INGEGNERI ARCHITETTI COSTRUTTORI

Transcript

1 INGEGNERI ARCHITETTI COSTRUTTORI 717 INGEGNERI ARCHITETTI COSTRUTTORI 1876 inarcos ANNO LXVI - MARZO 2011 (1) Spedizione in A.P. - 45% - Art. 2 Comma 20/b - Legge 662/96 - Fil. Bologna - 3,30 BOLOGNA - STRADA MAGGIORE, 13 mensile di tecnica e informazione dell associazione ingegneri e architetti e ANCEBOLOGNA - Collegio Costruttori Edili notiziario del collegio regionale ingegneri e architetti dell emilia-romagna notiziario della federazione degli ordini degli ingegneri della regione emilia-romagna 717 pag 7 pag 17 pag 53 Sfida tecnologica, mercato mancante o paura di riuscire? Un analisi tecnoeconomica dello sviluppo delle automobile elettriche Il progetto Low Carbon Office a Reggio Emilia: densificare per essere sostenibili Cerimonia di consegna dei diplomi di professore emerito marzo 2011 Sfida tecnologica, mercato mancante o paura di riuscire? Un analisi tecno-economica dello sviluppo delle automobile elettriche - Joe r g Sc h w e i z e r Il progetto Low Carbon Office a Reggio Emilia: densificare per essere sostenibili - Pao l a Bo a r i n Riqualificazione energetico - architettonica di edilizia storicizzata: un caso di best practice in provincia di Ferrara - Silvia Br u n o r o Adeguamento ambientale ed energetico in relazione alla lettura tipologica degli insediamenti residenziali. Il caso delle popolarissime di via Vezza a Bologna. - Ann a r i t a Fe r r a n t e Dall Istituto di Istruzione Professionale Edile Le aziende informano Notiziari: Associazione Ingegneri e Ar chitetti della Provincia di Bologna - Ordine Inge gneri della Provincia di Bologna - Ancebologna - Asso Rubriche: Corsi&Con vegni

2

3 POROTHERM PLAN. L UNICA GAMMA COMPLETA DI LATERIZI RETTIFICATI AD ELEVATE PRESTAZIONI. Da Wienerberger, leader mondiale nella produzione di laterizi, nasce Porotherm Plan, l innovativa linea di laterizi rettificati che garantisce una posa semplice, un cantiere pulito e abitazioni naturalmente sane e termicamente isolate. Porotherm Plan è una gamma in costante evoluzione che oggi presenta: Porotherm Bio-Plan: blocchi realizzati con argilla e farina di legno, per un ambiente biocompatibile che assicura risparmio energetico nel tempo. Porotherm Plan plus: blocchi riempiti di perlite, per costruzioni ad elevato isolamento termico. NEW Porotherm PlanA + : i nuovi blocchi riempiti con lana di roccia, altamente performanti. LE IMPRESE CHE COSTRUISCONO IL FUTURO SCELGONO WIENERBERGER. Per informazioni visita o contattaci all indirizzo serviziotecnico@wienerberger.com

4

5 Spesso ciò che non si vede è quello che conta. collegati con il tuo cellulare e guarda il NUOVO VIDEO CON LE FASI OPERATIVE di AKTIV Quello che conta per noi di KAPPAZETA non si vede. E nel sottosuolo. Ma per noi è alla base di tutto, perché dal 1986 lavoriamo per la stabilità delle costruzioni. Con la divisione AKTIV proponiamo il nuovo sistema di fondazione profonda per affrontare i casi più complessi di prevenzione o di cura dei cedimenti, costituito da pali attivi a bassa invasività ed articolato su due linee di prodotto. GEOUP è la linea di pali pressoinfissi a contrasto per la stabilizzazione definitiva ed il sollevamento di costruzioni e pavimentazioni esistenti. GEOROUND è la linea di pali ad elica per la realizzazione di fondazioni profonde e tiranti, di prestazioni assolute e certificate, sia per strutture esistenti che per nuove realizzazioni. Le performances di questi sistemi sono state documentate in studi approfonditi e in migliaia di applicazioni: la possibilità di prova di carico individuale, il modello teorico di progettazione ed i brillanti risultati ottenuti in tutto il mondo sono una garanzia di affidabilità. GEOUP e GEOROUND : dove non si vede, cè tutta lesperienza di KAPPAZETA.

