Edifici ecosostenibili: caratteristiche ed esempi famosi

Materiali riciclabili, raccolta delle acque meteoriche, utilizzo di energia da fonti rinnovabili: ecco alcune delle caratteristiche degli edifici ecosostenibili

Può sembrare una moda del momento ma la progettazione di edifici ecosostenibili, in realtà, diventerà presto lo standard da seguire per la realizzazione di ogni tipo di costruzione. Dagli edifici ad energia zero a quelli passivi, l’obiettivo è ridurre l’impatto ambientale con soluzioni che spaziano tra tradizione e innovazione.

Non restiamo impreparati, dunque, e vediamo cosa si intende per edifici ecosostenibili, quali caratteristiche non possono mancare e quali esempi famosi potremmo prendere come esempio.

Edifici ecosostenibili: cosa sono e una guida alla progettazione ecosostenibile

Gli edifici ecosostenibili, anche conosciuti come edifici verdi (green buildings) o sostenibili, sono costruzioni progettate e realizzate con l’obiettivo di ridurre al minimo il loro impatto sull’ambiente e promuovere la sostenibilità in tutto il loro ciclo di vita, dalla progettazione alla demolizione, fino al riciclo dei materiali. Un edificio verde o sostenibile è un edificio che, per la sua costruzione e le sue caratteristiche, riesce a mantenere o migliorare la qualità della vita dell’ambiente in cui è ubicato. Questi edifici sono progettati con la massima attenzione al risparmio energetico, all’utilizzo responsabile delle risorse e al comfort degli abitanti.

La progettazione sostenibile di un edificio richiede una serie di attenzioni particolari per massimizzare l’efficienza energetica, ridurre l’impatto ambientale e promuovere la sostenibilità.

Ecco alcuni aspetti chiave che vengono considerati durante la progettazione di un edificio ecosostenibile:

orientamento e design passivo: la disposizione e l’orientamento dell’edificio possono massimizzare l’uso della luce naturale ed ottimizzare la climatizzazione estiva ed invernale. Questo può includere la posizione e la grandezza delle finestre, la forma dell’edificio e l’uso di elementi come schermature frangisole regolabili, tetti verdi, camini di ventilazione, facciata ventilata, doppia pelle, ecc. per ridurre il riscaldamento solare e migliorare la ventilazione naturale;
efficienza energetica: utilizzo di materiali isolanti ad alta efficienza, finestre ad alto rendimento energetico, sistemi di riscaldamento e raffreddamento ad alta efficienza e l’integrazione di tecnologie per il controllo automatizzato dei sistemi energetici;
fonti di energia rinnovabile: l’installazione di sistemi per la produzione di energia da fonti rinnovabili come pannelli solari, fotovoltaici, pale eoliche o sistemi di cogenerazione può contribuire a ridurre l’uso di energia proveniente da fonti non rinnovabili. In fase di progettazione è necessario il supporto di strumenti e software fotovoltaico che ti permettono di dimensionare gli impianti per la produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili, valutare il corretto posizionamento per massimizzare il rendimento ed ottimizzare i tempi di ritorno dell’investimento iniziale;
materiali sostenibili: l’utilizzo di materiali da costruzione a basso impatto ambientale, riciclati e riciclabili o provenienti da fonti rinnovabili può ridurre l’impatto ambientale complessivo dell’edificio. Questo include materiali come legno certificato, calcestruzzo riciclato, isolanti naturali e vernici a basso VOC (Volatile Organic Compounds);
gestione delle acque: l’implementazione di sistemi per la raccolta delle acque piovane, il riutilizzo delle acque grigie e la gestione delle acque reflue può ridurre il consumo complessivo di acqua e promuovere la sostenibilità idrica dell’edificio;
qualità dell’ambiente interno: utilizzo di materiali non tossici e di basso VOC per garantire un ambiente interno sano e confortevole, insieme a soluzioni per massimizzare la luce naturale e la ventilazione;
gestione dei rifiuti: l’integrazione di sistemi per la raccolta differenziata dei rifiuti durante la costruzione e l’utilizzo dell’edificio, nonché la pianificazione per il riciclo e il riutilizzo dei materiali al termine della vita utile dell’edificio;
monitoraggio e ottimizzazione: l’installazione di sistemi di monitoraggio e controllo per valutare e ottimizzare l’efficienza energetica, il consumo di acqua e l’ambiente interno dell’edificio nel tempo.

