BIOEDILIZIA

Ecovillaggi e architettura bioclimatica. Se ne parla sempre più spesso ma cosa è la bioedilizia? Proviamo a fornire qualche esempio pratico per rendere meglio l'idea:

Illuminazione naturale - La luce esterna può aumentare la luminosità degli ambienti interni riducendo la necessità di consumare energia elettrica.

Pannelli solari fotovoltaici e termici - Prevedere l'installazione di impianti a pannelli solari per produrre energia elettrica e acqua calda fin dalla fase di progettazione dell'edificio non costa molto.

Serre - Alcuni ambienti possono essere progettati con la funzionalità tipica delle serre. La serra assorbe il calore solare riutilizzandolo per finalità energetiche (es. riscaldamento).

Climatizzazione/raffrescamento naturale - L'eco-architettura favorisce l'uso delle risorse naturali e rinnovabili anche nel raffrescamento degli ambienti tramite l'uso di condotti d'aria sotterranei o mediante una gestione delle ventilazioni naturali o dei movimenti d'aria. Nelle estati torride degli anni '70 si trovava piacevole refrigerio aprendo la porta di casa e facendo circolare l'aria fresca delle scale. Piccoli stratagemmi del nostro passato che l'eco-architettura riutilizza in modo scientifico. Il raffrescamento naturale evita di ricorrere ai climatizzatori elettrici con grande risparmio di energia elettrica in bolletta e con grande abbattimento dell'inquinamento esterno.

Una casa immersa nel verde - La bioarchitettura non porta l'edilizia nei luoghi naturali bensì integra il verde e la natura nelle località urbane residenziali. Un mix ottimale tra comfort e natura, migliorando il piacere e la qualità della vita.

Il risparmio energetico - L'eco-architettura e l'architettura bioclimatica disegnano un nuovo concetto di "edilizia verde" nel pieno rispetto dell'ambiente, con una minore spesa per chi ci abiterà. L'edilizia verde può ridurre del 50% la spesa energetica delle famiglie e abbattere l'inquinamento di CO2 prodotto dal riscaldamento, l'illuminazione e la climatizzazione.

In conclusione l'eco-architettura non riduce in alcun modo il piacere di vivere la propria casa, anzi ha come scopo proprio il miglioramento del benessere e della qualità della vita. Le nuove abitazioni godono infatti di particolari accorgimenti tali da ridurre l'inquinamento e i consumi/spese senza intaccare le comodità del vivere moderno. E' pertanto una risposta alla ricerca di una qualità della vita ormai perduta nella congestione delle città moderne. In breve, la bioedilizia ha sicuramente costi maggiori ma consente un vantaggio in termini di benessere e di risparmio in bolletta, oltre ad aumentare il valore patrimoniale dell'immobile.

L’edilizia sostenibile è sempre più spesso presa a riferimento da istituzioni pubbliche, imprese e cittadini; tuttavia se ne parla ancora in modo approssimato e senza avere presente i parametri di valutazione delle prestazioni energetico/ambientali codificati e riconosciuti.
Per poter garantire i cittadini, così come per dare input specifici a imprese e professionisti, è invece fondamentale dotarsi di precisi e condivisi punti di riferimento, utili a valutare in modo oggettivo le prestazioni energetico/ambientali di un edificio ambientalmente sostenibile.

ARCHITETTURA

L'architettura è la disciplina che ha come scopo l'organizzazione dello spazio in cui vive l'essere umano. Semplificando si può dire che essa attiene principalmente alla progettazione e costruzione di un immobile o dell'ambiente costruito.

L'architettura è nata anzitutto per soddisfare le necessità biologiche dell'uomo quali la protezione dagli agenti atmosferici, e proprio per questo è tra le discipline maggiormente presenti in tutte le civiltà. Solo in un secondo momento, con lo sviluppo della divisione del lavoro nella società, alla funzione primaria vennero aggiunte funzioni secondarie in numero sempre crescente. Con la comparsa di caratteri estetici si ebbe la nascita dell'architettura anche come arte visiva, dotata però di proprie caratteristiche peculiari.

