Risparmio energetico e tecnologia invisibile

Un progetto sperimentale realizzato a Londra. Un edificio leggero e iperisolato con straordinarie caratteristiche di comfort luminoso, costruito cercando di ottenere la massima efficienza energetica con il minor impatto sull’ambiente. Un ottimo esempio di architettura sostenibile.

Lighthouse è un progetto sperimentale di circa 100 mq su tre livelli, ubicato nel nuovissimo Innovation Park, presso il BRE – Building Research Establishment – a Londra.
Le caratteristiche dell’edificio implicano una costruzione leggera, iperisolata e stratificata a secco ma anche una sorta di casa della luce, viste le straordinarie caratteristiche di comfort luminoso, nonostante la ridotta percentuale di porzioni vetrate dell’involucro.
I progettisti hanno concepito spazi moderni di grande fascino e una casa sostenibile in grado di produrre un nuovo light lifestyle, fondato sull’alta efficienza energetica e sul minor impatto possibile sull’ambiente.
Il progetto ha vinto nel 2007 il TTJ Awards come migliore ingegneria del legno, il Builder & Engineer Awards come progetto energeticamente efficiente dell’anno e il Green Building Performance menzione speciale ai Green Construction Awards.
Lighthouse può essere considerata un target orientativo per l’architettura e l’edilizia sostenibile del futuro (un faro come tradurrebbe il vocabolario dall’inglese). Ha ottenuto infatti, proprio dal BRE secondo la direttiva 2002/91/CE, la prima certificazione level 6 ai sensi del CSH – Code for Sustainable Homes, che sarà obbligatoria per le costruzioni inglesi a partire dal 2016.
Lighthouse è dotata in gran parte di una tecnologia invisibile ed essenzialmente basata su strategie cicliche, che riguardano l’acqua, l’uso dei materiali (compreso il disassemblaggio e il riuso o lo smaltimento), la captazione solare, la protezione dai sovraccarichi termici, la ventilazione ibrida, la luce naturale e via dicendo.

Energia solare, comfort luminoso e comfort termico

L’obiettivo level 6 del CSH, ha reso necessaria una progettazione fortemente integrata tra involucro e impianto.
L’edificio è in grado di captare una notevole quantità di energia solare grazie ai 4 mq di pannelli solari termici in copertura, che funzionano anche a cielo coperto, e a quelli fotovoltaici, sempre ubicati sulla falda rivolta a sud, in grado di fornire 4,7 KW di picco.
La facciata sud è prevalentemente cieca, così come quella a nord, aspetto anomalo rispetto ad altri edifici analoghi contemporanei, e denuncia una chiara strategia difensiva nei confronti del sovra irraggiamento estivo e delle dispersioni invernali.
La luce viene quindi diffusa all’interno dalle facciate est e ovest, oltre che da una serie di finestre per tetti Velux posizionate in batteria in corrispondenza del camino di ventilazione in sommità.
Le finestre forniscono luce zenitale fredda da nord che si diffonde in tutte le porzioni abitative principali.
La strategia è estremamente difensiva per le stagioni estreme, estate e inverno pieni, in cui l’edificio è ermetico con recuperatore di calore entalpico. Al copioso isolamento delle chiusure, sia opache che e trasparenti, si unisce una totale tenuta d’aria pari a 1 mc/ora/mq a 50 Pa che consente di ridurre di 2/3 le dispersioni rispetto a un edificio standard.
La dislocazione degli ambienti di vita principali è nella zona più alta dell’edificio, con cucina e soggiorno a doppia altezza. Le camere e i servizi sono ubicati nella porzione a piano terra, realizzata su un impalcato iperisolato.
Il gradiente di temperatura interno è però costante grazie al posizionamento di strati a inerzia termica in gesso rivestito addittivato con materiali a cambiamento di fase in grado di assorbire come spugne termiche il calore e di rilasciarlo in un tempo dilazionato.
Nella porzione a mezzanino il comfort termico e luminoso è garantito dalla presenza delle finestre per tetti Velux che forniscono luce da nord, senza introdurre eccessivo calore.
Il camino solare, in cui sono inserite le Velux che garantiscono anche tenuta idraulica, è in grado di creare raffrescamento notturno estivo o ventilazione naturale nelle medie stagioni, oltre che fornire illuminazione zenitale naturale. Le finestre, dotate di sensori e meccanismi automatici regolati da un sistema domotico semplice, sono in grado di auto regolarsi come apertura e chiusura in relazione alla temperatura e umidità interne, al tiraggio d’aria e all’eventualità di pioggia esterna.

Stratificazione a secco, consumi e forma architettonica

Il sistema costruttivo è stratificato a secco ed è composto, dall’interno all’esterno, da una doppia lastra di gesso rivestito (in alcuni casi la lastra più interna è dotata di PCM) con interposta barriera al vapore, isolanti in lana di roccia con funzioni di termo e fono coibentazione, struttura lignea portante, struttura secondaria in montanti di legno, pannellatura in sandwich di legno OSB e poliuretano, strato di tenuta a aria e acqua e finitura di involucro esterno in doghe di legno.
Per quanto riguarda i consumi di energia primaria complessiva, dovuta quindi al riscaldamento e alla produzione di acqua calda sanitaria, Lighthouse utilizza un sistema alimentato da un boiler a biomassa da 2 KW, attivo solo nei mesi invernali. Il boiler richiede circa 30 sterline di costi annuali per la biomassa (pellet di legno), connesso ai pannelli solari termici sotto vuoto in copertura.
Per l’efficienza del ciclo dell’acqua sono stati installati vari sistemi di recupero di acque, dal lavabo e dalla vasca da bagno, che vengono utilizzate poi per lo scarico dei wc, mentre all’esterno sono previste cisterne e sistemi di recupero e filtrazione delle acque piovane.
Di fatto Lighthouse è una net-zero carbon home, le cui carattersitiche principali sono:
- un involucro leggero, stratificato a secco, iperisolato con U delle porzioni opache pari a 0,11 W/mq K,
- un’altissima tenuta d’aria
- serramenti con un valore complessivo di U pari a 0,8 W/mq K.
La forma architettonica ricalca il profilo di un vecchio granaio ed evidenzia un’ampia facciata-copertura a sud, che alloggia anche i sistemi di captazione solare, priva di aperture che sborda in frange brise soleil in legno. A est e ovest le facciate sono di dimensioni più ridotte e dotate di aperture vetrate che comunque sono schermabili a seconda dell’irraggiamento stagionale.
Progetto architettonico: Sheppard Robson Architects
Tecnologia: ARUP
Committente: Kingspan

AUTORE
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Marco Imperadori
Ingegnere, PhD, Professore Associato presso il Politecnico di Milano, titolare della cattedra di ...
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