Passivhaus: come funziona un edificio passivo

Indice degli argomenti:

• La storia della passivhaus
• Che cos’è una Passivhaus?
• Passivhaus è sinonimo di edificio NZEB?
• Che cos’è il Cost Optimum?
• Parliamo di inquinamento indoor e qualità dell’aria interna
• A livello di materiali avete preferenze?
• Cosa pensa del superbonus?

Come sappiamo l’edilizia tradizionale ha un forte impatto ambientale in termini di emissioni, consumi di energia elettrica e di acqua, anche per l’estrazione delle materie prime. Uno degli obiettivi dell’architettura moderna è quello di progettare edifici in cui alla massima efficienza energetica si unisca un minimo impatto ambientale e ottimo comfort per gli abitanti.

Un principio che si sposa benissimo con la filosofia di Passivhaus (o casa passiva), uno standard edilizio che mira a progettare edifici a basso consumo energetico e con un elevato livello di comfort, grazie a precisi elementi chiave quali l’involucro termico, aree finestrate e sistemi di tenuta all’aria, e all’utilizzo di infissi basso emissivi e di tecnologie avanzate di ventilazione meccanica.

Un sistema progettuale che coinvolge sempre di più i progettisti (ma forse non ancora abbastanza sottolinea Francesco Nesi, fondatore e direttore scientifico di ZEPHIR Passivhaus Italia), imprese edili e clienti finali.

La storia della Passivhaus

Da dove arriva il concetto di casa passiva? Siamo negli anni ’70, precisamente nel 1978: nella pubblicazione “Regional guidelines for building passive energy conserving homes” troviamo già citato questo termine. Il termine di architettura passiva si riscontra anche nell’acronimo scelto dalla PLEA, ovvero Passive & LowEnergy Architecture, per definire il nome dell’associazione fondata nel 1979.

Arriviamo al 1988: gli studiosi Bo Adamson dell’università svedese di Lund e Wolfgang Feist coniarono il protocollo Passivhaus. La prima abitazione costruita seguendo i dettami espressi dai due studiosi risale al 1991 e fu realizzata a Kranichstein (Germania) proprio ad opera del Dottor Wolfgang Feist.

Al primo “esperimento” di Passivhaus ne seguono altri: nel 1999, a Friburgo, viene costruita la prima casa plurifamiliare mentre a Wiesbaden è realizzato un complesso residenziale composto da 21 abitazioni.

Pian piano il concept di Passivhaus si è diffuso anche nel resto d’Europa e nel mondo, sperimentando diverse tipologie costruttive e climi diversi. Nell’ambito del progetto europeo CEPHEUS – Cost Efficient Passive Houses as EUropean Standards – 250 unità abitative progettate e realizzate in 5 diversi Stati europei sono state monitorate per diversi anni, confrontandone le prestazioni con quelle progettate e trovando un sostanziale accordo fra di esse. L’importanza di questo risultato è cruciale: il protocollo Passivhaus non rimane solo una certificazione “sulla carta”, ma diviene a pieno titolo un approccio progettuale che abbatte totalmente il “performance gap” tanto osteggiato dalla UE, offrendo quindi agli inquilini un metodo di calcolo robusto e affidabile. In Italia arriva solo nel 2001 grazie al primo software Passivhaus PHPP in italiano, poi successivamente via via aggiornato e implementato con gli algoritmi per il raffrescamento e per la deumidificazione.

Ad oggi in Italia si contano centinaia di edifici passivi, la maggior parte dei quali certificati o in fase di certificazione, realizzati con diverse tipologie costruttive (fra gli altri, muratura e sistema a cappotto, calcestruzzo cellulare autoclavato e cappotto termico, cassero isolato a perdere, XLAM, telaio in legno, muratura termica rettificata porizzata, acciaio, sistema portante in legno e tamponatura in balle di paglia) e la tendenza è di crescita esponenziale, sia nel privato che nel pubblico.

Uno dei primi edifici pubblici realizzato seguendo gli standard prefissati dal Dr. Feist si trova a Bolzano: parliamo dell’Expost, un progetto di adeguamento dell’ex edificio postale della città ad opera dell’architetto Michele Tribus, che dimostrò sostanzialmente la possibilità di arrivare allo standard Passivhaus rimanendo all’interno del budget prefissato, stabilito tuttavia per una costruzione “standard”.

Dal febbraio 2012 è stato ufficialmente accreditato ZEPHIR Passivhaus come Affiliato italiano di iPHA, l’International Passivhaus Association, l’estensione internazionale del Passivhaus Institut. A partire da quell’anno, ZEPHIR Passivhaus Italia ha svolto centinaia di seminari, corsi di formazione, contando ad oggi più di 5000 fra tecnici e operatori di cantiere formati e in buona parte certificati sui temi Passivhaus. Il 2017 ha visto l’uscita del primo libro informativo del settore, “PASSIVHAUS”, sempre a cura di ZEPHIR Passivhaus Italia e edito da Maggioli Editore, che ha venduto più di 5000 copie in Italia e all’estero.