6 4 inarcos

7 INGEGNERI ARCHITETTI COSTRUTTORI ANNO LXVI - marzo 2011 (1) Spedizione in A.P. - 45% - Art. 2 Comma 20/b - Legge 662/96 - Fil. Bologna - 3,30 inarcos BOLOGNA - STRADA MAGGIORE, Organo di informazione di: Associazione Ingegneri e Architetti di Bologna - Ordine degli Ingegneri di Bologna - ANCEBologna - Collegio Costruttori Edili - Federazione degli Ordini degli Ingegneri dell Emilia-Romagna - Asso: Ingegneri, Architetti Liberi Professionisti in Europa 1876 Rivista mensile edita dalla Associazione Inge gneri ed Architetti della Provincia di Bologna (pro prie taria). Distribuita gratuitamente agli associati Spedizione in A.P. - 45% Art. 2 Comma 20/b Legge 662/96 - Fil. Bologna Chiuso in tipografia il 21/04/2011 DIRETTORE RESPONSABILE ALESSANDRO COCCHI Direttore Amministrativo: Rocco Iascone Comitato di Redazione: Alessandro Cocchi, Raffaele Dalle Don ne, Pier Paolo Dio tallevi, Raffaele Frat tarolo, Ni coletta Gan dolfi, Gio vanni Gasparini, Pierluigi Gradari, Stefano Man servisi, Alessandro Marata, Luigi Amedeo Me legari, Felice Mo na co, Carmine Preziosi, Alberto Ro sotti, Adolfo Scagnolari, Gio van ni Sem prini, Mauro Toschi Direzione, Redazione e Amministrazione: Bologna - Strada Maggiore, Bologna Tel Fax assiabo@tin.it Autorizzazione del Tribunale di Bologna n in data Abbonamento annuale: 31,00 (Copia singola 3,30). Estero 40,00 (Copia singola 4,20) Prezzo di vendita riservato ai soli soci dell Associazione e agli iscritti all Ordine o al Collegio: Copia singola 1,45 Abbonamento annuale Arretrato il doppio. Ufficio pubblicità e concessionaria: Labanti e Nanni Industrie Grafiche s.r.l. Via G. Di Vittorio, Crespellano (Bologna) Tel Fax inarcos@labantienanni.it Per consegna materiali pubblicitari: Dott.ssa Nanni Sabrina (Tel ) presso: Labanti e Nanni - Redazione Inarcos, Via G. Di Vittorio, 3 - Crespellano (Bologna) Stampa: Labanti e Nanni Industrie Grafiche s.r.l Crespellano (Bologna) Sono graditi contributi concernenti tutte le specializzazioni di ingegneria e architettura. Per sottoporre articoli da pubblicare sulla rivista consultare le norme presenti sul sito La pubblicazione degli articoli non significa riconoscimento ed approvazione da parte della Direzione, delle opinioni o delle teorie espresse dagli Autori. Si accettano memorie o deduzioni anche in contrasto con quanto già pubblicato, salvo il diritto di replica da parte degli interessati. È vietata la riproduzione, anche parziale, degli scritti senza citarne la fonte. I precedenti numeri della rivista sono disponibili sul sito ARTICOLI dall istituto di istruzione professionale EDILE Sfida tecnologica, mercato mancante o paura di riuscire? Un analisi tecno-economica dello sviluppo delle automobile elettriche Jo e r g Schweizer 7 Il progetto Low Carbon Office a Reggio Emilia: densificare per essere sostenibili Pa o l a Bo a r i n 17 Riqualificazione energetico - architettonica di edilizia storicizzata: un caso di best practice in provincia di Ferrara Silvia Br u n o r o 23 Adeguamento ambientale ed energetico in relazione alla lettura tipologica degli insediamenti residenziali. Il caso delle popolarissime di via Vezza a Bologna. An n a r i t a Fe r r a n t e 29 Quarto Campionato Provinciale del Muratore 37 LE AZIENDE INFORMANO notiziari Associazione Ingegneri e Architetti della Provincia di Bologna 53 Ordine Ingegneri della Provincia di Bologna 54 Ancebologna 74 Asso 80 rubriche Corsi&Convegni La copertina del mese Costruzioni Edili Zucchini SPA riqualificazione urbanistica area ex-sasib Con quasi un secolo di esperienza ed un attento e costante presidio sulle trasformazioni del tessuto urbano, la Costruzioni Edili Zucchini è impegnata nella costruzione, sviluppo e vendita di immobili ad uso residenziale, direzionale e commerciale. La costante tensione al miglioramento, che ha sempre caratterizzato il modus operandi aziendale, ha consentito nel corso degli anni non solo l adozione delle più moderne ed efficienti tecniche costruttive, ma ha reso sostenibile l impatto ambientale dell organismo abitativo grazie all utilizzo di materiali bio-compatibili e di fonti rinnovabili. COSTRUZIONI EDILI ZUCCHINI Spa Piazza S. Francesco, Bologna Tel Fax info@ costruzioniedilizucchini.it inarcos 5

8 PROGETTA con la gamma BIOCLIMA ZERO un edificio a basso impatto energetico. Puoi VINCERE un CORSO PER PROGETTISTI organizzato dall Agenzia CasaClima di Bolzano. Leggi il regolamento del concorso su Visita il sito Lecasistemi.it o chiama il num

