NUOVO EDIFICIO – CASA ATTIVA
SCHEDA EDIFICIO
Tipologia di intervento: nuovo edificio
Destinazione d’uso: residenziale, prima casa
Anno di realizzazione: 2014
Superficie utile: 173,19 m2
Prestazioni: Casa Attiva (vedi sezione Monitoraggio)
Metodo di progettazione: firma energetica + calcolo dinamico
Comune: Galliate (NO), Zona Climatica: E
ASPETTI INNOVATIVI
Intervento di recupero abitativo di un cassero.
Casa attiva: in un anno produce più energia da fonte rinnovabile di quante ne consumi.
Non necessita di impianto di riscaldamento tradizionale: il comfort interno è garantito dagli apporti solari, dalle caratteristiche dell’involucro e dall’impianto di ventilazione meccanica con recupero di calore.
PROFESSIONISTI
ARCHITETTURA
IL PROGETTO
L’intervento della Casa Attiva di Galliate muove dalle seguenti premesse.
– Applicazione di normativa specifica, raro esempio di tentativo finalizzato ad un uso corretto del territorio con l’intento di riqualificare l’esistente preservando le aree non costruite.
– Con l’ applicazione della L.R. 9/03 “ norme per il recupero funzionale dei casseri”, si sono superati ostacoli che non avrebbero, a causa di Normative non facilmente applicabili, permesso l’intervento di recupero e di risanamento del costruito.
– Applicazione della normativa specifica in materia di costruzioni, (D.M.14.01.2008- NTC) con particolare riguardo a quanto introdotto dalla Regione Piemonte sulla classificazione sismica del territorio. (zona 4)
– Esasperazione della normativa specifica in termini di Contenimento Energetico. (L.R 13/07). Si è passati dalla progettazione di massima che prevedeva un edificio in classe A+ ad una fase di progetto definitivo per “casa Passiva” arrivando ad una fase esecutiva per “casa Attiva”.
– Ricerca anche di una passività dell’edificio rispetto a elementi non sempre presi in considerazione come ad esempio radiazioni pericolose (Radon).
Il progetto
IMPLICAZIONI PROGETTUALI
– Il recupero del cassero esistente, rimasto inalterato per forma e dimensione, così come prescritto, ha posto una serie di vincoli progettuali che si sono ben presto trasformati in “passaggi stretti” con cui doversi confrontare e che sono stati superati non senza difficoltà oggettive.
– La ricerca formale di caratteri contraddistintivi del contesto e loro valutazione, verifica ed applicazione possibile in uno stato completamente diverso dalla loro natura primitiva. Si è quindi proceduto ad una sintesi tra tipologia architettonica consolidata e nuovo impiego della stessa corrispondente il più possibile alle esigenze di confort abitativo. Nello specifico si è cercato di coniugare tecniche costruttive con la risoluzione di tutti i ponti termici indotti.
– Si è inoltre condotta una verifica d’applicabilità d’impiego, per il raggiungimento dello scopo, di materiali comunemente usati in campo edilizio.
PROGETTAZIONE PROGRESSIVA
Dato l’impianto esecutivo dell’opera, ogni fase costruttiva è stata costantemente seguita ed, in tempo reale, eventualmente modificata . Tale procedura si è resa necessaria soprattutto e quasi esclusivamente durante l’esecuzione dell’involucro edilizio. La sua complessità dovuta a preesistenze ed utilizzo di materiali compositi è causa della ricerca di separazione tra componenti strutturali, principali e secondarie, e la “pelle” dell’edificio. Si sono annullate e, nei limiti del possibile ma in modo quasi del tutto completo, contaminazioni tra l’esterno e l’interno. L’edificio appare così come “avvolto” da una barriera che però non pregiudica, grazie alle ampie “trasparenze”, il rapportarsi tra spazi interni ed esterno.
Tutte le fasi si sono svolte sulla base di un confronto costante e sinergico con il responsabile del bilancio energetico complessivo con il quale si sono rese possibili sintesi tra esigenze di varia natura che hanno trovato sempre un punto d’incontro senza particolari concessioni da entrambe le parti.
