L'obiettivo era di realizzare un edificio con un fabbisogno energetico globale pari a zero, che garantisse un elevato confort abitativo, con l'uso di materiali naturali e rinnovabili e che riuscisse a minimizzare l'energia necessaria per la sua gestione ma anche quella per la sua realizzazione. Per poterlo raggiungere , l'architetto Cabini e il P.ind. Roberto Vincenzi hanno messo in campo le seguenti strategie:
- Orientamento e verifica delle ombre: l'edificio è realizzato con la massima esposizione a sud in modo da ottenere il miglior sfruttamento dell'irraggiamento solare. La distribuzione interna, prevede i locali principali verso sud e quelli di servizio sul lato nord. Sul lato sud sono state previste ampie vetrate su cui si affaccia la zona giorno, le camere e la zona studio. Ai lati est e ovest le superfici trasparenti si limitano allo stretto necessario per dare luce ai locali interessati, quali lavanderia/locale tecnico e bagni. Infine sul lato nord un'unica piccola apertura utile per il freecooling;
- Costruzione compatta: l'edificio progettato ha la forma di un cubo allungato nelle direzioni est / ovest a formare un parallelepipedo che si sviluppa su due piani fuori terra. La forma dell'edificio incide sull'aspetto energetico e sul consumo di materiali, infatti più il fabbricato è compatto meno costa, è più facile isolarlo e meno disperde;
- Protezione estiva: Sul lato sud dell'edificio la gronda garantisce il massimo sfruttamento invernale ed una buona, ma non completa, protezione estiva delle vetrate del piano primo. Per completare la schermatura durante il periodo estivo delle aperture del piano primo è stato previsto il montaggio di frangisole esterni collegati ad un sistema domotico che provvede alla loro regolazione in funzione delle temperature intere/esterne e dell'irraggiamento. Sullo stesso lato è stato posizionato un ballatoio profondo come la gronda che svolge lo stesso servizio per le vetrate sud del piano terra. La struttura del ballatoio, completamente staccata dall'involucro dell'abitazione per evitare ponti termici, sporge dallo stesso verso sud 150 cm con funzione di tutore per un pergolato con rampicante a foglia caduca che completa l'ombreggiamento delle aperture del piano terra. Con eccezione della piccola apertura sul lato nord, tutte le altre chiusure trasparenti sono dotate di frangisole a comando automatico con funzione di completamento dell'ombreggiamento;
- Alto isolamento dell'involucro opaco: Per realizzare questo progetto è stato utilizzato un sistema in legno a telaio, sfruttando così tutti i benefici di una casa prefabbricata in legno costruita al 90% in officina e solo assemblata in cantiere. Caratteristiche: Parete esterna 43 cm di fibra di legno U=0,11W/mqk; stratigrafia: Lastra cartongesso 1,25 cm Lastra OSB 1,50 cm Aria 2 cm + 4 cm di fibra di legno intervallati da listelli in legno da 6 cm Lastra OSB 1,5 cm Pannello fibra di legno 24 cm intervallato dai montanti a taglio termico ogni 60 cm Colla per cappotto Pannello in fibra di legno 8 cm e in xps da 8 cm per la sola zoccolatura Rasatura 1 cm; tetto 38 cm di fibra di legno U=0,10 W/ mqk (due pannelli incrociati da cm. 20 + 18); platea di fondazione isolata all'intradosso con granulato di vetro cellulare U=0,11W/mqk;
- Alto isolamento dell'involucro trasparente: Per poter garantire minime dispersioni anche attraverso le superfici trasparenti sono stati scelti dei serramenti con altissime prestazioni, con telaio in legno e rivestimento esterno in alluminio, e triplo vetro a doppia camera con argon e doppio deposito basso emissivo. Caratteristiche: serramenti in legno/alluminio Ug=0,5 W/mqk, g=50%, Uw=0,7 W/mqk;
- Assenza di ponti termici: La struttura in legno, che sfrutta la caratteristica intrinseca del materiale (bassa conducibilità) e l'attenta valutazione di tutti i nodi attraverso specifici software con calcolo agli elementi finiti ci hanno permesso di garantire le temperature superficiali superiori allo standard richiesto dal Passivhaus e dal Casaclima Gold, quindi maggiori di 17°C, offrendo così un elevato comfort abitativo;
- Elevata ermeticità della struttura: Le particolari stratigrafie delle pareti e del tetto di questa struttura lignea garantiscono una permeabilità crescente del vapore dall'interno verso l'esterno garantendo la traspirabilità delle strutture e impedendo qualsiasi formazione di condense interstiziali, che possono creare danni alla struttura e all'isolamento dell'edificio. Caratteristiche: n50=0,27 (1/h).
Ulteriori provvedimenti consistono in:
- Sfruttamento attivo dell'energia solare con pannello solare sottovuoto e impianto fotovoltaico;
- Telo antiradon;
- Impianto vmc con recupero di calore;
- Recupero del calore dall'acqua di scarico delle docce e cisterna di raccolta delle acque meteoriche.