Integrando questi aspetti nella progettazione di un edificio, è possibile realizzare strutture che riducono l’impatto ambientale e promuovono la sostenibilità a lungo termine.

Esempi pratici di progettazione di edifici verdi e caratteristiche per l’edilizia moderna

Oggi si sono sviluppati diversi approcci alla progettazione di edifici ecosostenibili, ci sia avvicina ad uno rispetto ad un altro in funzione delle condizioni al contorno ed ai risultati che si vogliono ottenere. Tra gli esempi pratici di progettazione di edifici verdi abbiamo infatti:

architettura solare, legata all’ottica, la termica, la scienza dei materiali ed a tutto ciò che sfrutta l’energia solare pulita e rinnovabile, considerando l’edificio come un recettore di energia solare;
architettura bioclimatica, il cui principio base è sfruttare il clima, applicando elementi di progettazione e tecnologia edilizia per risparmiare energia e garantire condizioni di costruzione confortevoli;
architettura venancolare, caratterizzata dall’uso di materiali e conoscenze locali, solitamente senza la supervisione di architetti professionisti. Nascono così edifici semplici e pratici, riproponendo tradizioni edilizie e metodi tradizionali costruttivi;
architettura ecologica, abitazioni a basso impatto ambientale, progettate e costruite con materiali e tecnologie che riducono l’impatto ambientale e il fabbisogno energetico;
architettura NZEB, progettazione e costruzione di edifici efficienti dal punto di vista energetico, che soddisfano il loro fabbisogno energetico basandosi interamente su fonti rinnovabili in loco.

Caratteristiche sostenibili nell’edilizia: esempi di materiali edilizi green

Il settore costruttivo è un grande responsabile delle emissioni globali di gas serra: materiali tradizionali come cemento, acciaio e alluminio richiedono grandi quantità di energia per essere prodotti e derubano l’ambiente di risorse preziose che sono difficili da sostituire.
Le nuove pratiche ecologiche e sostenibili si incentrano sull’utilizzo di materiali da costruzione sostenibili, rendendo gli edifici non solo più efficienti dal punto di vista energetico, ma anche più sostenibile e meno costoso dal punto di vista della struttura e della sua composizione.

Tra i principali materiali green possiamo citare:

bambù, utilizzato per coperture e strutture di supporto, è ricorrente anche nei pavimenti e negli arredi estetici. È un materiale resistente e flessibile ed assorbe un’elevata quantità di Co2 durante la crescita;
canapa, il cui nucleo interno, quando mescolato con acqua e calce, produce un materiale da costruzione leggero, ignifugo e durevole, che è utilizzato per i rivestimenti esterni, le pareti traspiranti e le solette isolanti;
sughero, che oltre alle proprietà isolanti, la galleggiabilità e la durevolezza, risulta anche resistente all’umidità, alla muffa e al fuoco, per questo è molto utilizzato nei pannelli acustici e termici;
pietra, molto abbondante in natura, durevole, completamente recuperabile. Storico materiale da costruzione ha inoltre proprietà isolanti che la rendono adatta agli edifici sostenibili;
calcestruzzo prefabbricato, essendo realizzato in fabbrica, la produzione del calcestruzzo è molto più efficiente, riducendo il consumo di materiale e gli sprechi;
calcestruzzo stampato in 3D, come la prefabbricazione, i metodi di stampa 3D forniscono un controllo più preciso sulla miscela e sulla quantità di calcestruzzo consumato. Inoltre forme e modelli quasi illimitati consentono di creare strutture più leggere e resistenti più facilmente, con molta meno energia consumata dalle attrezzature pesanti durante la costruzione;
plastica riciclata, resistente all’umidità, alla corrosione e all’usura, il che le rende un’opzione eccellente per elementi esterni come rivestimenti e terrazze o elementi interni come pavimenti, ripiani e pannelli murali.

