Menu principale:
Una casa passiva è un edificio in cui si riesce a mantenere un ambiente interno climaticamente confortevole durante tutto l'anno senza ricorrere a sistemi attivi di riscaldamento o condizionamento.
La casa in pratica mantiene da sola la temperatura ideale al proprio interno, da qui la definizione di "casa passiva". Ovviamente definizioni e specifiche variano sensibilmente a seconda del luogo dove una casa passiva viene costruita, perchè è evidente che ci saranno delle differenze fra una casa costruita in Norvegia ed una in Sicilia.
L'impostazione di base però non cambia, ed i requisiti per una casa passiva costruita in Europa sono stati stabiliti in meno di 15 kWh per metro quadro all'anno per il solo riscaldamento, con un consumo di meno di 40 kWh per metro quadro all'anno per quello che riguarda il consumo totale di energia, compreso il riscaldamento, l'acqua calda ed i normali consumi elettrici dell'illuminazione e degli elettrodomestici.
Appare quindi evidente che i bassi consumi elettrici totali di una casa passiva possono essere coperti totalmente attraverso l'utilizzo di energie rinnovabili, e che il consumo combinato di energia di una casa passiva è decisamente inferiore al solo consumo per l'acqua calda ed il normale uso di elettricità (escludendo quindi il riscaldamento) di una casa europea media. Il consumo totale di una casa passiva è dunque meno di un quarto della corrispondente casa costruita secondo tecnologie tradizionali.
Ma quali sono i costi necessari per raggiungere questo ambizioso obiettivo?
Poco superiori a quelli di una casa tradizionale. Anzi, una casa passiva dovrebbe avere un costo totale (comprendente costruzione, impianti e costi operativi per 30 anni) inferiore a quelli medi di una nuova costruzione tradizionale.
Per concludere questa breve introduzione alle case passive, ecco le caratteristiche di base che dovrebbe avere un edificio per rientrare in questa definizione:
Una forma compatta ed un buon isolamento termico: Tutti i componenti della struttura esterna della casa sono isolati fino a raggiungere valori di max. U 0,15 W/(m2K).
Orientamento verso sud e considerazioni sull'ombreggiatura: L'uso passivo dell'energia solare è un fattore determinante nelle case passive.
Vetri e cornici delle finestre ad alta efficienza energetica: Le finestre (sia per quello che riguarda la struttura che la vetratura) devono avere un valore di U non superiore a 0,80 W/(m2K), con un coefficiente di guadagno solare intorno al 50%.
Impermeabilità all'aria della struttura esterna: Le perdite di aria attraverso fessure e giunti devono essere meno di 0,6 volte il volume totale della casa per ogni ora.
Preriscaldamento passivo dell'aria fresca: L'aria fresca può essere introdotta nella casa attraverso condotti sotterranei che effettuano uno scambio di calore con il suolo. Questo preriscalda l'aria fredda proveniente dall'esterno ad una temperatura di almeno 5°C anche nelle più fredde giornate invernali, quando l'aria esterna è ben sotto lo zero.
Recupero di calore dall'aria in uscita attraverso uno scambiatore di calore aria-aria: Buona parte del calore contenuto nell'aria calda espulsa dalla casa viene trasferito all''''aria fresca in ingresso, con un recupero di circa l'80% del calore.
Produzione di acqua calda attraverso energia rinnovabile L'acqua calda sanitaria viene prodotta attraverso pannelli solari o pompe di calore.
Elettrodomestici a basso consumo: L'uso di apparecchi a basso consumo come frigoriferi, lavastoviglie, congelatori, lampadine, lavatrici, asciugatrici, ecc è indispensabile in una casa passiva.
La Casa Passiva in dettaglio
Come gia menzionato, le Case Passive sono edifici che per tutto l'anno, rinunciando completamente a sistemi di riscaldamento tradizionali, offrono un ambiente eccezionalmente confortevole sia per abitare che per lavorare.
