Economia circolare: progetto cHOMgenius, nuova vita ai container marittimi

Edilizia sostenibile, abitare innovativo ed eco-efficiente, economia circolare, riuso, energie rinnovabili, risparmio energetico, costruzione reversibile. Sono alcuni dei temi più importanti e attuali alla base del costruire odierno, a cui lavorano professionisti, tecnici, imprese e il mondo della ricerca e dell’Università.
Oggi vi raccontiamo il progetto cHOMgenius, un caso di eccellenza nato all’interno del Politecnico di Milano, un sistema costruttivo modulare ad alte prestazioni, che utilizza esclusivamente tecnologia a secco.

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Economia circolare: progetto cHOMgenius, nuova vita ai container marittimi

Indice degli argomenti:

Il comparto edile è responsabile di circa il 40% delle emissioni di CO2: per accelerare la sua decarbonizzazione è necessario incentivare l’uso delle energie rinnovabili e progettare con attenzione a efficienza energetica ed economia circolare. Realizzare edifici a basse emissioni, limitare il consumo di suolo, prevedere il riuso dei materiali, sono temi imprescindibili dell’edilizia contemporanea: le risorse naturali non sono infinite, ogni anno si anticipa la data dell’Overshoot Day, ovvero il giorno che segna l’esaurimento delle risorse rinnovabili che la Terra riesce a rigenerare; l’UE infine ha fissato dei precisi target, per raggiungere la neutralità climatica entro il 2050.

È dunque necessario un epocale cambio di approccio che deve coinvolgere tutti gli attori, i tecnici, i professionisti, i decisori politici e il mondo della ricerca e dell’Università.

E proprio dalla ricerca universitaria nasce cHOMgenius, “casa-ingegnosa”, un progetto all’avanguardia e virtuoso, che unisce a tutti i temi già citati anche quello del ruolo sociale dell’Abitare.

Alla base del progetto ci sono i container marittimi dismessi che vengono trasformati in case ad altissime prestazioni energetiche e costi contenuti.

cHOMgenius, da container marittimi dismessi a case ad altissime prestazioni energetiche

Ho incontrato la prof.ssa Elisabetta Ginelli del Dipartimento ABC del Politecnico di Milano che, con il suo team (dottorandi e progettisti) ha sviluppato il sistema cHOMgenius, parzialmente finanziato dal Bando Smart Living di Regione Lombardia, coinvolgendo 2 partner aziendali – BFC, azienda metalmeccanica che produce impianti di cogenerazione e per smaltimento rifiuti, Whiteam, azienda che produce pompe di calore multifunzionali – e 20 aziende di supporto che hanno offerto i propri prodotti, tra cui Foamglas, realtà specializzata nel settore dell’isolamento termico delle coperture e dei materiali compositi in vetro cellulare e UNI, Ente Italiano di Normazione.

cHOMgenius trasporta il concetto di circolarità nel living, attraverso l’idea di un sistema costruttivo multipiano, a partire dai container marittimi dismessi utilizzati come sistema portante, trasformando un problema in una risorsa, per l’abitare permanente, totalmente a secco, off-site, reversibile, off-grid, customizzabile e utilizzabile per destinazioni d’uso diversificate.

Com’è nato cHOMgenius, quando avete cominciato a lavorarci?

“Abbiamo immaginato questo progetto tantissimo tempo fa. Studiamo il tema della flessibilità tecno tipologica nell’ambito della residenza sociale da sempre, poiché lo giudichiamo un concetto passe partout per la qualità che deve essere garantita nel tempo, in grado di intersecare prestazioni spaziali e tecnologiche. È  un tema di grande attualità perché legato al risparmio ed alla valorizzazione delle risorse, al cambiamento delle esigenze degli abitanti, all’economia circolare, e permette di sviluppare delle soluzioni progettuali smontabili e trasformabili, in cui il materiale si può recuperare, modificando la disposizione e l’uso dello spazio, eliminando sfridi e rifiuti”.

Nel 2017 il Politecnico ha vinto il bando Smart Living di Regione Lombardia.

BFC, uno dei partner ufficiali del progetto, ha ospitato la realizzazione del prototipo mettendo a disposizione il proprio know-how e integrandolo con quello degli altri partner. Un’azienda, rappresentata dal titolare Walter Murru e a cui si rivolge un ringraziamento speciale, ci tiene a sottolineare la professoressa Ginelli, che ha “accolto la sfida della lavorazione off-site nell’officina aziendale e quella ancor più complessa dell’installazione in situ di cHOMgenius”.

cHOMgenius: economia circolare e prefabbricazione off-site

cHOMgenius è frutto di un’azione di studio teorico ed applicato, in cui il supporto delle aziende coinvolte testimonia la sensibilità dell’ambiente produttivo per la ricerca e l’innovazione, diventando un’operazione globale e sinergica: una progettazione condivisa su precisi e definiti principi progettuali accettati da tutti gli attori per contribuire ad affrontare la critica situazione ambientale, energetica e sociale. La realizzazione del prototipo ha previsto un’accurata progettazione a fianco di modalità produttive basate sull’industrializzazione dei componenti e la prefabbricazione off-site che garantiscono replicabilità delle soluzioni, tempi brevissimi di posa in opera, costi e risultati certi, a cui si affianca la personalizzazione senza ricadere nella serialità. Attrezzabilità e trasformabilità sono, infatti, alla base della configurazione interna ed esterna.