A partire dal 2016 sono iniziati i lavori di progettazione del primo edificio plurifamiliare in muratura e cappotto nel sud Italia, a Putignano (BA), dimostrando sostanzialmente come l’efficienza energetica non necessariamente debba costare di più se si affronta la progettazione dei dettagli in maniera accurata già dalle prime fasi preliminari, nello spirito del Metodo italiano per la Casa Passiva sviluppato da ZEPHIR Passivhaus Italia.

Quest’anno, in occasione di Key Energy di Rimini si è svolta l’8^ Conferenza Nazionale Passivhaus, dal titolo “Può esistere un futuro sostenibile e democratico senza l’edilizia passiva?”, che ha coinvolto un vasto pubblico di professionisti e imprese.

Per l’occasione abbiamo incontrato Francesco Nesi, fondatore e direttore scientifico di ZEPHIR Passivhaus Italia, che ci ha spiegato cosa significa progettare una casa passiva.

Che cos’è una Passivhaus?

“È una casa passiva, che consuma al massimo come 30/35 candeline nel giorno più critico dell’anno per il riscaldamento. Si tratta di una casa costruita così bene che a monte c’è un’elevatissima cura di tutti gli aspetti progettuali, dai ponti termici allo studio dei nodi di posa dei serramenti, dalla strategia impiantistica alla ventilazione meccanica con recupero di calore, a livelli superiori all’85-90% e che garantisce in ogni secondo un’aria pulita purificata da pollini e smog”.

Una casa passiva assicura dunque comfort ed efficienza energetica e la sua progettazione viene svolta in modo accurato: gli architetti, ad esempio, studiano l’esposizione ai raggi solari per predisporre i giusti sistemi di ombreggiamento e scelgono con attenzione i materiali per ottenere il massimo livello di isolamento termico. La casa passiva usa in maniera intelligente le risorse naturali evitando per quanto possibile di ricorrere a sistemi più tradizionali e poco eco-friendly come le caldaie o i termosifoni. La progettazione dell’isolamento è fondamentale: il cappotto termico e un’ottima coibentazione delle pareti, della copertura e dei solai consentiranno alla casa di mantenersi calda in inverno e fresca d’estate, evitando dispersioni di calore.

Possiamo riassumere gli elementi chiave di una Passivhaus in questo modo:

• Ottimo livello di protezione termica. L’isolamento termico, se ben progettato, consente di evitare dispersioni di calore e di conseguenza ha un impatto positivo anche sui costi.
• Involucri ad elevata tenuta dell’aria capaci di superare i Blower Door test
• Riduzione di ponti termici
• Presenza di finestre ben coibentate con doppi o tripli vetri a seconda del clima
• Uso della ventilazione meccanica controllata con recupero di calore che permette un continuo ricambio dell’aria in casa
• Studio della posizione e dell’ombreggiatura. La casa passiva deve essere costruita in modo tale da poter sfruttare al massimo l’esposizione ai raggi solari nei climi dominati dal riscaldamento e viceversa nei climi a prevalenza di raffrescamento.

Lo standard Passivhaus è replicabile in tutto il mondo, ma ovviamente i requisiti principali varieranno secondo le condizioni climatiche del luogo di riferimento. In una località dove è presente un clima molto caldo, i progettisti dovranno porre particolare attenzione ai sistemi di raffrescamento passivo sfruttando ad esempio il principio della ventilazione naturale. L’obiettivo finale di una costruzione Passivhaus è sempre lo stesso: garantire il massimo del comfort con il minor spreco di risorse energetiche.

Passivhaus è sinonimo di edificio nZEB?

“Passivhaus è un edificio nZEB, viceversa no: c’è un gap tra la prestazione delle due tipologie. Lo sfruttamento degli apporti energetici gratuiti derivati dall’ambiente, associati ad un involucro energeticamente performante e ad un sistema impiantistico efficiente, permettono infatti di realizzare un edificio energeticamente sostenibile.

L’immobile è studiato nel dettaglio grazie a uno specifico software del Passivhaus Institut, chiamato PHPP (Pacchetto di Progettazione Passivhaus). Si tratta di uno strumento di pianificazione di semplice utilizzo, che assicura un dimensionamento precisissimo delle dispersioni, degli apporti e degli impianti che servono a garantire il comfort abitativo sia in inverno che d’estate”.

La Passivhaus garantisce l’autosufficienza energetica?

“Praticamente sì, al limite servono quelle 30 candeline che ho citato prima.

Il massimo che serve per una casa passiva di 150m² è una potenza termica di 1,5 kW, il che significa che per la gestione dell’edificio si spende più o meno come per un caffè al giorno. Se poi si installa anche un impianto fotovoltaico, che lavora sull’autoconsumo e sulla massimizzazione dell’utilizzo delle rinnovabili nel momento della produzione, a quel punto la Passivhaus diventa l’ingrediente fondamentale per approcciare davvero la sostenibilità”.

