagni solari durante le ore diurne.

Caratteristiche termocinetiche di una finestra di un  edificio convenzionale:

Caratteristiche termocinetiche delle finestre dell’edifico di Cherasco:

La ventilazione e il riscaldamento
In un edificio convenzionale il ricambio d’aria avviene ovviamente attraverso l’ apertura delle finestre, a costo di grosse perdite di calore; in un edificio passivo non ci si può permettere di perdere tanta energia in quel modo.
In un edificio passivo il ricambio d’aria viene realizzato da un sistema di ventilazione meccanica controllata che procura il necessario ricambio anche in assenza di persone.
Il sistema di ventilazione (fluido vettore l’aria) provvede in genere sia alla climatizzazione invernale sia a quella estiva; l’apparato di ventilazione è costituito da un doppio sistema di canalizzazioni, una in entrata, che prende l’aria dall’ambiente esterno, la filtra per togliere eventuali impurità, la convoglia in apposite apparecchiature che provvedono al suo riscaldamento alla temperatura voluta e la immette nell’ambiente interno; un secondo sistema prende l’aria viziata interna e la espelle dall’edificio. Prima di essere espulsa, l’aria viziata che è ancora calda passa attraverso un recuperatore di calore che è in grado di recuperarne il calore(con elevato rendimento) e cederlo all’aria in entrata.

Nell’edificio di Cherasco la ventilazione meccanica controllata è gestita da un aggregato compatto tipo “Aerosmart L”.
Un aggregato compatto è un’apparecchiatura che al suo interno contiene una mini-pompa di calore, un recuperatore di calore, un serbatoio per l’acqua e i ventilatori necessari per permettere la ventilazione.
La mini-pompa di calore è in grado di coprire, attraverso l’aerazione, il 32% del fabbisogno massimo del carico di riscaldamento.
Calcoli differenziati a zone hanno evidenziato che nelle stanza con afflusso d’aria nel primo piano il restante fabbisogno di riscaldamento ammonta da 150 a 250 W, nello studio al piano terra a ca. 750 W. Questi possono essere soddisfatti con apparecchi di riscaldamento a resistenza elettrica. I carichi di punta del fabbisogno di riscaldamento nell’area di soggiorno possono essere coperti con una stufa a pellets. Questa deve rimanere accesa per tutto il periodo di riscaldamento. Nei bagni, che sono stanze di deflusso aria, non giunge calore attraverso l’impianto di aerazione : sono in uso piccole stufe elettriche a resistenza. Esse rendono possibile entro breve tempo un aumento di temperatura a 24 °C. Con un utilizzo controllato, per esempio tre volte al giorno per mezz’ora, con tasto e un timer di spegnimento, il consumo elettrico ammonta a ca. 250-350 kWh/a per bagno.

Bilancio energetico
Prima di arrivare all’aggregato compatto l’aria prelevata dal ‘noccioleto’ antistante la casa, passa attraverso una condotta interrata in cui avviene uno scambio di calore tra il terreno e l’aria che scorre nel tubo; in tal modo in inverno l’aria viene pre-riscaldata prima dell’immissione nella pompa di calore per adeguare il salto termico e anche evitare formazione di ghiaccio.
Il contributo energetico degli apporti solari, con 39 kWh/m2a, riduce notevolmente il fabbisogno energetico per il riscaldamento nell’edificio.
Misurazioni in case passive, costruite in modo simile, hanno dimostrato che i valori medi calcolati sono molto precisi, ma che nel singolo caso si possono avere divergenze nell’ordine di un fattore 2. Un progetto che viene calcolato con 15 kWh/m2a può avere valori effettivi misurati tra 7,5 e 30 kWh/m2a. Queste differenze sono riconducibili sopratutto al diverso comportamento e alle abitudini degli abitanti. Simile per case a basso consumo energetico con aerazione automatica ‘comfort’.
Per la determinazione del fabbisogno di riscaldamento e per il carico massimo di riscaldamento è stato utilizzato il programma di calcolo ‘PHPP 2003’. Questo piattaforma, sviluppata dall’Istituto per la casa passiva, il Passivhaus – Institut di Darmstadt, si basa sulla norma europea EN 832 e tiene conto in modo molto realistico dei guadagni energetici dell’edificio (passivi solari, interni).
Rispetto a tradizionali metodi di calcolo come la ÖNORM M7500, il carico di riscaldamento rilevato, è in genere nettamente inferiore; questo è da attribuire alla valutazione in modo realistico dei guadagni menzionati, ma sopratutto all’omissione di maggiorazioni forfettarie. Tali maggiorazioni per ponti termici e perdite per aerazione sono necessarie per edifici tradizionali, ma non per case passive, rispettivamente per case a bassissimo consumo energetico dove le perdite sono definite in modo chiaro e sono ben delimitate. Per questo motivo è molto importante ribadire che il calcolo presentato, se non elencato diversamente, si basa su una ‘impermeabilità’ dell’edificio di nL50 = 0,6 e su una costruzione priva di ponti termici.
Il fabbisogno energetico complessivo annuo espresso in kWh viene diviso per la superficie dei locali riscaldati ottenendo il fabbisogno energetico specifico [kWh/m2(anno)] (chilowattora al metro quadro e anno) che permette il confronto con edifici e con i valori limite stabiliti dalle normative.

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