Avete mai sentito parlare dei mattoni “passivi”? Non è detto che ne abbiate bisogno per le vostre case, ma la rivoluzione in atto nei materiali per l’edilizia è in corso e crescono il numero di prodotti che usano alimenti, fibre vegetali o materie innovative come materia prima. Sarà solo una tendenza? Dato quanto ci hanno investito e ci credono i professionisti che hanno ideato questo nuovo materiale edile, così non sembra. Parliamo infatti di un materiale chiamato Idroceramica (Hydroceramics), nato dalla combinazione di argilla e idrogel, dotato della capacità di mantenere la temperatura costante (e anche sei gradi in meno) negli ambienti interni rispetto agli esterni. Il tutto grazie alla struttura dell’idrogel, in grado di assorbire acqua e umidità fino a 500 volte il suo peso e di rilasciarla lentamente favorendo quindi il rinfrescamento dell’edificio. Ma come funziona? È già disponibile sul mercato? Vediamone i dettagli e ricapitoliamo quando velocemente cosa serve per poter definire una casa “passiva”.
Efficienza energetica: casa passiva, quali vantaggi?
Una trend? La casa passiva è attualmente il modello di abitazione che consente grande efficienza energetica. È un’invenzione europea (Passivhaus secondo il termine originale di lingua tedesca, passive house in lingua inglese), dal 2015 standard prescritto per tutti gli edifici in Austria, e si caratterizza per essere un’abitazione che assicura il benessere termico senza o con una minima fonte energetica di riscaldamento interna all’edificio ovvero senza alcun impianto di riscaldamento “convenzionale”, ossia caldaia e termosifoni o sistemi analoghi. La casa è detta passiva perché la somma degli apporti passivi di calore dell’irraggiamento solare trasmessi dalle finestre e il calore generato internamente all’edificio da elettrodomestici e dagli occupanti stessi sono quasi sufficienti a compensare le perdite dell’involucro durante la stagione fredda.
I vantaggi in termini di consumo energetico sono enormi: una casa passiva consuma il 90% in meno rispetto alle case tradizionali, e circa il 75% in meno rispetto alle nuove case costruite secondo la regolamentazione termica attuale. L’unica pecca, fino ad ora, è stato il costo ancora troppo elevato per la realizzazione.
Per approfondire sull’isolamento termico leggi Pitture isolanti invece dell’isolamento termico: un falso mito
Edifici passivi possono essere realizzati in ogni materiale di costruzione: legno strutturale, mattone, cemento armato. Dal punto di vista tecnico, la casa passiva deve la sua efficienza alla combinazione di una serie di accorgimenti essenziali, quali:
– isolamento termico, ottenuto non solo grazie all’aumento dello spessore del materiale isolante (circa 30 centimetri contro gli 8-10 centimetri delle case tradizionali) ma anche e soprattutto collocando l’isolante nello strato più esterno della parete, anziché nel lato interno come normalmente avviene. L’isolante è disposto su tutte le pareti esterne dell’edificio nella loro interezza, senza tralasciare la corretta coibentazione del tetto;
– calore interno, ottenuto grazie al perfetto isolamento termico, l’edificio riesce a riscaldarsi grazie a fonti di calore che si trovano i tutte le case ma che di solito passano inosservate: gli elettrodomestici attivi, l’illuminazione, il sole che entra dalle finestre, la cucina, l’acqua calda che scorre nel bagno, gli stessi esseri umani che vi abitano. Benché minima, la quantità di calore prodotta da queste fonti risulta niente affatto trascurabile quando viene adeguatamente preservata;
– pompa di calore, infatti il rimanente piccolo fabbisogno energetico può essere prodotto per esempio con una piccola pompa di calore. In questo modo è possibile riscaldare nuovamente “l’aria di alimentazione” necessaria per il riscaldamento. La stessa pompa di calore potrebbe riscaldare anche l’acqua. Come per tutti gli impianti di riscaldamento anche in una casa passiva la pompa di calore va opportunamente dimensionata. Una combinazione di riscaldamento, impianto di ventilazione, impianto per l’acqua calda è offerto da impianti compatti. Essi necessitano di una superficie di ingombro ridotta e consumano una modesta quantità di energia elettrica;