Nel progetto cHOMgenius tutto si può riciclare?

“I prodotti impiegati possiedono una quota di materiale riciclato (come ad esempio il vetro cellulare composto da 60% di materiale riciclato e riciclabile al 100%), inoltre il prototipo è completamente smontabile e di conseguenza i componenti sono a loro volta riutilizzabili e riciclabili. Infatti, questo progetto bypassa il concetto di “demolizione selettiva” per rivolgersi pienamente allo “smontaggio selettivo”, al riutilizzo e alla valorizzazione dei componenti, con tutti i vantaggi, in termini economici e ambientali, che queste azioni comportano.
I principi che hanno guidato il progetto, che ricordiamo rispondono ai criteri dell’economia circolare, conducono a risultati che, in collaborazione con l’UNI, hanno permesso di confrontare le prestazioni del prototipo con quelle richieste dalla UNI/PdR 13:2019, “Sostenibilità ambientale nelle costruzioni – Strumenti operativi per la valutazione della sostenibilità degli edifici non residenziali”, dimostrando la presenza di prestazioni plus rispetto a quelle richieste dalla normativa”.

Quanto è importante progettare coerentemente con i principi dell’economia circolare?

“È un obbligo oggi, non una scelta, soprattutto se si ha chiara coscienza del valore etico del progetto e della valenza ‘politica’ che possiede. L’affrontare le crisi non in termini emergenziali ma progettando con studio, ricerca, ragione e innovazione, controllando la coerenza tra azioni selezionate e obiettivi stabiliti, è una scelta imprescindibile se si vuole garantire il futuro. Azione in cui si deve considerare sinergicamente e contemporaneamente la dimensione ambientale, sociale ed economica valoriale.

Perché i container marittimi dismessi?

Si tratta di oggetti utilizzati per qualche viaggio e non più ritenuti convenienti alla funzione per cui sono nati, ma che vantano ancora una grande stabilità e durabilità, se recuperati ad uso strutturale nell’edilizia. Invece di essere considerati prodotti di scarto e lasciarli giacere nei depositi, consumando suolo, vengono reimmessi nella catena produttiva come risorsa prima/seconda.

cHOMgenius, da container marittimi dismessi a nuove abitazioni

Le esperienze di utilizzo degli HC esistono, ma in questo caso vengono valorizzati con scelte progettuali indirizzate nel pieno rispetto ambientale e dell’economia circolare.

Un progetto che unisce sostenibilità di materiali e attenzione alle nuove esigenze dell’abitare

“Assolutamente: da una parte abbiamo previsto l’uso di prodotti realizzati con materiali riciclati, dall’altro non si utilizzano, per esempio, schiume. Tutti i componenti sono scomponibili, comprese le fondazioni la cui reversibilità comporta la minima perturbazione del terreno, senza l’utilizzo di parti gettate che possano perturbare il sottosuolo. Le soluzioni adottate diminuiscono sfridi e rifiuti. Dall’altra parte siamo partiti dalle nuove esigenze individuali degli abitanti che cambiano in modo sempre più veloce. Il sistema è infatti customizzabile ma è anche industrializzato, riducendo dunque i tempi di realizzazione. Nel contempo, ci collochiamo in quel processo progettuale che riconosce come fondamentali le esigenze di benessere e salute e le esigenze collettive, che devono essere sostenute ed indirizzate verso una maggiore sensibilità nei confronti della grande “casa” in cui viviamo, che è il nostro pianeta”.

chomgenius, Un progetto che unisce sostenibilità di materiali e attenzione alle nuove esigenze dell’abitare

Il progetto ha una forte valenza sociale: è possibile migliorare la vivibilità degli spazi nel rispetto delle esigenze dei singoli, della collettività e dell’ambiente?

“Sì, cHOMgenius è un progetto che ha ben chiaro il concetto di vivibilità degli spazi: sia interni che esterni, privati e collettivi. Perché bisogna ricordarsi che non si vive solo negli spazi della casa, l’abitare comporta un bisogno di vivibilità che coinvolge gli spazi urbani e quelli che compongono il territorio e che anche attraverso le scelte sulle modalità costruttive si contribuisce a rispondere a bisogni collettivi di vivibilità ambientale e sociale”.