Per ottenere un edificio ermetico sin dall'inizio sono state curate nei minimi particolari tutte le possibili vie di passaggio dell'aria. Partendo dal passaggio degli scarichi e dei servizi elettrico ed idrico annegati nella platea e resi ermetici con nastri butilici di tenuta fino ad arrivare alle pareti ai serramenti ed infine al tetto. Per testare la reale tenuta all'aria del nostro edificio, in fase di costruzione, sono stati effettuati due Blower Door Test; in entrambe le verifiche il valore n50, che per le case passive e per lo standard casaclima gold deve essere inferiore a 0,6 (h-1) è stato ampiamente rispettato. L'ultima prova effettuata ha restituito un valore n50 = 0,27 (h-1) che dovrà essere certificato nuovamente alla fine della costruzione.
Il montaggio della casa è avvenuto in 2 giorni. Sono arrivate in cantiere 8 pareti esterne, 4 per piano nelle quali erano già installati i serramenti e le porte, più tutte le tramezze interne i solai ed il tetto. Ci sono voluti poi altri 4 giorni per completare gli isolamenti e la tenuta all'aria delle parti già montate. Dopo una settimana dall'inizio del montaggio l'edificio era completato al rustico e completamente chiuso.
Focus impianti
Per quanto riguarda lo sfruttamento attivo dell'energia solare, sono stati installati un pannello solare sottovuoto per la produzione di ACS e circa 30mq di pannelli fotovoltaici per la produzione di energia elettrica.
Sulla base dei calcoli effettuati, con un fabbisogno termico di poco superiore a 5 kWh/mq anno, garantito dallo sfruttamento passivo dell'energia solare, per l'edificio non serve e non è stato installato un impianto tradizionale di riscaldamento o raffrescamento. L'impianto principale indispensabile per una casa ad energia zero è quello della ventilazione meccanica controllata con recupero di calore.
E' stata installata la macchina nel locale lavanderia e con una serie di tubazioni che viaggiano sotto pavimento sono state servite tutte le stanze creando un circuito di immissione de espulsione che permetta un corretto e completo lavaggio degli ambienti.
L'acqua calda è garantita da un particolare pannello sottovuoto a tubi e da un accumulo, dotato di resistenza elettrica funzionante solo per rare ma possibili situazioni, supportata da un impianto fotovoltaico che soddisfa completamente ogni fabbisogno elettrico del nostro edificio e permette anche un supplemento che sarà riversato in rete sfruttando il conto energia.
Fanno parte dell'impianto anche due sistemi di recupero dell'acqua calda inseriti sullo scarico delle docce che attraverso uno scambiatore preriscaldano l'acqua che in arrivo dall'acquedotto arriva all'accumulo. Nel cortile è stata interrata una cisterna di raccolta delle acque meteoriche che saranno utilizzate per l'irrigazione del giardino.
Monitoraggio.
Per l'edificio lo studio ha previsto il periodo di un anno per il suo monitoraggio. Sono previste circa 50 sonde che monitoreranno temperature dell'aria e superficiali sia interne che esterne, temperatura in ingresso ed uscita dalla VMC, temperatura dell'acqua e del sistema di recupero inserito nello scarico delle docce del piano primo.
Scheda progetto
luogo: Lonato del Garda (BS)
cliente: ENERGIACASA srl
progetto architettonico: Prog. architettonico: Architetto Giuseppe Cabini; prog. energetico: Architetto Giuseppe Cabini – Perito Ind. Roberto Vincenzi
progetto paesaggistico: Architetto Giuseppe Cabini
partner: Villebio- Lehner -Studioprogettoenergia- Paradigma- Ave-Biopietra-Elektrovent-Decorus-Idraulica Sinico.
collaboratori: Energiacasa srl, Villebio, Studioprogettoenergia, Studio Arch. Cabini
impresa di costruzione: Lehner
progetto strutture: Ing. Thomas LutherIng. Thomas Luther
progetto acustico: Architetto Giuseppe Cabini – Perito Ind. Roberto Vincenzi
progetto facciate: Architetto Giuseppe Cabini – Perito Ind. Roberto Vincenzi
impianti sanitari: Perito Ind. Roberto Vincenzi
impianti di riscaldamento: Perito Ind. Roberto Vincenzi
impianti di ventilazione: Perito Ind. Roberto Vincenzi
impianto elettrico: Perito Ariassi Paolo
impianto fotovoltaico: Perito Ind. Roberto Vincenzi
fornitori: Lehner Holzbau gmbh
tempi di progettazione: 9 mesi
tempi di realizzazione: 2 mesi
superficie costruita mq: 182 mq
volume costruito mc: 450 mc
Scheda studio
Studio: Architetto Giuseppe Cabini
Indirizzo: Via Cabini n. 47
Città: Offanengo – 26010 (CR)
Telefono: 3336881301
Fax: 0373 380230
e-mail: architetto@cabini.it
www: www.cabini.it
Architetto, Consulente esperto e Auditore CasaClima. Tecnico esperto “Finestra Qualità CasaClima”, Albo dei Tecnici qualificati (aiuto/consulenza). Operatore Termografico di II livello. Blower Door Test ed indagini termografiche.