I materiali naturali per la casa

BIOSPHERA 2.0

di Martina Boschi, Architetto


Foto di biosPhera

Dodici mesi, più di 25 abitanti, sei località, e il monitoraggio di oltre venti parametri relativi all’involucro edilizio e alla fisiologia umana. La casa del futuro è pronta per iniziare il suo viaggio.

Un gioco di parole, un connubio perfetto tra Biosfera, definito come l’insieme delle zone della Terra in cui le condizioni ambientali permettono lo sviluppo della vita, e PassivHaus, come approccio progettuale che permette all’edificio di raggiungere il massimo benessere abitativo, hanno dato via a un progetto di ricerca e sviluppo unico al mondo, dove prestazioni energetiche e tecnologie d’involucro si confrontano con il comportamento degli utenti; il modulo nato come follow-up di BiosPHera 1.0, ideato e realizzato da ZEPHIR – Passivhaus Italia nel 2012, ha come obiettivo primario, tramite una rete di sensori, il monitoraggio di dati ambientali, energetici e fisiologici con lo scopo di testare in situazioni ambientali molto differenti, le tecnologie più avanzate nel campo della bioedilizia.

BiosPHera 2.0 rappresenta in seconda battuta un’abitazione di 25 mq provvista di tutti i normali servizi per vivere, ma con la particolarità di essere una casa energeticamente autonoma e a misura d'uomo. Il modulo è stato concepito da ZEPHIR - Passivhaus Italia, sulla scorta vincente dell'esperienza di BiosPHera 1.0, che in collaborazione con Aktivhaus, ha sviluppato un progetto che ha poi coinvolto diversi organi istituzionali quali il Politecnico di Torino DAD, l’Università della Valle d’Aosta e la Vallée d’Aoste Structure.

Elio concept, il progetto vincitore e ideato da sei studenti del Politecnico di Torino, all’interno del contest organizzato dal gruppo Woodlab dello stesso e dalla startup Be-Eco, è stato selezionato e successivamente raffinato da ZEPHIR - Passivhaus Italia, in qualità di partner scientifico, che ne ha sviluppato la progettazione energetica e fisico – edile per ottimizzarne l’involucro e l’impiantistica nell’ottica del raggiungimento dello standard Passivhaus in svariati climi. La collaborazione ed il supporto di diverse aziende nazionali e internazionali hanno permesso poi ad Aktivhaus di realizzare concretamente il modulo abitativo e dar il vita a uno dei progetti più ambiziosi e sperimentali del momento.

Foto di Artribute

AERtetto: Basilica S.Andrea Apostolo in Mantova

Il parallelepipedo lungo 12 m alto e largo 3 m è provvisto di tutti servizi per vivere - illuminazione a led, cucina a induzione, elettrodomestici, riscaldamento e raffrescamento, zona giorno, zona notte, bagno e centrale tecnica. Il materiale predominante in tutta la costruzione è il legno utilizzato sia per la parte strutturale, realizzata da pannelli multistrato a strati incrociati e accoppiati con lana di roccia e ventilata, che per gli arredi interni. L’involucro è stato progettato per gestire i picchi radiativi, riducendo al minimo il passaggio di calore attraverso le pareti perimetrali e le potenzialità dell’involucro sono accoppiate con impianti ad alta efficienza energetica di ultima generazione tra cui un impianto fotovoltaico in copertura. Il modulo è dotato anche di alcune tecnologie all’avanguardia quali sensori di nuova generazione che promettono delle prestazioni energetiche migliori e dei monitoraggi costanti.

In dodici mesi il modulo abitativo toccherà 6 località diverse tra cui Courmayeur, Aosta, Milano, Rimini, Torino e Lugano, e sarà sottoposto agli stress test più duri, con temperature esterne che andranno dai -15°C invernali di Courmayeur ai +40° estivi di Rimini, permettendo cosi di raccogliere i dati riguardanti le prestazioni del modulo abitativo tra cui:

  • Temperature dell’aria e umidità esterne al modulo;
  • Temperature dell’aria e delle pareti;
  • Umidità relativa interna al modulo (la temperatura dell’aria deve restare compresa tra i 20 °C e i 24 °C, mentre quella delle pareti tra i 16 °C e i 20 °C);
  • Qualità dell’aria, polveri sottili PM10, CO2, presenza di etanolo e aldeidi, gas solitamente presenti nelle case tradizionali;
  • Presenza e intensità di campi elettromagnetici.

A differenza di BiosPHera 1.0, il nuovo modulo aggiunge il confronto tra ambiente e individuo, studiando di quest’ultimo il comportamento e la capacità di adattarsi ad un luogo, misurandone dei parametri fisiologici in situazioni ambientali molto differenti, con lo scopo di definire il livello di benessere psicofisico degli utenti all’interno di un ambiente abitativo di ultima generazione e all’avanguardia. Tutto ciò sarà possibile grazie a un braccialetto sviluppato dalla società Empatica, che permetterà di monitorare il benessere psicofisico dell'uomo che abita il modulo. Saranno misurati i seguenti parametri:

  • EDA (Electro Dermal Activity): è l'attività elettrica cutanea che deriva dal sistema nervoso simpatico e che viene utilizzata per "misurare" stress ed altri stati emotivi
  • Temperatura superficiale della pelle
  • BVP (Blood Volume Pulse): cioè la variazione del volume di sangue tra un battito e l'altro
  • IBI (InterBeat Interval): tempo tra un battito e l'altro
  • HRV (Heart Rate Variability) la variazione nel tempo del tempo tra due battiti.

Molti i componenti interessanti all’interno del modulo tra cui le finestre che di norma rappresentano il punto più debole dal punto di vista di un comfort termico, poiché su esse si registra la temperatura superficiale interna più bassa creando delle condizioni di discontinuità e discomfort; l’utilizzo di infissi ad alte prestazioni energetiche con telaio performante e triplo vetro basso-emissivo permette di ottenere delle temperature superficiali omogenee accompagnate da un elevato livello di comfort abitativo, rendendoli veri e propri radiatori naturali che contribuiscono in maniera positiva al bilancio energetico dell’edificio. L’attenzione posta al benessere abitativo ha influito anche su tutte quelle scelte riguardanti la coibentazione termica ed acustica, proteggendo il modulo dai rumori esterni ed interni, scegliendo macchine di ventilazione particolarmente silenziose, realizzando una tenuta all’aria eseguita a regola d’arte ed utilizzando pannelli multistrato a strati incrociati (XLAM) accoppiati con lana di roccia.

Il futuro di BiosPHera non è ancora stato deciso in dettaglio, essendo il suo percorso di vita ancora lungo; non è detto che dopo la tappa di Lugano non ve ne siano altre, ma in ogni caso il modulo è riciclabile al 96%, quindi quasi tutta la totalità degli elementi che lo compongono potranno essere riutilizzati magari per una nuova sfida del futuro. All’istituto ZEPHIR – Passivhaus Italia già pervengono numerose richieste di replica da ogni parte del mondo, che testimonia come questa iniziativa vada incontro ad un desiderio innato dell’uomo e cioè quantificare il benessere abitativo ed umano rendendolo tangibile e scientificamente verificabile.

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Arch. Phys. Francesco Nesi
CEO - Istituto Zero Energy and Passivhaus Institute for Research
Email  f.nesi@zephir.ph

 

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