PRINCIPI DI ARCHITETTURA SOSTENIBILE

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1 Università degli Studi della Basilicata Facoltà di Architettura Laurea Specialistica in Ingegneria Edile-Architettura Tecnologia dell Architettura I prof. arch. Sergio Russo Ermolli a.a PRINCIPI DI ARCHITETTURA SOSTENIBILE

2 Non abbiamo ricevuto il mondo in eredità dai nostri padri, ma in prestito dai nostri figli Detto pellerossa

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8 4 miliardi di tonnellate di rifiuti urbani e industriali prodotti ogni anno a livello globale, oltre 650 chilogrammi per ogni abitante del pianeta, con una netta prevalenza dei Paesi occidentali

9 Dei 4 miliardi di tonnellate prodotte, ne vengono raccolti ogni anno poco più della metà, circa 2.74 miliardi di tonnellate

10 Circa 46 milioni di tonnellate la produzione di rifiuti da costruzione e demolizione in Italia, su un totale di rifiuti speciali prodotti pari a oltre 107,5 milioni di tonnellate (dato relativo al 2005).

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12 Sviluppo sostenibile: soddisfare i bisogni delle generazioni presenti senza compromettere le possibilità per le generazioni future di soddisfare i propri bisogni

13 1987 Rapporto Brundtland Our Common Future Rapporto della Commissione Mondiale per l Ambiente e lo Sviluppo 1992 Rio de Janeiro The Earth Summit. United Nations Conference on Environment and Development (UNCED) 1997 Kyoto The United Nations Framework Convention on Climate Change 2002 Johannesburg World Summit on Sustainable Development

14 1997 Kyoto The United Nations Framework Convention on Climate Change I firmatari si impegnarono a ridurre, nel periodo , le emissioni complessive di gas serra di un valore globale di almeno il 5,2% rispetto ai loro valori di emissioni al Tale percentuale é più o meno alta per i singoli paesi, a seconda della loro incidenza sulle emissioni complessive, e l'europa ha accettato di fissare tale valore ad un ambizioso 8%. Il governo italiano di allora (presidente del consiglio Romano Prodi, ministro dell'ambiente Edo Ronchi) concordò per il nostro paese la percentuale del 6,5%.

15 Pacchetto europeo clima-energia In aggiunta agli obiettivi di Kyoto la EU si è in effetti data l 'obiettivo unilaterale di ridurre del 20% le emissioni di gas serra entro il 2020, (percentuale elevabile al 30% nel caso in cui anche USA, Australia e paesi emergenti si impegnino in questa direzione). Inoltre, per la stessa data si vuole conseguire un miglioramento del 20% dell'efficienza dei processi energetici e arrivare a coprire il 20% dei consumi finali di energia tramite fonti rinnovabili (oltre ad introdurre una quota del 10% di biocombustibili nei consumi globali di carburanti per i trasporti).

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17 CARBON EMISSIONS

18 L effetto serra

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20 Le cause dell emissione di gas-serra

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22 Top Ten delle Nazioni inquinanti (2002)

23 Top Ten delle Nazioni inquinanti (2006)

24 Innalzamento della temperatura

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26 Innalzamento del livello dei mari

27 Ritmo di crescita della popolazione e incidenza delle singole aree sulla popolazione totale

28 Consumi energetici nel mondo (fonte: World Energy Outlook, 2001) 9200 Mpep

29 Il fabbisogno energetico annuo italiano è pari a 190 Mtep con un incremento dell 1% annuale,che risulta essere tra i più bassi dei paesi industrializzati, ma l Italia è anche tra i più grandi importatori di fonti primarie mondiali (petrolio, gas naturale..) importiamo infatti circa l 87% del nostro fabbisogno. Fonte Eni

30 Potenza elettrica globale % 11% 63% 2%

31 Domanda Energetica Nazionale

32 Protocollo di Kyoto (1997)

33 Consumo energetico nel residenziale Consumo energetico nel terziario

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35 La Repubblica, 14 settembre 2009