Questi tre fattori possono essere messi in una ipotetica scala gerarchica: un edificio ha innanzitutto bisogno di stare in piedi, poi può ricoprire una funzione per la società, infine può essere costruito secondo criteri estetici; ma l'attenzione alla bellezza non può venire prima dell'attribuzione di una destinazione, né qualsiasi uso o decorazione possono essere messo in atto se manca la stabilità strutturale. Un edificio (ed in particolare un'opera di architettura) devono essere ancorati al suolo; nessun oggetto mobile può essere un edificio o un'opera di architettura. Per garantire stabilità a un edificio si deve ricorrere alle nozioni della statica e della scienza delle costruzioni, cioè a quei principi di fisica, chimica e meccanica che assicurano l'equilibrio della costruzione, cioè lo stare in piedi e non crollare.

Le forze che agiscono su una costruzione sono molteplici: innanzitutto il peso proprio della struttura, i carichi accidentali (persone, arredi, merci depositate...); poi vi sono le forze esterne, dovute agli agenti atmosferici (vento, peso della neve), ad eventi ordinari (oscillazioni del traffico stradale, spinta del corso dell'acqua su un ponte) o straordinari (sismi, bufere) o ad altro .Le forze che agiscono sugli edifici possono essere di svariati tipi, non solo di compressione dall'alto verso il basso, ma anche laterali (con le strutture spingenti), di torsione, di taglio, eccetera. Essendo ogni forza compensata da un'altra di pari grandezza ma di direzione opposta, la condizione di equilibrio viene raggiunta quando la somma di tutte le forze e dei loro momenti (grandezza per distanza sul punto di applicazione) è zero.

MATERIALI EDILI

Sono i componenti che costituiscono l’opera edilizia finale e che quindi rimangono in loco fino all’esaurimento della loro vita utile. I mattoni, la calce, le vernici non sono strumenti per edificare, ma sono gli elementi costituzionali dell’opera edile. Una volta finito il lavoro presso il committente, le imprese ed i professionisti non si riportano i mattoni o la calce utilizzata a casa.

Nel campo dei materiali isolanti, in questi anni, sta avvenendo un massiccio movimento per la ricerca di materiali edili ecologici e sani. La lana di vetro e la lana di roccia, che sono stati a lungo utilizzati, sono stati etichettati come tossici (per via delle loro polveri sottili che sono state considerate cancerogene). Uno dei materiali che soddisfano queste condizioni, ma che è anche un ottimo isolante è la fibra di legno e le migliori imprese edili si stanno organizzando.

I pannelli di fibra di legno sono realizzati prevalentemente con legno di pino e di abete. Il processo di produzione è molto particolare. Il legno viene trattato in speciali macchine che lavorano su processi termo-meccanici e frantumano in fibre molto fini il materiale. Subito dopo avviene la pressatura, che compatta le fibre e dona stabilità ai pannelli. Dopo l'essiccazione, per donare maggiore compattezza al materiale, viene aggiunto dell'allume che permette lo sprigionamento di resine naturali dal legno.L' intero processo è costituito da una lavorazione su materia prima naturale e non comporta aggiunta di agenti chimici. Le aggiunte che a volte vengono effettuate durante la lavorazione dipendono molto dall'uso che dei pannelli si dovrà fare. Ad esempio, per rendere i pannelli più resistenti all'umidità vengono aggiunte sostanze come il surrogato di bitume, la cera o il lattice.Essendo questi pannelli costituiti interamente da legno, sono completamente riciclabili e i rifiuti non danneggiano o inquinano l'ambiente. L'applicazione di questi materiali, in ambito edile, è veramente vasta. Vediamo qualche vantaggio e qualche caratteristiche isolante.

Una caratteristica della fibra di legno è che impedisce al calore di uscire troppo velocemente verso l'esterno. Questa performance, scientificamente, è spiegata dal fatto che il suo coefficiente di conducibilità termica è molto alto e permette quindi un efficace isolamento. L'isolamento estivo è garantito dalla densità delle fibre di legno, che sono strutturate in maniera tale da resistere al calore quasi il doppio rispetto alla lana di vetro.

ACCIAIO

Acciaio è il nome dato ad una lega composta principalmente da ferro e carbonio, quest'ultimo in percentuale non superiore al 2,11%: oltre tale limite, le proprietà del materiale cambiano e la lega assume la denominazione di ghisa.

