Edifici nZEB in canapa per un futuro sostenibile

Gli edifici a consumo di energia quasi zero (nZEB – nearly zero energy building) nascono dall’idea che ogni edificio dovrebbe consumare pochissima energia per il riscaldamento e raffrescamento, limitando così il suo impatto sull’ambiente il più possibile. Il campo dell’edilizia, come è noto, è uno dei settori più energivori in assoluto e, per contrastare il suo enorme dispendio di energia, è necessario modificare il nostro modo di progettare, costruire e abitare. Solo in Europa l’edilizia è responsabile di circa 1/3 delle emissioni nell’atmosfera di CO2 e consuma circa il 40% dell’energia complessiva prodotta. Il motivo è principalmente dovuto al fatto che molti degli edifici costruiti fino a ieri – case, uffici, fabbriche, scuole, ospedali, etc. – hanno uno scarso isolamento termico e sono realizzati con materiali poco performanti.

Di fronte alla profonda crisi climatica che stiamo vivendo, l’Europa ha deciso di cambiare strada e di lanciare la sfida per ridurre i consumi e gli sprechi e costruire edifici più efficienti e sostenibili. In Italia, in recepimento delle direttive europee che si sono succedute dal 2010, costruire secondo gli standard nZEB è già un obbligo per gli edifici pubblici e nel 2021 lo sarà anche per i privati. Ma come si può realizzare un edificio che non sprechi energia e soddisfi le necessità di comfort abitativo? E, soprattutto, è possibile raggiungere una efficienza energetica alta usando materiali sostenibili e naturali, come ad esempio i derivati della canapa?

Un esempio che risponde in modo esaustivo a queste domande lo si può trovare in una recente residenza a Serradifalco (CL), a 600 metri di altezza sulle colline dell’entroterra siciliano. Progettata da Vittorio Frontini e Antonino Terrana, architetti con studio a Firenze, Casa S è il primo edificio realizzato in Sicilia con l’impiego di materiali a base di calce e canapa.

Il progetto nasce dalla reinterpretazione di alcuni caratteri della tradizione costruttiva locale – il tetto a falde inclinate, la pietra del basamento, il bianco dell’intonaco di calce – che vengono ripensati secondo una visione architettonica che unisce estetica essenziale a soluzioni progettuali sostenibili. Gli spazi abitati sono organizzati su due piani fuori terra – al livello inferiore la zona giorno e al superiore la zona notte – a cui si aggiunge un seminterrato con autorimessa e locali tecnici. Per ottenere un involucro performante la struttura in cemento armato è integrata a un sistema di tamponamento di 36 cm di spessore, formato da mattoni con malta in calce e canapa sativa prodotti dall’azienda italiana “BIOmat-canapa”. La grande massa dei muri garantisce alta traspirabilità, isolamento e comfort invernale e estivo grazie all’elevato sfasamento e ammettenza termica. Il fabbisogno di energia per riscaldamento, raffrescamento e acqua calda sanitaria è ridotto al minimo, come testimonia la classe energetica A4. L’edificio non è collegato alla rete del gas e le poche esigenze energetiche sono coperte in autonomia da un impianto caldo/freddo a pompa di calore alimentata elettricamente con l’energia dei pannelli fotovoltaici installati sul tetto. I pannelli permettono di soddisfare tutti i consumi elettrici dell’abitazione con un abbondante surplus che viene reimmesso nella rete.

I risultati raggiunti da Casa S attraverso l’uso di materiali a base di canapa sono dimostrati anche nei dati del monitoraggio condotto da ENEA – l’Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile – che dal 2018 ha avviato insieme al Politecnico di Milano un progetto di ricerca per valutare benefici e potenzialità dei materiali termo-isolanti naturali. L’interesse nei biomateriali derivati dalla canapa nasce dal fatto che, oltre ad avere indubbie qualità isolanti/traspiranti, apportano un vantaggio ambientale significativo perché nel ciclo di vita (LCA – life cycle assessment) consumano meno energia “grigia” (cioè l’energia necessaria dalla produzione allo smaltimento) e hanno un’impronta ecologica molto più sostenibile dei materiali sintetici. E, non da meno, la coltivazione della canapa può innescare processi e filiere di economia circolare ad alto rendimento – con utilizzo di fibre, fiori, semi e canapulo – che ottimizzano gli scarti e favoriscono modelli economici innovativi. 

A una prima fase di studi e prove in laboratorio, ENEA ha fatto seguire una campagna di monitoraggio di alcuni edifici realizzati, come il caso di Serradifalco. Con l’ausilio di strumentazione in sito, i test hanno permesso di rilevare il comportamento delle murature rispetto alle escursioni di temperatura e umidità, confermando il significativo comportamento dell’involucro in canapa e calce. Ai forti sbalzi di umidità esterna nelle varie stagioni dell’anno, oscillante fra il 40 e il 100%, ha corrisposto un’umidità interna costante di circa il 68%; alle oscillazioni della temperatura esterna (da 15 a 35°C) sono state registrate temperature interne variabile da circa 24 a 27°C, ottenute senza il contributo degli impianti tecnologici.

Luogo: Serradifalco (CL)

Cronologia: 2016 Progetto, 2017 Inizio lavori, 2018 Fine lavori, dal 2018 Monitoraggi ENEA

Destinazione d’uso: residenza monofamiliare

Superficie totale di pavimento: 140 mq

Superficie coperta: 92 mq

Progetto architettonico: Archh. Vittorio Frontini e Antonino Terrana; collaboratore geom. Francesco Terrana

Progetto strutturale: Arch. Fabrizio Lo Porto

Potenza dell’impianto fotovoltaico: 4,8 kW

Classe energetica: A4 – consumo di 22,43 kWh/mq anno

Costo di massima: 1.100 euro/mq

Materiali a base di canapa utilizzati per le murature perimetrali: 

MATTONEdiCANAPA® (BIOmat-canapa), mattone composto da calce e canapulo (λ Conduttività termica 0,07 W/mK); la produzione viene effettuata con un procedimento “a freddo” che permette di ridurre il consumo di energia.

MALTAdiCANAPA® (BIOmat-canapa), malta composta da calce e fibre di canapa, certificata NHL3,5.

Crediti disegni, immagini di cantiere e dell’opera finita:  Archh. Vittorio Frontini e Antonino Terrana

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