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37 Il peso dell edilizia

38 Edifici ed alta dispersione termica (edifici costruiti senza alcuna attenzione alla coibentazione dell edificio) Edifici a bassa dispersione termica (edifici costruiti secondo elevati criteri di coibentazione) Edifici a basso consumo energetico (edifici dotati di sistemi solari passivi ed attivi e di un impiantistica evoluta) Edifici energeticamente autonomi (edifici che utilizzano unicamente fonti rinnovabili e tecnologie impiantistiche innovative)

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44 SCHEMA DEL CORPUS NORMATIVO

45 DIRETTIVA EUROPEA n. 2002/91/CE del 16 dicembre 2002 DLGS n. 192 del 19 agosto 2005 DLGS n. 311 del 29 dicembre 2006 DPR 59 del 2 aprile 2009 RENDIMENTO ENERGETICO NELL EDILIZIA OBIETTIVI STRATEGICI Direttiva 2002/91/CE Integrare le esigenze di tutela dell ambiente nelle politiche e azioni comunitarie Favorire l aumento del rendimento energetico nel rispetto del protocollo di Kyoto Garantire la sicurezza degli approvvigionamenti energetici a medio e lungo termine Limitare i consumi nel settore residenziale e terziario, oggi in forte espansione e che rappresentano oltre il 40% del consumo finale di energia della CE Migliorare il rendimento termico degli edifici nel periodo estivo (in particolare nei paesi del sud dell Europa) STRUTTURA DLGS 192/2005 Principi generali per il conseguimento degli obiettivi nazionali Criteri, condizioni e modalità per migliorare la prestazione energetica degli edifici e promuovere il raccordo e la cooperazione tra i diversi livelli di governo

46 DLGS n.192 del 19 agosto 2005

47 DLGS n.192 del 19 agosto 2005 trasmittanza trasmittanza

48 DLGS n.192 del 19 agosto 2005

49 DLGS n.192 del 19 agosto 2005 Aggiornato al D.M. 11 marzo 2008 NB. I valori sono validi a partire dal

50 DLGS n.192 del 19 agosto 2005

51 DLGS n.192 del 19 agosto 2005

52 DLGS n.192 del 19 agosto 2005

53 La certificazione energetica La certificazione energetica di un edificio è un documento che descrive come è stato realizzato l edificio dal punto di vista strutturale e impiantistico, il consumo di energia in fase di esercizio e se l insieme del sistema edificio- impianto possa essere migliorato sul piano del risparmio energetico. Linee guida nazionali per la certificazione energetica degli edifici Decreto Ministero dello Sviluppo Economico 26 giugno 2009 (Gazzetta Ufficiale del 10 luglio 2009, n. 158) Tutti gli edifici oggetto di compravendita, gli edifici di nuova costruzione e quelli soggetti a ristrutturazione dovranno essere dotati dell attestato di certificazione energetica (ACE) che avrà validità decennale. NB. ACE da non confondere con l AQE Attestato di Qualificazione Energetica che qualifica l edificio rispetto ai requisiti minimi di legge e serve per valutare che si sia rispettato tale limite a fine lavori ed è riferito agli edifici oggetto di intervento con permesso di costruire o DIA Dichiarazione Inizio Attività.

54 Indice di Prestazione Energetica - EP La prestazione energetica complessiva dell edificio è espressa attraverso l indice di prestazione energetica globale EP. EP = EPi + EPacs + EPe + EPill EPi: è l indice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale; EPacs: l indice di prestazione energetica per la produzione dell acqua calda sanitaria; Epe: l indice di prestazione energetica per la climatizzazione estiva; EPill: l indice di prestazione energetica per l illuminazione artificiale. Nel caso di edifici residenziali tutti gli indici sono espressi in kwh/mq/anno. Nel caso di altri edifici (residenze collettive, terziario, industria) tutti gli indici sono espressi in kwh/mc/anno (solo per questa tipologia di edifici è inoltre obbligatoria la determinazione dell indice di prestazione energetica per l illuminazione) L indice di prestazione energetica complessiva dell edificio (EP) determina la classe energetica dell edificio, ovvero l etichetta di efficienza energetica attribuita all edificio.