L'eccellente protezione del calore ed il conseguente isolamento dell'involucro dell'edificio, abbinata ad uno sfruttamento altamente efficiente dell'energia e ad una sistematica aerazione, rendono possibile la realizzazione di una casa per l'appunto "passiva". Questo comporta un fabbisogno di riscaldamento di 15 kWh/m2a o 1,5 litri di combustibile/m2a o persino meno. Ciò corrisponde ad un miglioramento del risparmio energetico pari a +10% rispetto al fabbisogno medio considerando la durata dell'edificio. Per il raggiungimento di questi valori è assolutamente indispensabile avere un opportuno isolamento. Anche la forma dell'edificio gioca un ruolo importante: quanto più compatta è la forma dell'edificio, tanto più ridotta è la perdita di superficie.
Un netto perimetro di isolamento separa le stanze calde e fredde. Questo significa per esempio che la scala dello scantinato non si trova in casa, bensi esternamente, posizione a tal fine molto, molto più favorevole. L'involucro dell'edificio è interamente isolato da materiale isolante termico di uno spessore di circa 30 o 40 cm. A tal fine le forme ed i dettagli dell'edifico devono essere il più possibile semplici e possibilmente prive di ponti di calore.
Grazie agli speciali vetri isolanti termici tripli incassati in appositi infissi isolati, le aperture delle finestre non sono in alcun modo un punto debole nell'involucro dell'edificio.
Grazie all'elevato standard di isolamento, la perdita di calore attraverso muri, tetto e pavimento è praticamente trascurabile. Per tale motivo la perdita di calore che sorge con il naturale ricambio d'aria attraverso fessure e fughe diventa determinante. Perciò l'ermeticita del rivestimento dell'edificio è importante esattamente come un buon isolamento termico. Le grosse penetrazioni nell'involucro dell'edificio come cappe di scarico in cucina, entrate per gatti e caminetti aperti devono essere evitati.
Attraverso un perfetto isolamento termico si può pertanto fare a meno di un impianto di riscaldamento, cosa che però rende necessaria una confortevole ventilazione. A tal modo la Casa Passiva viene alimentata costantemente da aria fresca; attraverso un efficiente recupero termico il calore dei gas di scarico viene trasferito nell'affluente aria fresca. Nei giorni particolarmente freddi l'aria in entrata viene scaldata nuovamente. Questo riscaldamento successivo puo avvenire con un sistema elettrico o una piccola pompa di calore. Un ulteriore preriscaldamento dell'aria fresca, attraverso un preriscaldatore geotermico, riduce ulteriormente il bisogno di riscaldamento successivo.
Tutto il sistema di installazioni tecniche di una Casa Passiva può essere ridotto e sistemato in un apparecchio compatto della dimensione di un frigorifero. Ovvero: riscaldamento, aerazione con recupero termico ed acqua calda per un appartamento nella dimensione di un frigorifero! Le apparecchiature di aerazione in una Casa Passiva sono molto piccole, molto efficienti e silenziose. Non si possono tuttavia riscaldare e raffreddare come in un impianto di aria condizionata. La quantità di energia necessaria per questi apparecchi compatti è minima.
Errori nella costruzione o negli impianti (per esempio il raffreddamento dell'edificio attraverso la durata dell'aerazione in inverno) non possono venir corretti da questo sistema.
Un impianto termico solare puo coprire il 40-60% dell'intero fabbisogno di calore a bassa temperatura della Casa Passiva. Grazie al ridotto fabbisogno di energia residua si arriva ad ottenere un pareggio completo del fabbisogno energetico attraverso fonti di energia rinnovabili con un impianto fotovoltaico a costi assolutamente sostenibili. Impiegando elettrodomestici efficienti e lampadine a risparmio energetico il fabbisogno elettrico viene ridotto di oltre il 50% rispetto alla media, senza con questo limitare il livello di comfort. Questi apparecchi spesso non sono più costosi rispetto alla media se si considera i risparmi dei costi di elettricità.