Nel mondo si producono ogni anno oltre 1 miliardo di tonnellate di acciaio, ottenute sia dal ciclo integrale con l'affinazione della ghisa dell'altoforno che con la fusione dei rottami ferrosi, e successivamente lavorate tramite diversi processi di produzione industriale, quali ad esempio la laminazione, la forgiatura, il trattamento termico e lo stampaggio.

All'uscita dall'altoforno la ghisa presenta un tasso di carbonio ancora elevato, superiore normalmente al 4%,quindi, allo stato liquido, viene inviata e trattata in apposite strutture (convertitori), e qui è decarburata; il carbonio si combina con l'ossigeno formando anidride carbonica.

L’Acciaio da bonifica è adatto a sopportare carichi elevati, urti e soprattutto a resistere a fatica. Possiede il miglior compromesso fra resistenza meccanica e tenacità. Ha una concentrazione di carbonio compreso fra lo 0,21% e lo 0,60%.Gli elementi leganti, oltre a permettere di diminuire la concentrazione di carbonio alla quale si ha la massima tenacità.

ALLUMINIO

Si tratta di un metallo duttile color argento. L'alluminio si estrae principalmente dai minerali di bauxite ed è notevole la sua resistenza all'ossidazione, la sua morbidezza, e la sua leggerezza. L'alluminio grezzo viene lavorato tramite diversi processi di produzione industriale, quali ad esempio la fusione, la forgiatura o lo stampaggio.

L'alluminio viene usato in molte industrie per la fabbricazione di milioni di prodotti diversi ed è molto importante per l'economia mondiale. Componenti strutturali fatti in alluminio sono vitali per l'industria aerospaziale e molto importanti in altri campi dei trasporti e delle costruzioni nei quali leggerezza, durata e resistenza sono necessarie.

L'alluminio è un metallo leggero ma resistente, con un aspetto grigio argento a causa del leggero strato di ossidazione che si forma rapidamente quando è esposto all'aria e che previene la corrosione in quanto non solubile. L'alluminio ha un peso specifico di circa un terzo dell'acciaio, o del rame; è malleabile, duttile e può essere lavorato facilmente; ha una eccellente resistenza alla corrosione e durata. Inoltre non è magnetico, non fa scintille, ed è il secondo metallo per malleabilità e sesto per duttilità.

Le proprietà salienti dell'alluminio sono:

basso peso specifico, pari a circa un terzo di quello dell'acciaio o delle leghe di rame;

elevata resistenza alla corrosione;

alta conducibilità termica ed elettrica;

elevata plasticità;

eccellente duttilità e malleabilità;

basso potere radiante;

difficile saldabilità (per la formazione di allumina, per saldare l'alluminio occorre isolare il giunto di saldatura dall'ossigeno dell'aria attraverso particolari paste che producono gas ionizzanti o plasma).

Pochi elementi in natura si prestano a costituire un numero così elevato di leghe come l'alluminio. Per migliorare le caratteristiche meccaniche si aggiungono all'alluminio determinati quantitativi di elementi alliganti.

Gran parte degli elementi metallici sono solubili nell'alluminio, tuttavia rame (Cu), silicio (Si), magnesio (Mg), zinco (Zn), manganese (Mn) sono i leganti utilizzati per l'alluminio a costituire le leghe madri; accanto ad essi si possono impiegare elementi che migliorano alcuni aspetti prestazionali delle leghe, conosciuti come correttivi. Si trovano aggiunte, per scopi particolari, piccole percentuali di nichel, titanio, zirconio, cromo, bismuto, piombo, cadmio, scandio ed anche stagno e ferro, quest'ultimo peraltro sempre presente come impurezza. Quando gli elementi sopra menzionati vengono aggiunti all'alluminio di base da soli si hanno leghe binarie, quando aggiunti a due a due o a tre a tre si hanno rispettivamente leghe ternarie o leghe quaternarie. Ogni elemento possiede il suo particolare effetto, per esempio:

Silicio: migliora la colabilità e riduce il coefficiente di dilatazione;

Magnesio: aumenta la resistenza alla corrosione in ambiente alcalino e in mare;

Manganese: aumenta la resistenza meccanica e alla corrosione;

Rame: accresce la resistenza meccanica, soprattutto a caldo;

Zinco: soprattutto se associato al magnesio, conferisce un'elevata resistenza meccanica.