La casa passiva, o Passivhaus, è un’innovazione tecnologica dovuta al fisico tedesco Wolfgang Feist e allo svedese Bo Adamson. Il loro scopo era quello di ridurre i consumi energetici di un’abitazione. Il primo tentativo fu a Darmstadt, in Germania, nel 1990, e ottenne risultati eccellenti dal punto di vista del risparmio energetico e dello sviluppo sostenibile. Altri esperimenti si susseguirono negli anni, finché nel 1996 nacque la fondazione Passivhaus-Institut a Darmstadt. La “passive house” è un’abitazione che assicura benessere termico senza alcun impianto di riscaldamento di tipo convenzionale, ossia caldaia e termosifoni o sistemi analoghi. Ma vediamo nel dettaglio cosa significa casa passiva, specie in termini di progetti, di impiantistica e riguardo i costi.
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Casa passiva: definizione
Con “casa passiva” si intende un abitazione progettata e ideata allo scopo di ridurre i consumi energetici attraverso un’impiantistica che guardi all’eco-green. Si tratta di una casa elaborata per mezzo di fattori come:
- coibentazione delle pareti
- infissi termici
- esposizione solare migliore e ottimizzazione del posizionamento dell’abitazione
- impianto di ventilazione
Il termine “passivo” indica che la somma degli apporti passivi di calore dell’irraggiamento solare trasmessi dalle finestre. Il calore generato internamente all’edificio da elettrodomestici e dagli occupanti stessi sono quasi sufficienti a compensare le perdite dell’involucro durante la stagione fredda. Questo tipo di costruzioni generalmente si realizzano con legno strutturale, che è un isolante naturale. L’energia necessaria a pareggiare il bilancio termico dell’edificio è tipicamente fornita con sistemi non convenzionali come pannelli solari o pompa di calore per riscaldare l’aria dell’impianto di ventilazione controllata a recupero energetico. L’impianto di riscaldamento convenzionale si può eliminare se il fabbisogno energetico della casa è molto basso, preferibilmente inferiore a 15 kWh al m² anno.
Queste prestazioni si ottengono con una progettazione molto attenta, specie nei riguardi del sole. Con l’adozione di isolamento termico ad altissime prestazioni su murature perimetrali, tetto e superfici vetrate e mediante l’adozione di sistemi di ventilazione controllata. In una casa passiva, in genere, non viene utilizzato un impianto di riscaldamento tradizionale. Esiste almeno una fonte di calore. Inoltre, la distribuzione avviene nella maggior parte dei casi attraverso un sistema di ventilazione controllata con scambiatori a flusso incrociato che recuperano l’80% del calore dell’aria in uscita. Essenziale anche la riduzione dell’inquinamento acustico in queste case.
Casa passiva progetti: impianti radianti
I termosifoni e le superfici irradianti non sono necessari, anche se il loro utilizzo è ammesso. In tal caso possono essere di dimensioni ridotte. Per quanto invece concerne l’impianto di aerazione, questo tipo di edifici la richiede forzata. Tutti i locali sono raggiunti dall’impianto tramite condotti inseriti nei controsoffitti. La regolazione della portata della ventilazione avviene tramite regolatori di velocità installati nei vari ambienti.
Nelle aule si immette una quantità di aria in leggera sovrapressione in modo da farla defluire. Naturalmente agli spazi di distribuzione e quindi agli ambienti che richiedono un’estrazione forzata dell’aria, come ad esempio i servizi igienici. Solitamente, la centrale d’aerazione è disposta nel piano interrato e comprende uno scambiatore ad alto rendimento funzionante a condensazione. Ciò allo scopo di pre-riscaldare/raffrescare l’aria in entrata riducendo così i consumi energetici per la climatizzazione.
Casa passiva progetti: Impianto di ventilazione
Indispensabile è realizzare il cambio d’aria dovuto a ragioni igieniche e allo stesso tempo perdere il minor quantitativo possibile di energia. A questo scopo viene previsto un impianto di ventilazione con recupero di calore alimentato con motore ad alta efficienza (potenza richiesta nell’ordine dei 40 W). L’aria calda in uscita (dalla cucina, dal bagno) viene convogliata verso uno scambiatore a flusso, dove l’aria fredda in ingresso riceverà dall’80% sino al 90% del calore. L’aria di alimentazione viene così riconvogliata verso la casa (soggiorno e camere da letto).
Un impianto di ventilazione è indispensabile in una casa passiva. Ciò poiché se si utilizzasse l’aerazione attraverso le finestre, il desiderato risparmio energetico insieme con la qualità dell’aria non sarebbe mai possibile. Gli impianti di ventilazione delle case passive sono silenziosi ed altamente efficienti (dal 75% al 95% del calore recuperato). Quest’ultimi necessitano di poca energia elettrica (circa 40-50 Watt) anche se possono causare il problema dell’aria troppo secca. Esso si manifesta quando il ricambio dell’ aria non è stato correttamente dimensionato.
Dunque una soddisfacente qualità dell’aria non può essere ottenuta tramite la semplice apertura delle finestre. Per questo nella distribuzione planimetrica, si raggruppano tutti gli spazi dai quali si rende necessario estrarre l’aria viziata. Degne di nota sono le fonti di ombreggiamento circostanti che potrebbero interferire con il soleggiamento dell’edificio (barriere vegetali). Nel contempo è fondamentale progettare elementi di schermatura per prevenire il surriscaldamento estivo. Dunque una casa che produce calore e lo mantiene al suo interno, consentendo risparmi notevoli, riducendo la dispersione termica e l’inquinamento. Niente più:
- ponti termici
- problemi dovuti all’umidità
- ambienti troppo freddi o troppo caldi
Soltanto ambienti dove è possibile controllare la qualità dell’aria indoor favorendo la salute e il benessere degli individui al suo interno.
Casa passiva: costi
In relazione alla progettazione di una casa passiva, è importante valutare le necessità di architetti e geometri o la possibilità, ad esempio, di sfruttare la Geotermia. Si tratta di una soluzione che guarda all’eco-green in quanto, in questo caso, si sfrutterebbe il calore naturale del terreno per mezzo di tubature interrate. Solitamente i costi di una casa passiva sono molto diversi rispetto a un’abitazione normale: questo perché è necessario pensare sul lungo termine e non sull’investimento iniziale. In effetti, i costi di realizzazione di una casa passiva potrebbero rivelarsi molto alti in relazione ai materiali di alta qualità, del personale specializzato e a causa dell’ausilio di tecnologia all’avanguardia e domotica. Sul lungo termine, però, questo tipo di abitazione si rivela altamente conveniente, con un risparmio sulle bollette di luce e gas del 90% circa.