CASA BIOLOGICA | Fabio Taccini

Ambiente come terreno fertile del frutto denominato “bioedilizia”.
Ciò che pensiamo esserci avverso in natura è per contro la risposta alle nostre esigenze di sviluppo urbano a salvaguardia dello sfruttamento delle risorse energetiche mondiali.


Costruire con una precisa coscienza biologica è il dovere del futuro, che pur comportando nell’immediato un costo aggiuntivo rispetto al metodo tradizionale, nel medio periodo offre indubbi vantaggi economici per quanto attiene le forniture di energia, oltre ad assicurare un maggiore comfort climatico ed acustico. A ciò va aggiunto l’abbattimento di inquinamento usualmente prodotto dalle energie tradizionali.

Questa biocasa vuole essere un esempio di progettazione, con la massima attenzione ai minimi dettagli costruttivi, entro i canoni del “perfetto stile biologico”. ( foto n.1)

Pertanto abbiamo stilato un programma riassumibile nei seguenti punti:

• Presa di coscienza del rispetto dell'ambiente e della natura;
• Indagini geognostiche e caratterizzazione fisico meccanica del terreno;
• Orientamento Abitazione e Componenti finestrate;
• Scelta dei Materiali con precise caratteristiche tecniche;
• Posa in opera di materiali isolanti fino dalla realizzazione delle fondazioni;
• Impianto Solare termico per la produzione di acqua calda sanitaria combinata al riscaldamento e raffrescamento del nucleo abitativo. Orientamento: Angolo Azimutale: 0° (SUD) - Angolo Inclinazione 50°;
• Impianto fotovoltaico per la produzione di energia elettrica;
• Riscaldamento pannelli radianti a pavimento;
• Studio della sistemazione della Vegetazione esterna;
• Realizzazione di un pozzo artesiano per l’alimentazione dell'impianto d'irrigazione esterna (od un eventuale pompa a scambio di calore, in alternativa al solare termico) con cisterna della capacità di 20 mc, per l’accumulo e la gestione acque;
• Recupero acque piovane e riutilizzo delle stesse per il fabbisogno quotidiano dei servizi igienici;
• Realizzazione impianto di fitodepurazione, per la depurazione degli scarichi.

Si tratta di una civile abitazione progettata e realizzata in Toscana, nella campagna di Vinci. (vedi foto n.5)
La prima fase dello studio architettonico, si è basato sul concetto dell’ambientazione, il quale ha come presupposto primario che l’edificio debba sorgere, o meglio nascere dal terreno in perfetta armonia con tutto ciò che lo circonda.
La corrispondenza tra la semplice e lineare forma architettonica, caratterizzata dalla copertura a capanna, dalle aperture ad arco e dal rivestimento con pietre naturali e tipiche della zona, ed il paesaggio collinare, distingue l’intera progettazione. (foto n.4)
Il rapporto di complicità che si crea tra il progettista ed il sito, sviluppato in forma di dialogo, e l’uso cosciente dei materiali sommati a una certa libertà espressiva, ci portano infatti a servire la natura nella sua opera.
Lo stesso risultato è stato ottenuto dalla realizzazione del “rilevato” con terre armate, le quali a differenza del cemento armato, assumono le sembianze di una gigantesca mano che sembra mostrarci ciò che adesso è di sua appartenenza.
Soddisfatto il desiderio di creare o sensibilizzare quella latente coscienza estetico ambientale, l’attenzione si concentra sul sostentamento energetico di questo “frutto” abitativo.


Progettazione che si è articolata seguendo un percorso preciso:

- studio ambientale del luogo dove andiamo a posizionare il nostro involucro edilizio;

- impiego e sfruttamento di tutte quelle tecniche e materiali costruttivi il più innovative possibile per soddisfare le esigenze progettuali.

Si parte così da una attenta ed approfondita analisi della natura geologica e fisico-meccanica del terreno, eseguita dal Dott. Geol. Francesco Barellini, che ha permesso di ottenere i parametri base per il progetto sia per il rilevato in terre armate, che per le strutture in elevazione.

Siamo poi passati allo studio dell’orientamento del fabbricato, avendo cura di posizionare le facciate e la disposizione delle superfici finestrate maggiori, in corrispondenza della massima disponibilità di luce naturale, sfruttando al meglio l’energia solare. (foto n.2)

L’analisi delle caratteristiche intrinseche della biocasa, porta l’attenzione sulle strutture fondali, la realizzazione delle quali ha comportato la posa in opera di un materiale drenante, per evitare ristagni d’acqua in sottofondazione, permettendone l’allontanamento mediante lo scorrimento orizzontale.
È stato utilizzato un geocomposito drenante costituito da polietilene (dreno), accoppiato ad un geotessile non tessuto (filtro). La sua conformazione garantisce elevate prestazioni drenanti in ogni direzione. L'ottima resistenza alla compressione ed alla deformazione garantiscono la continuità della capacità drenante del geocomposito nel tempo.