L’INVOLUCRO EDILIZIO
SCHEDA TRASMITTANZE
Pareti esterne: U=0.16 W/m2K (12 cm isolante)
Copertura: U=0.09 W/m2K (28 cm isolante)
Pavimento: U=0.16 W/m2K (12 cm isolante)
Serramenti: Uw=0.84 W/m2K (infisso legno/alluminio, triplo vetro + veneziana)
LA PROGETTAZIONE
La progettazione dell’involucro edilizio della Casa Attiva è stata concepita in modo da permettere l’assenza sia del generatore di calore, sia di terminali di erogazione del calore in ogni locale (sono presenti 3 scaldasalviette nei bagni e altri sistemi di backup). Con questo obiettivo, grande attenzione è stata dedicata al calcolo ed alla progettazione della correzione di tutti i ponti termici della struttura, impiegando codici di calcolo agli elementi finiti. Nelle pareti, in muratura, è stato previsto un isolante di 12 cm, nel tetto, con struttura lignea, di 28 cm. I serramenti, con triplo vetro, sono caratterizzati da una trasmittanza totale Uw di 0,84 W/m2K.
Il comportamento della struttura nel periodo estivo è stato studiato attraverso opportune simulazioni energetiche dell’edificio in regime dinamico in luogo dei tradizionali metodi semi stazionari.
ANALISI DEI PONTI TERMICI
MENSOLA DEL BALCONE IN SERIZZO
FALSO PILASTRO
ANALISI DEI SISTEMI SCHERMANTI
Lo studio degli ombreggiamenti, considerando la stagione estiva quella più critica per le condizioni di confort ambientali, ha reso necessario l’adozione di veneziane interne ai vetri. Per motivi strutturali non è stato possibile aumentare le dimensioni del balcone e del tetto. Anche per i lucernari, presenti sulla falda del tetto esposta a nord, è stata prevista una schermatura.
Prospetto SUD, 22 dicembre, ore 12:00
Prospetto SUD, 21 giugno ore 12:00
Prospetto NORD, 21 giugno ore 12:00
GLI IMPIANTI
SCHEDA IMPIANTI
Riscaldamento: elettrico da 1,5kW + 5 kW di backup
ACS : pdc elettrica, accumulo 250 l
Raffrescamento: pdc da 2.3 kWt di backup
VMC : doppio flusso con recupero (h>90%)
Rinnovabili: FV da 8.5 kWp.
DESCRIZIONE
L’impianto di riscaldamento è composto da 3 scalda-salviette elettrici da 500 W ciascuno, posizionati nei bagni, con termostato impostato a 21°C. In assenza di un impianto di riscaldamento tradizionale, il comfort invernale nel resto della casa è garantito dagli apporti solari e dalla ventilazione meccanica controllata con recupero di calore (scambiatore aria-aria con efficienza del 95%). Per il pre-trattamento dell’aria in ingresso si è installato uno scambiatore di calore geotermico.
Essendo la Casa Attiva di Galliate un prototipo, per sicurezza si sono installate alcune soluzioni di back – up invernale : 5 radiatori elettrici a canale a pavimento da 600 W ciascuno, davanti alle porte-finestre; una batteria post trattamento elettrica a valle della mandata della VMC da 2000 W; un termo camino, isolato dal sistema di riciclo dell’aria e integrato architettonicamente all’interno di una cappa abitabile con panchette laterali.
Come sistema di sicurezza per il benessere estivo è invece presente un’unità di deumidificazione e raffrescamento dalla potenza termica di 2,3 kW.
L’acqua calda sanitaria è fornita da una pompa di calore aria-aria, mentre la cucina utilizza piastre ad induzione ad alta efficienza.
L’edificio non è allacciato al servizio di fornitura di gas naturale. Un impianto fotovoltaico da 8,5 kWp garantisce la copertura del fabbisogno annuale di energia elettrica.