Case passive e risparmio energetico in un software gratuito
Un criterio per classificare dal punto di vista termocinetico gli edifici è quello di definire uno “standard energetico” caratteristico dell’edificio stesso. Come tale possiamo assumere il:
CONSUMO ENERGETICO ANNUALE AL METRO QUADRATO DI SUPERFICIE ABITABILE RISCALDATA (kWh/m2a).
L’energia a cui qui ci si riferisce qui è principalmente quella consumata per il riscaldamento invernale.
Si possono distinguere varie classi di standard energetici:
• edifici convenzionali non ancora adeguati alle normative sul risparmio energetico,
• edifici convenzionali che corrispondono a tali normative (Legge 10/91 e D.L.192/2005),
• edifici a basso consumo energetico,
• edifici passivi,
• edifici a consumo energetico zero.
I cosiddetti edifici passivi sono caratterizzati da perdite di calore così basse che il calore fornito dagli apporti solari (attraverso finestre e vetrate esposte a sud) e quello prodotto e recuperato da sorgenti interne (persone, apparecchiature, macchinari, illuminazione artificiale) può coprire quasi tutta l’energia necessaria per il riscaldamento invernale. Il fabbisogno energetico residuo da coprire è inferiore ai 15 kWh/(m2 a).
Questo standard energetico permette di rinunciare a un convenzionale impianto di riscaldamento e, se necessario, di coprire il fabbisogno energetico residuo mediante una pompa di calore.
Quali caratteristiche consentono di classificare una costruzione come casa passiva?
• il super-isolamento,
• la ventilazione meccanica controllata con recupero di calore e altri guadagni interni,
• i guadagni solari,
• l’efficienza elettrica degli elettrodomestici,
• la capacità di rispondere alla restante esigenza di energia con energia rinnovabile.
• La forma dell’edificio influisce in maniera significativa sulle perdite termiche. Lo scambio termico tra interno ed esterno di un edificio, avviene attraverso la superficie dell’involucro: tanto più elevata è la superficie che racchiude il volume, tanto più elevato è lo scambio,
• per essere energeticamente efficiente un edificio deve avere: un basso indice di compattezza dato come rapporto tra superficie e volume (S/V); in un edificio passivo dovrebbe essere inferiore a 0,6,
• per avere una forma compatta, si deve quindi rinunciare a sporgenze e rientranze,
• balconi, terrazzi, verande si possono costruire, purché all’esterno dell’involucro termico.
La libreria di moduli sw che verrà via via messa in linea consentirà ai progettisti rapide valutazioni di carichi termici ed energetici per varie tipologie edilizie e valutazioni di costi di installazione di interventi edili ed impiantistici, nonché di risparmi energetici ed economici,
Il software cp_cons_1 fornisce, da menù, i consumi energetici di un edificio convenzionale italiano di 200 m2 di superficie per riscaldamento, produzione di acqua calda, illuminazione e cucina e complessivo.
Sempre da menù, il sw fornisce analoghe informazioni per un edificio a basso consumo energetico (185 m2), e poi per un edificio passivo (185 m2 di superficie). Infine il software fornisce da menù i consumo energetici (invernali) per una abitazione italiana (185 m2) per energia elettrica, gas naturale, prodotti petroliferi, combustibili solidi.
Il software cp_stand_1 fornisce, da 10 voci di menù, gli standard di “edifico passivo” ( con riferimento a riscaldamento invernale) così come risultano consolidati nella letteratura tecnica centro-europea e gli standard termocinetici (riscaldamento invernale) dell’Ente CasaClima di Bolzano.
Il software cp_stand_2 (a breve) fornisce, da un menù a 3 voci, per 3 diverse aree climatiche europee (regioni a clima freddo, moderato caldo) gli standard di isolamento termico da adottare in edilizia nelle linea della Direttiva UE 2002/91: scelta una delle 3 voci, un successivo menù a 4 voci (copertura, facciata, solaio rialzato, finestre) fornisce i valori U di trasmittanza (in W/m2°K) per ciascuno dei 4 sistemi costruttivi.
Maggiori informazioni:
www.cartesionline.it
Download software:
http://www.cartesionline.it/professioneeprogetto/#lacasa
Fonte: www.casapassiva.com