Realizzata la struttura in cemento armato antisismico con fondazioni a platea, la muratura di tamponatura esterna è stata effettuata del tipo a cassetta (cm 12+8), con interposizione di PANNELLI ISOLANTI con barriera al vapore, cm 6 di spessore (muro esterno cm 12 + isolamento cm 6 + muro interno cm 8).
La necessità di una barriera al vapore, per evitare che l'umidità dell'aria renda i pannelli isolanti di efficacia molto inferiore se non nulla, ha imposto la posa in opera dei pannelli di lane minerali con il lato rivestito dalla pellicola in alluminio, rivolto verso la parte più calda della parete. Tale accorgimento di fatto impedisce il passaggio dell'umidità e dell'acqua.
Conduttività termica alla temperatura media di 10°c λD= 0,033 W/m2k.

Le pareti divisorie dei locali interni ed i solai sono isolati acusticamente. Infatti pur trattandosi di una unità abitativa singola in aperta campagna, dobbiamo fare attenzione ai rumori di percussione interni (trascinamento oggetti, passi, cadute accidentali oggetti, ecc.), che si trasmettono sia verticalmente tra i locali sovrapposti, che orizzontalmente tra i locali allo stesso piano e diagonalmente tra i locali sfalsati tra loro.
La conduttività termica del pavimento interno al piano terra, sarà regolata mediante la posa in opera di un getto in cls premiscelato alleggerito.
Conducibilità termica a secco λ= 0,16 W/mk

La copertura realizzata con tecnologia ventilata (spessore cm 13,00 6,00+6,00+1,00) è composta da un piano termoisolante in polistirene espanso sinterizzato con aggiunta di grafite atossico, posizionato in modo tale da essere impermeabile ed eliminare qualsiasi ponte termico o infiltrazione di acqua. Come supporto per l’impermeabilizzazione ed il manto di copertura, sui distanziatori della camera d’aria è applicata una lastra di chiusura in legno trattato contro muffe e parassiti. Si viene così a creare un’ ossigenazione ottimale dell’abitazione, ed una sicura e costante circolazione dell’aria sotto l’intero manto di copertura. La corrente ascensionale è dovuta all’effetto aspirazione del colmo, che interagisce con le prese d’aria di gronda durante il surriscaldamento della superficie esposta all’irradiamento solare. (foto n.6)
Conducibilità termica (lambda) λ= 0,031 W/mk

COMPONENTI FINESTRATE
Le caratteristiche delle componenti finestrate dell’involucro edilizio, saranno in grado di attutire la forza dei raggi solari nel periodo estivo e avranno la capacità di incamerare la maggiore quantità possibile di radiazioni solari durante le stagioni autunnali e invernali. Infatti è sufficiente una finestra più piccola sul versante esposto al freddo e una più grande a sud per garantire una buona climatizzazione delle stanze ed una ventilazione naturale. (foto n.2)
Trasmittanza termica dell’elemento vetrato 2,47 W/m2°C
Trasmittanza termica del telaio 1,90 W/m2°C
Trasmittanza termica totale del serramento (area del vetro m2 1,26) 2,42 W/m2°C

SISTEMAZIONE ESTERNA
Di sicuro rilievo per uno studio di progettazione biologica, è “la vegetazione”. Lo studio della sistemazione esterna, del giardino, prevederà una varietà di alberi e cespugli sempreverdi a nord resistenti al freddo invernale, quali: Photinia Red Robin, Palma Trachycarpus Fortunei, Quercus Ilex, Magnolia Grandiflora Gallissoniensis, Laurus Nobilis. Mentre sul lato opposto a sud sarà indicata una vegetazione a foglie caduche, che garantisce l'ombra d'estate e l'ingresso dei raggi solari nelle stagioni a clima più rigido, quali: Tilia Americana, Quercus Palustris, Quercus Rubra Americana, Pyrus Chanticler, Prunus Serrulata Kanzan,Paulownia.
Piante officinali ( es. Rosmarinus), Olivi e alberi da frutto completeranno il quadro. (foto n.2)

SOLARE TERMICO
La scelta della produzione di energia tramite la conversione dell’irraggiamento solare, deriva dal fatto che l'Italia offre condizioni meteorologiche molto buone per l'uso dell'energia solare. Il valore di irraggiamento è maggiore del fabbisogno annuo procapite di calore per la preparazione di acqua calda sanitaria.
A queste condizioni un impianto solare standard consente di risparmiare quasi totalmente l'energia necessaria per la produzione di acqua calda sanitaria e buona parte della domanda complessiva di calore per il riscaldamento degli ambienti.
Inoltre si hanno i moderni collettori solari in grado di utilizzare fino al 70-80% della radiazione solare incidente. La maggior parte dell’energia prodotta è necessaria al riscaldamento dell’abitazione, che combinata ad un sistema di riscaldamento centralizzato a pannelli radianti a pavimento a bassa temperatura (con caldaia a bassa condensazione per eventuale integrazione “se” necessario, all’impianto solare termico), costituisce un notevole contributo al risparmio.
Pertanto l’impianto progettato ci permette di sfruttare l'energia solare in maniera combinata sia per la produzione di acqua calda sanitaria che per il riscaldamento e raffrescamento. Verrà sfruttata sia nel periodo estivo che invernale, con l’utilizzo di pannelli solari a tecnologia tubi sottovuoto, che garantiscono durante la stagione fredda, un rendimento di circa il 20-30% più elevato rispetto ai pannelli piani.
Impianto conseguentemente dimensionato in superficie esposta all’irradiamento ed in sistemi di accumulo. (foto n.3)