– finestre termiche, mediante l’uso di vetro triplo anziché doppio. La superficie vetrata diventa in questo modo più isolante della cornice stessa dell’infisso, motivo per cui si tende a progettare poche grandi finestre invece che tante finestre piccole: le finestre grandi aumentano la luminosità e il calore prodotto dai raggi del sole, mentre diminuisco le perdite di calore attraverso la struttura dell’infisso;
– forma ed esposizione, poiché edifici di volume compatto mantengono meglio il calore rispetto a edifici dal volume spezzettato o distribuito. È inoltre importante prevedere una corretta esposizione dell’edificio rispetto al sole, in modo che le pareti più soleggiate siano capaci di assorbire il calore, per esempio attraverso superfici vetrate, mentre le pareti più fredde e meno soleggiate siano perfettamente coibentate. Nei climi temperati occorre prevedere, al tempo stesso, una sufficiente ombreggiatura delle pareti rivolte verso il sole, in modo da mantenere la casa fresca nei mesi estivi;
– ventilazione, dato che la circolazione dell’aria tra interno ed esterno è necessaria in tutti gli edifici ma in genere provoca forti perdite di calore. Nella casa passiva il problema è aggirato grazie a una ventilazione controllata, che attraverso un motore ad alta efficienza energetica e un apposito dispositivo per lo scambio di calore, permette all’aria in entrata di assorbire fino all’80-90% del calore dell’aria in uscita, prima di circolare all’interno. La ventilazione controllata serve anche a uniformare la temperatura delle diverse stanze dell’edificio, recuperando il calore dalle stanze dove se ne produce di più (come il bagno, la cucina, e gli ambiente più affollati) per cederlo alle stanze più fredde come le camere da letto e il soggiorno, e al contempo ricambiare l’aria viziata.
Casa passiva, soluzioni per l’Italia?
Di fatto la casa passiva è stata ideata per i freddi climi dell’Europa continentale, perciò la semplice trasposizione del modello originale può non essere la scelta migliore quando si costruisce in Italia. In molte regioni il problema di sole e afa estivi è molto impattante rispetto al riscaldamento invernale.
Proprio per questo riportiamo “l’invenzione” di questo team di ricercatori sul mattone passivo, che potremmo davvero aiutare la diffusione della casa passiva nelle regioni mediterranee e anche in Italia.
L’idroceramica per il mattone passivo
Il mattone in idroceramica è un progetto basato su una classe di materiali chiamata “idrogel”. Combinando la proprietà di evaporazione degli idrogel con la massa termica e la proprietà di controllo dell’umidità della ceramica e del tessuto in argilla, a Barcellona (presso l’Institute for Advanced Architecture) hanno creato questo materiale composito sensibile al calore e all’acqua. La soluzione proposta è un sistema di evapotraspirazione passiva in grado di abbassare la temperatura di uno spazio interno di 5 ° C.
Questi dati, combinati a una lunga serie di esperimenti, confermano che il materiale composito in esame ha la capacità di raffreddare lo spazio chiuso ad alta temperatura e la capacità di trasferire l’umidità. Interessante è il fatto che il materiale composito ha un costo di produzione molto basso e le risorse naturali di argilla sono ancora abbondanti, specie in Italia, e il sistema potrà molto probabilmente insediarsi nel ramo dell’edilizia passiva.
Non sappiamo ancora quanto questa innovazione porterà a un incremento delle costruzioni passive in Italia, ma ogni tanto sapere quanto l’edilizia sia materia tuttora dinamica e attiva nella ricerca fa ben sperare!
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