Esempi di edifici green che hanno un impatto concreto sull’ecosistema

Gli edifici verdi non sono solo una tendenza; sono il futuro della pianificazione urbana sostenibile. Ecco alcuni esempi concreti di progettazione di edifici verdi che mostrano approcci innovativi alla sostenibilità ed hanno un impatto concreto sull’intero ecosistema:

Pixel Building, Melbourne, Australia – completato nel 2010 e progettato dallo Studio 505, è considerato il primo edificio australiano con emissioni nette di anidride carbonica pari a zero. Rappresenta un esempio significativo di architettura sostenibile grazie alle soluzioni tecnologiche adottate per ridurre l’impatto ambientale. L’edificio è dotato di pannelli realizzati con materiale di scarto riciclato, montati su una struttura metallica, che forniscono non solo un’estetica distintiva ma anche illuminazione interna e protezione solare. Dal punto di vista energetico, l’edificio è autosufficiente grazie a un impianto fotovoltaico sul tetto e turbine eoliche visibili sulla facciata. Per ridurre i consumi energetici, l’edificio è dotato di isolamento avanzato, una copertura verde con sistema di raccolta e riutilizzo dell’acqua piovana, e un sistema di ventilazione naturale. Il riscaldamento e il raffreddamento sono gestiti tramite una pompa di calore ad assorbimento acqua-ammoniaca, con un’efficienza superiore alle caldaie a gas convenzionali. Nella scelta dei materiali, si privilegiano quelli riciclati e a basso impatto ambientale, come il calcestruzzo a bassa emissione di anidride carbonica;
World Trade Center, Manama, Bahrein – si tratta di due torri gemelle integrate da turbine eoliche. Rappresentano i primi grattacieli al mondo a integrare turbine eoliche nel loro design: le tre turbine, montate tra le torri, generano circa il 15% dell’elettricità degli edifici. Le forme a vela delle torri convogliano il vento verso le turbine, ottimizzandone l’efficienza, mentre le piscine riflettenti alla base aiutano a raffreddare tramite evaporazione;
One Bryant Park, New York – è un grattacielo dotato di un impianto di cogenerazione che produce elettricità e calore, riducendo la dipendenza da fonti di energia esterne. L’edificio utilizza sistemi avanzati di riciclaggio dell’acqua per ridurre lo spreco di acqua. Ha ricevuto la certificazione LEED Platinum, che lo rende uno dei grattacieli più verdi al mondo.
Scuola galleggiante, Makoko, Lagos, Nigeria – progettata da Kunle Adeyemi, questa scuola galleggia su 256 bidoni di plastica ed è costruita con legno di provenienza locale. I pannelli solari forniscono elettricità e i sistemi di raccolta dell’acqua piovana azionano i servizi igienici. Questo design innovativo affronta le sfide ambientali e coinvolge la comunità locale nella sua costruzione.

Esempi di edifici green iconici: all’avanguardia nella sostenibilità

Nella costante ricerca di un futuro sostenibile, gli edifici svolgono un ruolo significativo nel contribuire alle emissioni globali di gas serra e tra i green building più iconici non possiamo non pensare a:

Bosco verticale, Milano, Italia: progettate da Stefano Boeri Architetti, le due torri residenziali ospitano oltre 20.000 alberi e piante, l’equivalente di un intero ettaro di foresta, che si sviluppa però in senso verticale. La vegetazione è posizionata strategicamente sui balconi delle torri, creando uno straordinario effetto visivo e offrendo al contempo notevoli benefici ambientali. Le piante infatti aiutano a filtrare la polvere, a ridurre l’inquinamento acustico, a produrre ossigeno ed a regolare la temperatura;
One Central Park, Sydney, Australia: famoso per il suo uso innovativo del verde, si compone di una serie di giardini pensili che scendono a cascata lungo la facciata che oltre a creare spazi architettonici di impatto, sono fondamentali per ridurre il consumo energetico dell’edificio. Iconico è anche il sistema di specchi motorizzati che seguono il movimento del sole e riflettono la luce nelle aree in ombra del parco e dell’edifici;
Biblioteca pubblica di Beitou, Taipei, Taiwan: rappresenta la prima biblioteca verde di Taiwan e si sviluppa su due piani progettati per ridurre il consumo di acqua ed elettricità grazie alle sue ampie finestre. Il tetto è parzialmente coperto da celle fotovoltaiche per generare energia e raccogliere anche l’acqua piovana per usarla nei bagni;
Edificio principale dell’Apple Park, Cupertino, California: progettato da Foster + Partners e inaugurato nel 2017, incarna la sostenibilità ambientale di Apple. È alimentato da energia pulita, grazie ad un impianto solare da 17 megawatt sul tetto, uno dei più grandi al mondo, e un impianto a celle a combustibile a biogas da 4 megawatt. La struttura risparmia oltre 30 milioni di galloni di acqua potabile all’anno grazie ad un sistema di riutilizzo delle acque reflue trattate;
Collezione Parkroyal, Singapore, Singapore: questo hotel di lusso si compone di circa 15000 mq di terrazze giardino, le sky gardens. Queste terrazze sono progettate per essere autosufficienti e consumare energia minima attraverso l’uso di celle solari, sensori di movimento e raccolta dell’acqua piovana per il successivo riciclaggio.

Soluzioni creative: esempi di progettazione di edifici verdi che ispirano

Gli edifici verdi innovativi stanno rimodellando il futuro dell’architettura sostenibile, dimostrando come il design possa lavorare a stretto contatto con il mondo naturale e divenendo fonte di ispirazione per tutte le architetture del futuro.

Un esempio impressionante è il West Building del Vancouver Convention Centre, in Canada, che ha in loco:

un impianto per il trattamento delle acque nere che pulisce e ricicla le acque grigie e nere per usi non potabili, come lo scarico del water e l’irrigazione del tetto verde;
un sistema di riscaldamento e raffreddamento dell’acqua di mare che sfrutta la stessa acqua del mare circostante per fornire raffreddamento nei mesi più caldi e riscaldamento nei mesi più freddi;
un habitat marino ripristinato, integrato nelle fondamenta stesse dell’edificio, che migliora la qualità dell’acqua e favorisce la crescita della vita marina;
biocompostatori in loco che riducono la massa dei rifiuti organici di circa il 70-80%;
un tetto verde di sei acri, il più grande del Canada, che ospita più di 400.000 piante ed erbe indigene e, per aiutare a impollinare le piante, ci sono quattro alveari che ospitano api mellifere europee.

Altro esempio di massima creatività è il Construction Industry Council Zero Carbon Park di Hong Kong, genera più energia di quanta ne utilizzi, dimostrando la potenza delle tecnologie rinnovabili e del design intelligente. Il suo design passivo con forma, orientamento, disposizione e involucro edilizio sensibili al clima migliora la ventilazione naturale, la luce naturale e l’ombreggiatura solare.

L’uso di sistemi attivi ad alta efficienza energetica come ventilatori ad alto volume e bassa velocità, sistema di raffreddamento ad alta temperatura, accoppiamento con controllo intelligente riduce la potenziale domanda di energia del 25%. Al tempo stesso, per compensare il carbonio incorporato del suo processo di costruzione e dei principali materiali strutturali, sono state adottate la generazione di energia rinnovabile in loco tramite trigenerazione di biodiesel e tecnologie fotovoltaiche (FV) all’avanguardia.

Esempi di edifici verdi sostenibili: ridefinire l’architettura ecosostenibile

Per ridefinire l’idea di architettura ecosostenibile è necessario partire dal processo creativo e realizzativo, studiandone tutte le fasi di concept, progettazione, esecuzione e dismissione.

È necessario concentrarsi su parametri come la scelta del sito, perché il nuovo edificio dovrà coesistere con l’ambiente esistente ed avere minor impatto possibile e l’analisi del contesto urbano, considerando la vicinanza e la presenza di mezzi pubblici e di spazi verdi, da rispettare e non privare della loro identità.

Solo di seguito si passa ad aspetti più tecnici e costruttivi come il grado di isolamento termico, la ventilazione, il controllo della temperatura e lo sfruttamento dell’illuminazione naturale.