FOTOVOLTAICO
Realizzazione di un impianto fotovoltaico per la produzione di energia elettrica necessaria alla civile abitazione in oggetto. Superficie pannelli fotovoltaici mq 40; Potenza impianto KWp 4,5 posizionati su struttura in legno (Arc-Cover). (foto n.3)


RECUPERO E GESTIONE ACQUE
L’acqua piovana raccolta tramite pozzetti d'ispezione, in sinergia con l’acqua emunta dal pozzo artesiano (portata 110 litri/minuto), viene incanalata e raccolta nella cisterna (capacità 20 mc) per il deposito/accumulo.
Il recupero e gestione dell'acque piovane e del pozzo artesiano è un ciclo naturale che ci permette di riutilizzare tutta l'acqua piovana e di ridurre al minimo eventuali sprechi idrici. La ridistribuzione è destinata all'impianto d'irrigazione esterno ed alla civile abitazione ad esempio per l'alimentazione quotidiana dei servizi igienici.

FITODEPURAZIONE
L’esigenza di progettare e realizzare un impianto di fitodepurazione, nasce dalla volontà di depurare con la complicità dell’ambiente circostante, delle piante e di tutto quanto necessario e preesistente in natura.
Si tratta di un sistema naturale di depurazione delle acque di scarico che nel nostro caso è composto da 5 vasche di 5 mq ognuna, collegate in serie ed in parallelo, per un totale di 25 mq. Ogni vasca è stata riempita con idoneo inerte drenante, sul quale verranno piantate essenze specifiche per la fitodepurazione.
Nel bacino la depurazione dell’acqua di scarico avviene mediante l'azione combinata tra: il substrato ghiaioso, le piante che vi formano le loro radici, il refluo e i microrganismi presenti all’interno della vasca.
Il processo naturale avviene in totale assenza di energie esterne aggiuntive, potendo quindi affermare che si tratta di un impianto "biologico".
In sostanza la fitodepurazione ci permette di depurare l’acqua senza alcun fabbisogno energetico, senza creazione di cattivi odori e ristagni d’acqua, con bassissimi costi di gestione e con la possibilità di riutilizzo (ad esempio per irrigazione) delle acque di scarico in uscita dall’impianto.
Il bacino è dimensionato sulla base del numero di abitanti equivalenti e la quantità di fluidi addotti deve essere il più possibile costante per mantenere le piante in vita. È stato quindi previsto un impianto di irrigazione perimetrale, per sopperire a qualsiasi evenienza quale un periodo di prolungata assenza degli utenti.
Questo permetterà di mantenere la perfetta efficienza della fitodepurazione.
L'impianto deve inoltre conservare sempre la stessa pendenza di lavoro.



PERCHE’
• il notevole risparmio delle forniture: alta percentuale di abbattimento dei costi in relazione alle forniture di ENERGIA ELETTRICA e GAS (escluso l'eventuale consumo di gas per l'uso domestico). Risparmio rapportato al momento della realizzazione dell'intervento, esclusi quindi i CERTI rincari delle forniture, che avvengono con cadenza periodica sempre più frequente, ed in modo esponenziale.
• riduzione del fabbisogno dell'ACQUA potabile, grazie all'integrazione dell'acqua piovana e dell'acqua del pozzo artesiano, per l'alimentazione dei servizi igienici e per l'irrigazione esterna;
• ammortamento costi d'investimento: il risparmio in un breve spazio temporale dai 5 ai 10 anni, è uguale o maggiore (varia comunque in relazione agli abitanti ed alla presenza media quotidiana degli stessi all'interno dell'abitazione) al costo di costruzione aggiuntivo, da sostenersi per realizzare la civile abitazione con le caratteristiche BIO sopra elencate;
• i pannelli solari e fotovoltaici, garantiti e certificati dal produttore, offrono prestazioni al 100% per circa 18 anni, per poi ridursi eventualmente del 20%. La sostituzione degli stessi dopo 25/30 anni, avverrà prevedibilmente a costi assai inferiori rispetto agli attuali;
• le agevolazioni fiscali a sostegno delle energie rinnovabili;

RISULTATO
"MIGLIOR QUALITA' DI VITA A MINOR COSTO"
- rispetto, risparmio, qualità, confort -
• RISPETTO. Rispetto dell'ambiente circostante con notevole riduzione di inquinamento, poiché l'abitazione si auto-alimenta con consumi ridotti al minimo;
• RISPARMIO economico;
• Migliore QUALITA' di vita;
• Notevole CONFORT abitativo, climatico, acustico.