IL DIMENSIONAMENTO
L’impianto di riscaldamento è stato dimensionato con la metodologia della Firma Energetica, sia con un calcolo semi stazionario sia con un calcolo dinamico. In questo modo il fabbisogno di potenza calcolato alla temperatura esterna di progetto (-5°C) è di 2,1 kW (vedi Energy Signature), nettamente inferiore ai 6.5 kW previsti dalla UNI EN 12831.
Energy Signature
Fabbisogno Termico e Tout da Calcolo Dinamico
IL COMFORT INTERNO
Il comportamento della Casa Attiva è stato simulato con EnergyPlus, un software di tipo dinamico. Si sono considerate due zone termiche: quella giorno (al piano terra, PT) e quella notte (al primo piano, P1). Particolarmente delicate sono le condizioni interne estive, essendo presente soltanto una pompa di calore da 2.3 kWt di sicurezza per il raffrescamento.
Il grafico a lato mostra la temperatura media operante delle due zone termiche e i ricambi d’aria per ventilazione: ventilazione meccanica controllata con recupero di calore nei mesi invernali e ventilazione naturale d’estate, con raffrescamento notturno nei mesi di Luglio e Agosto. La temperatura media operante calcolata durante l’intero anno di simulazione, senza utilizzare l’impianto di raffrescamento, si mantiene sempre tra i 20 e i 27 °C in entrambe le zone termiche, garantendo le condizioni di benessere abitativo.
Temperatura media operante giornaliera da calcolo dinamico
IL MONITORAGGIO DEI CONSUMI CON LA FIRMA ENERGETICA
CONSUMI E PRODUZIONE
L’impianto fotovoltaico è entrato in funzione a marzo del 2013, mentre l’edificio è abitato dal maggio del 2014.
Il monitoraggio della produzione elettrica da fotovoltaico e del consumo elettrico complessivo, aggiornati a dicembre 2014, dimostrano che la casa è Attiva, ovvero nell’arco di un anno consuma meno energia di quanta ne produca da fonte rinnovabile.
I consumi comprendono tutti gli usi energetici dell’edificio (climatizzazione, ventilazione, luci, elettrodomestici e cucina a induzione).
| TOT kWh | kWh/mese | |
| Produzione FV 2013 (10 mesi) | 10400 | 1040 |
| Produzione FV 2014 (12 mesi) | 10100 | 850 |
| Consumi elettrici 2014 (7 mesi) | 4200 | 600 |
Monitoraggio di produzione e consumo
FIRMA ENERGETICA DEI CONSUMI GLOBALI
Il grafico a destra riporta la Firma Energetica dei consumi globali giornalieri, ovvero relativa a tutti gli usi energetici dell’edificio (climatizzazione, ventilazione, luci, elettrodomestici e cucina a induzione). La Firma Energetica di progetto è stata calcolata in regime dinamico.
Si ha una buona corrispondenza tra i consumi di progetto e quelli reali. I consumi di giugno e luglio sono più alti di quelli di progetto perchè l’impianto di ventilazione era ancora in fase di settaggio, ultimato il quale i consumi sono tornati ai livelli previsti. Durante l’inverno, invece, l’edificio ha consumato meno energia rispetto ai calcoli di progetto.
Firma Energetica dei consumi globali giornalieri
CONVEGNI
REBUILD 2015
La Casa Attiva di Galliate è stata presentata a ReBuild 2015, convention nazionale sull’innovazione della riqualificazione e della gestione immobiliare che si è svolta a Riva del Garda (TN) e che ha fatto registrare il sold out.
In quell’occasione, REbuild ha delineato scenari e percorsi che ambiscono a rinnovare il settore, attraverso l’analisi di dati e best practice, alimentando un confronto aperto tra i player del mercato.
Nell’edizione di Riva del Garda sono stati analizzati i migliori esempi italiani ed europei di rigenerazione urbana, deep retrofit privato, le soluzioni tecniche, finanziare ed organizzative più innovative per il mercato.