Per ridurre l’impatto è poi necessario concentrarsi sulla produzione di energia e sul riscaldamento e raffrescamento a partire da fonti rinnovabili.

Tra le strutture rivoluzionarie che utilizzano energia rinnovabile, massimizzano l’efficienza delle risorse e danno priorità al benessere degli occupanti, stabilendo un nuovo standard per una vita ecosostenibile possiamo ricordare:

Cube Berlin, in Germania, un edificio inaugurato nl 2020, adibito ad uffici a forma di cubo vicino alla stazione ferroviaria principale. La sua facciata è piegata verso l’interno con pieghe e grinze lungo la sua superfice ed i vetri delle finestre sono rivestiti per ridurre il calore all’interno dell’edificio. È una struttura così intelligente e sostenibile che adatta le impostazioni energetiche dell’edificio nel tempo in base al comportamento dei suoi utenti all’interno;
Sun-Moon Mansion a Dezhou, in Cina, che è uno dei più grandi grattacieli alimentati a energia solare al mondo. Ha un tetto a ventaglio con oltre 5.000 pannelli solari posizionati strategicamente che forniscono il 98% dell’energia;
Sohrabji Godrej Green Business Centre di Hyderabad, in India, è un complesso di uffici, laboratori di ricerca e sale conferenze. Circa il 60% dei degli edifici è coperto da tetti vegetali ed il 40% da pannelli fotovoltaici che forniscono circa il 20% del fabbisogno energetico dell’intero complesso.

Caratteristiche innovative ed esempi di tecnologia di edilizia verde che plasmano il futuro

Il futuro dell’architettura sostenibile è pieno di nuove idee interessanti che sono destinate a cambiare il modo in cui progettiamo e costruiamo edifici. Con tutti che spingono per pratiche ecosostenibili, architetti e sviluppatori si stanno facendo avanti, mostrando progetti fantastici che spingono i confini dell’edilizia verde.

La spinta verso edifici NZEB, a energia netta zero, con HVAC ultra efficienti che utilizzano l’intelligenza artificiale per prevedere e gestire in modo proattivo le prestazioni dell’edificio al variare delle condizioni sta crescendo grazie ad architetti e ingegneri che lavorano ogni giorno per creare edifici che producono la stessa quantità di energia che usano.

Utilizzando tecnologie intelligenti per la gestione e il monitoraggio dell’energia e la riduzione del consumo dell’acqua infatti, questi edifici innovativi risparmiano energia e riducono il loro impatto sull’ambiente.

Al contempo stanno accelerando anche le ricerche per realizzare progetti a zero emissioni di carbonio.

Il controllo del carbonio è reso sempre più necessario per via della produzione di emissioni di gas serra create dall’estrazione, produzione, trasporto, installazione, manutenzione e smaltimento di materiali da costruzione.

Anche i principi legati agli edifici intelligenti sono tendenze importanti, poiché con essi è possibile ridurre i costi elevati legati al clima utilizzando tecnologie avanzate per connettere, analizzare, ottimizzare e automatizzare gli elementi chiave delle prestazioni.

Oltre alle nuove infrastrutture, anche gli edifici più vecchi vengono sempre più spesso ristrutturati con sistemi intelligenti e altre tecnologie di edilizia ecologica, come l’implementazione di sistemi HVAC a basso consumo energetico, nuove misure di risparmio idrico, l’aggiunta di tetti e pareti verdi, sistemi di raccolta dell’acqua piovana e pannelli solari e fotovoltaici.

Questo approccio all’architettura sostenibile sta aprendo la strada a un futuro in cui gli edifici aiutano attivamente il pianeta.

Per avere un valido supporto nella progettazione di edifici sostenibili è possibile applicare la metodologia BIM, utilizzare software per il calcolo energetico ed implementare nel flusso di lavoro piattaforme di BIM management per la gestione dell’intero ciclo di vita delle costruzioni.

Dai anche un’occhiata all’articolo “Green BIM: obiettivi e potenzialità dell’integrazione tra BIM e bioedilizia” per approfondire il legame tra BIM e progettazione sostenibile.

 

 

 

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