55 La classe energetica è contrassegnata da una lettera e comprende sottoclassi rappresentative dei singoli servizi energetici certificati: riscaldamento, raffrescamento, acqua calda sanitaria e illuminazione. Le classi partono dalla lettera A+ (casa passiva a consumo zero) e arrivano alla lettera G: la classe A indica un consumo molto basso, mentre la classe G un consumo molto alto, seguendo praticamente lo stesso sistema che viene usato nel campo degli elettrodomestici. Per quanto riguarda la climatizzazione invernale, tenendo conto dell evoluzione normativa è stato posto il requisito minimo fissato a partire dal 2010 quale limite di separazione tra le classi C e D (soglia di riferimento legislativo). Per la determinazione delle classi, i limiti inferiori sono determinati attraverso le seguenti tabelle:

56 Gli obiettivi della certificazione energetica degli edifici si possono quindi riassumere nel: definire un indicatore del consumo energetico dell edificio nell interesse dell utente e per collegare il valore dell edificio nel mercato immobiliare al suo consumo energetico; rendere più trasparenti i rapporti con i fornitori di energia e di servizi energetici; identificare gli edifici che necessitano di interventi di efficienza più approfonditi; fornire elementi per l implementazione di interventi di risparmio energetico.

57 Come diminuire il peso dell edilizia - orientamento - illuminazione naturale - ventilazione naturale - correzione dei ponti termici - isolamento - superfici vetrate o serre rivolte a sud (con vetri a bassa emissione ovvero materiali trasparenti innovativi per "selezionare" la radiazione solare) - camini solari per aumentare la ventilazione naturale - impianti ecoefficienti (geotermia, FV, collettori solari, ecc.) - tetti giardino - materiali riciclati e a basso impatto

58 I dieci requisiti che un edificio davvero ecologico deve avere secondo il WWF: 1) la sua costruzione sia indispensabile 2) sia adeguatamente localizzato 3) sia specifico per una località 4) recuperi o riqualifichi l esistente 5) riduca al minimo le dimensioni 6) usi materiali a basso impiego di energia, salubri e a basso impatto 7) riduca il bisogno di energia 8) dia un ruolo attivo nella progettazione agli abitanti 9) esprima la capacità sociale del costruire 10) sia finalizzato al benessere della comunità

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63 Sezione di un termitaio. In evidenza i condotti per l'aerazione, le pareti laterali sottili per il raffrescamento convettivo e la massa termica in alto, con funzione di controllo solare.

64 I diversi meccanismi di controllo microclimatico del tepee indiano nordamericano. a) chiuso - periodo freddo b) ventilazione per effetto camino - espulsione fumo c) ventilazione passante d) barriere protettive dai venti freddi

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67 Schema dei flussi d'aria nel Qa'a di Othman Katkhuda, Cairo (1350)

68 Schema dei flussi d'aria in una torre iraniana associata a un condotto sotterraneo

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74 Hassan Fathy Philippe Starck

75 Mario Cucinella Georg Reinberg

76 Bill Dunster Sheppard Robson

77 orientamento dell edificio

78 orientamento dell edificio primo piano

79 primo piano

80 ventilazione naturale schermature solari

81 Orientamento

82 Ostruzioni

83 Ventilazione naturale Lucernari apribili Camini solari Muri Trombe

84 Muro Trombe-Michel accumulatore termico: la radiazione solare incidente provoca un innalzamento della temperatura della superficie esterna; l energia termica attraversa poi il muro per conduzione ed è poi trasmessa al vano abitato per irraggiamento e per convezione. lamelle vetro esterno isolamento muro di accumulo

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