Dossier tecnico

Involucro edilizio: come ottimizzarlo per incrementare le prestazioni energetiche dell'edificio

Negli ultimi anni la capacità dell’edificio di mantenere un comfort interno adeguato in forza delle condizioni di temperature esterna, con l’impego di quantità minime o nulle di energia, ha rappresentato un riferimento assoluto tra i criteri utilizzati per la progettazione e la costruzione di edifici.

Ma come realizzare l’involucro edilizio per ottimizzare la resa energetica dell’edificio?

Da millenni a qualsiasi latitudine, in ogni angolo della terra, le culture locali hanno utilizzato alcune semplici regole elementari per migliorare la salubrità e l’efficientamento energetico degli edifici, prestando particolare attenzione all’orientamento e all’esposizione solare, alla direzione dei venti, alla morfologia del luogo, alla disposizione dei locali, alla localizzazione delle diverse funzioni abitative o ad essa legate, agli spessori murari.

Isolamento termico

Con l’impetuosa e straordinaria crescita del mercato immobiliare, compresa tra gli anni 60 del secolo scorso e primi anni di questo secolo, le prestazioni energetiche degli edifici si sono molto abbassate. L’incredibile quota del patrimonio abitativo realizzato in questo periodo paga, in questo senso, un deficit importante: il fabbisogno energetico medio degli edifici in Italia viene calcolato in 180 kWh/m2 (contro i 160 kWh/m2 della Spagna e i 150 kWh/m2 della Francia) ed è responsabile del 36% dei consumi energetici complessivi italiani.

Oggi, sul mercato edilizio, si registra una nuova attenzione alle soluzioni riguardanti il contenimento dei consumi energetici, e quindi dell’impego di adeguati pacchetti isolanti. La tendenza deriva, da un lato, dall’introduzione di normative di derivazione europea (vedi anche DIR. 31/2010/EU) che hanno imposto una riduzione dei consumi energetici degli edifici; dall’altro dalla crescente consapevolezza della scarsità delle fonti energetiche, dell’inquinamento ambientale e dell’aumento dei costi dell’energia.

Negli ultimi anni, muovendo da richieste che erano di carattere normativo, ma che provenivano anche dal mercato e da nuove culture abitative, è molto cresciuta l’attenzione progettuale e costruttiva nei confronti dell’involucro edilizio e della sua capacità di rispondere all’ambiente esterno, garantendo elevati standard qualitativi del comfort interno sulla base di minimi impieghi di energia, anche attraverso l’utilizzo di materiali da costruzione capaci di rispondere al criterio della sostenibilità ambientale.

Parallelamente si sono affacciate sul mercato culture minoritarie dell’abitare, ispirate alla bioarchitettura; al Feng Shui (la scienza orientale che intende ottimizzare, nei luoghi dell’abitare, l’energia vitale del cielo e della terra e la sua interazione con l’uomo) o all’antroposofia di Rudolf Stainer, forse meno rigorose da un punto di vista scientifico, ma in grado di interessare una vasta platea e, soprattutto, di dare comunque una risposta concreta alle problematiche dell’abitare, della casa e della sua “pelle”, cioè dell’involucro esterno.

La sostenibilità dei materiali da costruzione

La sostenibilità ambientale viene definita come “La capacità dell'umanità di rispondere alle esigenze del presente senza pregiudicare la capacità delle future generazioni di rispondere alle loro necessità".

La valutazione della sostenibilità di un materiale impiegato, pur nella varietà delle fonti di riferimento, viene oggi comunemente rapportata al suo ciclo di vita LCA (Life Cycle Assessment) secondo una metodologia che valuta l’intero ciclo di vita del prodotto, dall’acquisizione della materia alla sua completa dismissione al termine dell’utilizzo. Vanno calcolati, in questo senso, i carichi di energia; i consumi materiali e le emissioni in ambiente che accompagnano il materiale dalla produzione al trasporto, dall’impiego alla dismissione, dal riciclo allo smaltimento.

Nel momento in cui acquistiamo un materiale da costruzione, dovremmo avere chiari i livelli di sostenibilità di tale materiale. Molto spesso il bagaglio di informazioni relative all’intero ciclo di vita ci viene fornito attraverso strumenti adottati volontariamente dalle aziende, che hanno l’obiettivo di comunicare, oltre ai dati obbligatori, anche i dati che riguardano l’impronta ecologica dei vari materiali, cioè il loro livello globale di sostenibilità ambientale.