Progettare Passivhaus vale solo per il nuovo o anche negli interventi di riqualificazione?

“Passivhaus è testato da almeno 30 anni su edifici residenziali e non, su nuove costruzioni e su ristrutturazioni.

Nel caso in cui non si riesca a raggiungere gli stringenti livelli di Passivhaus ci si può fermare un po’ prima allo standard EnerPHit, acronimo di Energy Retrofit with Passivhaus components, creato appositamente dal Passivhaus Institut per le ristrutturazioni. Che significa ristrutturare con componenti Passivhaus, combinando gli aspetti prestazionali e con i vantaggi economici, in quello che chiamiamo cost optimum”.

Che cos’è il Cost Optimum?

“È il punto di bilancio tra prestazioni e vantaggio economico. Al di sotto di un certo livello non si riesce ad avere il benessere abitativo tipico di una casa passiva, oltre un certo limite l’investimento è troppo alto. Ci si deve fermare sul cost optimum. Noi siamo gli unici al mondo ad aver implementato nel software Passivhaus il metodo economico per la casa passiva che riesce a quantificare questo rapporto, con massima soddisfazione dei nostri clienti.

Quando si presenta ai clienti il report dell’analisi e fattibilità economica si danno loro 3 possibilità: nZEB, Passivhaus e un livello intermedio. La cosa interessante è che quasi sempre il livello Passivhaus è lo standard migliore considerando investimento iniziale e spese di gestione che si dovranno pagare nel corso del tempo”. L’extra costo, poi, fra standard nZEB e Passivhaus è talmente ridotto che l’approccio passivo diventa senza dubbio implementabile praticamente in qualsiasi contesto, e in alcuni casi diventa addirittura nullo o negativo, a fronte di qualche modifica rispetto all’approccio progettuale “standard”: quindi, in definitiva, si investe su Passivhaus e si risparmia da subito!”

Parliamo di inquinamento indoor e qualità dell’aria interna

“Grazie alla presenza di un impianto di ventilazione meccanica con recupero di calore fino al 90%, si consente il continuo ricambio di aria, permettendo il mantenimento di un giusto livello di umidità, riducendo la formazione di muffe e garantendo un’aria salubre.

“Nel caso in cui nelle ristrutturazioni manchino gli spazi adeguati per far passare gli impianti, esistono delle soluzioni adatte, come per esempio la VMC decentralizzata o puntuale: mettiamo un ricambio aria nelle stanze più critiche, per esempio cucina o camera da letto e nel bagno installiamo degli estrattori

Che differenza c’è in termini di costi tra una riqualificazione tradizionale e una Passivhaus?

“È molto difficile fare una valutazione economica perché si tratta di un approccio diverso: progettare Passivhaus significa offrire un prodotto a prestazioni eccezionali, e non è detto che l’extra costo sia maggiore. Il più delle volte, come dicevo, basta semplicemente cambiare approccio rispetto a quello che si è soliti fare nell’edilizia tradizionale”.

A livello di materiali avete preferenze?

“Quello che sta alla base della nostra filosofia è risparmiare le risorse. Lo standard Passivhaus è applicabile a tutti i materiali utilizzati comunemente in edilizia – che siano essi in muratura, legno, cls o acciaio.

Il committente può scegliere i materiali che preferisce considerando le analisi del ciclo di vita (LCA) per valutarne la sostenibilità e verificare che lungo il percorso cradle to grave si ripaghi l’energia spesa per produrlo, perché l’obiettivo è abbattere i consumi lungo il ciclo di vita dell’edificio. Oggi si sta iniziando a pensare di introdurre delle premialità, delle certificazioni speciali per l’utilizzo di materiali speciali, ma non è obbligatorio.

Cosa pensa del SuperBonus?

Il SuperBonus è stata una grande risorsa e lo è ancora, nonostante tutte le distorsioni del mercato. Il problema maggiore è il meccanismo della cessione del credito che non è stato gestito bene a monte, creando i problemi che sappiamo di frodi, anche se solo il 3% sono state riscontrate nel caso del SuperBonus, essendo state perpetrate per la maggior parte nel caso dell’EcoBonus e dei bonus minori. Le innumerevoli modifiche normative e i limiti introdotti purtroppo ne hanno reso l’accesso complesso e ad oggi hanno sostanzialmente bloccato il mercato.
Si tratta di un grandissimo strumento che è stato concepito proprio per andare nella direzione della casa passiva: migliorare l’involucro termico, la salubrità delle strutture e rivalutare il parco edilizio nazionale.

Articolo aggiornato – Prima pubblicazione 2014

Consiglia questo approfondimento ai tuoi amici

Commenta questo approfondimento