Il carattere sociale delle soluzioni proposte è contestualmente rappresentato dall’incentivazione alla responsabilità degli abitanti sul come utilizzare le risorse energetiche, a partire dalla stessa costruzione dell’edificio. Le soluzioni di finitura, interne ed esterne, sono personalizzabili secondo le esigenze, a cui si abbina un’ampia scelta di spazi e dimensioni attraverso la combinazione flessibile di spazi modulari, aggregabili a proprio piacimento.

L’installazione del prototipo è stata complessa?

“L’installazione nello spazio offerto da BFC è stata una sfida vinta grazie alla grandissima professionalità delle maestranze che hanno risolto qualsiasi criticità. Basti pensare che ogni modulo pesa circa 10 tonnellate e il prototipo è composto da 4 HC da 40 piedi di 2,70 m di altezza. I container sono stati posati completamente finiti “vestiti e attrezzati”, con installati, per esempio, il bagno prefabbricato e i pannelli fotovoltaici. C’è poi un modulo realizzato ad hoc, pensato come uno skid energetico trasferito in situ completo di tutti gli impianti necessari per il funzionamento dell’edificio.

L’installazione del prototipo cHOMgenius è stata complessa

Lo spazio abitativo prototipale realizzato cita e ricorda la cellula di Le Corbusier, uno spazio a doppia altezza che prevede la presenza di un soppalco. Segue poi un secondo blocco rappresentativo di uno spazio differenziabile nella destinazione: ufficio, di socialità o vivibile per altri usi.

L’installazione del prototipo cHOMgenius è stata complessa

Dobbiamo inoltre ricordare che si propone un sistema costruttivo per un’abitazione che rispetta e supera le richieste delle norme e dei regolamenti vigenti garantendo prestazioni Plus.”

Un nuovo concetto di abitare che coinvolge anche gli impianti. Quali sono state le scelte in questo senso?

A livello impiantistico cHOMgenius è off-grid, ovvero autosufficiente e indipendente dalla rete, attraverso soluzioni che garantiscono il contenimento dei consumi e risparmio energetico, grazie alla combinazione di un impianto fotovoltaico (collocato in copertura) con un sistema di accumulo, unito ad una pompa di calore. L’energia del fotovoltaico viene utilizzata senza cambi di voltaggio, per evitare le dispersioni, il cogeneratore entra in funzione solo quando è necessario (per esempio quando la produzione dei soli pannelli non è sufficiente), lavorando in sinergia con la pompa di calore. Infine c’è un sistema di monitoraggio dei consumi, della CO2 e VOC.

Essendo concepito come un prototipo di soluzioni tecnologiche, la copertura presenta soluzioni differenziate: una porzione è coperta da un impianto fotovoltaico e una guaina impermeabilizzante ultra riflettente; una seconda porzione ha una copertura verde estensiva, praticamente a manutenzione zero.

Le soluzioni impiantistiche che caratterizzano il modulo abitativo chomegenius

Il progetto cHOMgenius vanta importanti caratteristiche di sicurezza antisismicarisparmio energetico, totale uso di rinnovabili e rappresenta un nuovo concetto di abitare che coinvolge anche gli abitanti. Tutti gli elementi hanno l’obiettivo di salvaguardare le persone e la struttura, a questo proposito il team ha progettato soluzioni anti-sismiche ad hoc (in fase di studio per la brevettazione). il prototipo è inoltre concepito come un laboratorio sperimentale in itinere, sottoposto a monitoraggi e analisi.

Parliamo di impatto ambientale: rispetto a un edificio tradizionale qual è l’impronta di carbonio dell’abitazione cHOMgenius?

Da un’analisi LCA svolta appositamente, cHOMgenius abbatte del 50% circa la produzione di CO2 rispetto a una costruzione tradizionale, guardando esclusivamente al tipo di prodotti e materiali utilizzati. Interessante è un proseguimento dello studio ed entrare ancor più nel merito valutando quanto le soluzioni scelte abbattano ulteriormente l’impronta.

Bassa l’impronta di carbonio dell’abitazione cHOMgenius rispetto a un'abitazione tradizionale

cHOMgenius, in sintesi, nasce come prototipo di abitazione, ma può essere utilizzato anche per altre destinazioni funzionali. Prevede prefabbricazione off-site, tecnologia a secco, velocità di realizzazione ma anche personalizzazione e trasformabilità sia degli interni che degli esterni. Si tratta di un progetto innovativo “Crediamo, conclude la professoressa Ginelli, che la definizione di edificio intelligente non possa limitarsi alla sola presenza della domotica, peraltro esistente in cHOMgenius, ma che, in questo momento di grave crisi ambientale l’intelligenza di un edificio si debba misurare sulle scelte costruttive, di prodotto, di impianti affinché si raggiunga un risultato basato su un modello realmente relazionale. Credo che proporre soluzioni di questo genere e lavorare percorrendo questa strada faccia la differenza”.

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