A livello nazionale e internazionale vi sono dei protocolli di riferimento che misurano e garantiscono il livello di sostenibilità degli edifici (Itaca e Leed, per citare i due principali), attraverso un sistema a punteggio basato su un articolato ventaglio di campi di valutazione: dalle prestazioni dei materiali utilizzati e loro caratteristiche, al preciso rapporto dell’edificio con il contesto; dalle fonti energetiche, ai dispositivi impiegati al supporto documentale necessario per le manutenzioni successive.

A titolo esemplificativo facciamo riferimento al protocollo Itaca, dove sono presenti 5 aree di valutazione:

1) Qualità del sito;
2) Consumo di risorse;
3) Carichi ambientali;
4) Qualità ambientale indoor;
5) Qualità del servizio.

Nella tabella seguente riportiamo alcuni criteri utilizzati per valutare la sostenibilità dell’edificio in rapporto, in particolare, ai materiali che ne costruiscono l’involucro.

Area di valutazione: 2 - Consumo di risorse

2.1 Energia primaria non rinnovabile richiesta durante il ciclo di vita

2.1.1 Energia inglobata nei materiali da costruzione

2.1.2 Trasmittanza termica dell’involucro edilizio

2.1.3 Energia netta per il riscaldamento

2.1.4 Energia primaria per il riscaldamento

2.1.5 Controllo della radiazione solare

2.1.6 Inerzia termica dell’edificio

2.1.7 Energia netta per il raffrescamento

2.1.8 Energia primaria per il raffrescamento

2.2 Energia da fonti rinnovabili

2.2.1 Energia termica per ACS

2.2.2 Energia elettrica

2.3 Materiali eco-compatibili

2.3.1 Materiali da fonti rinnovabili

2.3.2 Materiali riciclati/recuperati

2.3.3 Materiali locali

2.3.4 Materiali locali per finiture

2.3.5 Materiali riciclabili e smontabili

Area di valutazione: 3 - Carichi ambientali

3.1 Emissioni di CO2 equivalente

3.1.1 Emissioni inglobate nei materiali da costruzione

3.1.2 Emissioni previste in fase operativa

L’involucro di un edificio come terza pelle

Isolamento termico

La pelle del nostro corpo è costituita da una serie di strati di tessuti cellulari, ciascuno dei quali svolge un differente compito.
In particolare, lo strato più esterno garantisce permeabilità; costante scambio con l’ambiente esterno; elasticità; resistenza all’impatto con corpi esterni; resistenza alla conducibilità elettrica e termica; difesa dagli agenti chimici e patogeni.

L’uomo, per migliorare le prestazioni della sua prima pelle, utilizza una seconda pelle (vestiario e indumenti) migliorando, in tempi molto rapidi, la sua capacità di reagire alle condizioni poste dall’ambiente.

La casa, secondo la visione della bioarchitettura, rappresenta la terza pelle dell’uomo.
Come la prima pelle, deve garantire gli scambi termici, permettere l’evaporazione e la fuori uscita dei liquidi e consentire un giusto scambio tra esterno e interno.
La pelle di un edificio, cioè dei pacchetti che compongono la struttura opaca facente parte dell’involucro edilizio di un fabbricato, deve essere progettata secondo parametri tecnici condivisi e misurabili, ma può (dovrebbe) essere vista anche alla luce del rapporto indissolubile tra uomo e ambiente, tra uomo e Natura.

In questa direzione acquista particolare rilevanza la “naturalità” di un materiale, e si fanno pertanto preferire materiali come legno, sughero, juta, fibra di cocco, lane animali e minerali, lino, canapa, ecc...

Oltre alle prestazioni “tecnologiche”, in termini di bassa conducibilità termica e acustica e di permeabilità, i materiali utilizzati per la costruzione di edifici, le modalità del loro impiego, la loro disposizione (secondo la bioarchitettura, ma anche secondo il Feng Shui), devono rispondere alle necessità di un rapporto intimo e ancestrale dell’uomo con l’ambiente e il cosmo.

In questo senso, acquisiscono rilevanza gli aspetti legati alla percezione emotiva, alla circolazione delle energie, alla vitalità intrinseca dei materiali.

Isolamento termico