9 Sfida tecnologica, mercato mancante o paura di riuscire? Un analisi tecno-economica dello sviluppo delle automobile elettriche Joerg Schweizer Università di Bologna - DICAM SOMMARIO L auto elettrica è priva di emissioni locali nocive, è silenziosa e a basso consumo energetico. Tuttavia la sua autonomia e velocità sono ridotte. E possibile allora trovare un mercato sufficientemente grande tale da giustificare una sua produzione in massa? Al momento l auto elettrica è più costosa dell auto a benzina. Quando si potrebbe allora ridurne il prezzo con una produzione in massa? Non ci sono risposte certe finchè le auto elettriche non verranno offerte come prodotto di massa. In questo articolo si forniscono alcuni dati sulle macchine elettriche per capire meglio le loro potenzialità e lo stato dell arte della tecnologia. Viene inoltre spiegato perchè l auto elettrica potrebbe essere già adatta alle esigenze del traffico urbano, che rappresenta un mercato importante. Purtroppo la macchina elettrica urbana è piccola e contiene batterie e motori che attualmente non vengono prodotte dalle grande aziende automobilistiche. L inarrestabile sviluppo delle batterie a Litio, il limite di emissione di biossido di carbonio, imposta dalla Comunità Europea, e l aumento del prezzo del petrolio potrebbe dare una spinta decisiva allo sviluppo dell auto elettrica. Però il suo rapido successo potrebbe avere delle conseguenze gravi per i grandi produttori di auto tradizionali. Questo fatto spiegherebbe la loro inerzia storica verso la mobilità elettrica e i loro tentativi di appropriarsi di tecnologie in modo esclusivo, come ad esempio le la pila a combustibile o l auto telecomandata su 2 ruote. SUMMARY The electric is free of local emission, is silent and has a low power consumption. However, its range and velocity is limited. Would there be a market for the electric car big enough to justify its mass production? Electric cars are currently more expensive than cars with internal combustion engine, but how much can the costs of an electric car be reduced by mass production? There is no certain answer to this questions as there is no such electric car in offer today. This article brings together some facts about electric cars and to understand better their potential and the technological state of the art. It follows a discussion on how the electric car could already be most appropriate for the quite important market of urban traffic. However, the urban car would be small and containing batteries and motors which are currently not produced by the big automakers. The relentless development of new generations of Lithium batteries, the emission limits for the fleet of each car company and the increasing oil price could give a decisive boost to the development of electric cars. However, its rapid success could have dramatic consequences for the big producers. This fact would explain their historic inertia with regard to electric mobility and their constant attempts to acquire technologies that only they are able to produce, such as the fuel cells or the remote controlled and self-balancing car. Lo sviluppo tortuoso dell auto elettrica Si vede passare, quasi silenziosamente, un veicolo simile ad un uovo, che si tiene in equilibrio solo su due ruote (Fig. 1). Il conducente lascia il volante, ma il veicolo continua il suo percorso lungo una traccia invisibile. Dietro se ne avvicina un secondo, simile. Sembra quasi che percepisca la presenza del primo avvicinandosi sempre di più fino a formare un piccolo treno. Ecco la visione della General Motors (Gm) per la mobilità nell anno 2030: un auto elettrica, piccola, leggera, intelligente e connessa alle infrastrutture circostanti (vedi anche [1]). Un concentrato di tecnologia avanzata dentro un piccolo veicolo a due posti è la risposta di questa casa automobilistica ai problemi urbani legati alla congestione e all inquinamento atmosferico. Questa visione non è però il risultato di uno svilupinarcos 7

10 In queste pagine: Fig.1 - Il EN-V concept car della General motors presentato all expo mondiale di Shanghai nel inarcos po tecnologico semplice e lineare. Al contrario l auto elettrica ha vissuto nel corso del secolo un evoluzione piuttosto difficile e tortuosa [2]. E utile ricordare allora alcuni eventi storici, per capire meglio la complicata relazione tra aziende automobilistiche e sviluppo di auto elettriche e per provare a predire i prossimi passi verso l elettro-mobilità. E arrivata la prima auto elettrica con un autonomia garantita di 160km. Sulle strade americane si contano già auto a motore elettrico. Siamo nell anno 1908 quando l azienda Fritchle Electric propone la sua macchina elettrica come auto per donne. Nello stesso periodo, Thomas Edison, fondatore della General Electric Corporation, cerca di convincere il suo amico Henry Ford, fondatore della Ford Motor Corporation, a produrre insieme una macchina elettrica a basso costo. Edison afferma di poter sviluppare una batteria meno costosa e più potente. Nel 1914 le aziende di Ford ed Edison completano il prototipo. La nuova batteria di Edison non è però pronta. Dopo due anni i test sulla nuova batteria falliscono e Ford perde ogni interesse a proseguire nello sviluppo della macchina elettrica. I giorni delle macchine elettriche sono comunque contati per ben altri motivi: i motori a benzina garantiscono già un autonomia superiore e diventavano sempre più affidabili, più puliti e meno cari; si sviluppa inoltre una fitta rete di pompe di benzina e il costo del petrolio scende. Infine l introduzione del motorino di avviamento elimina l ultimo svantaggio dell avvio a manovella. Il problema della batteria troppo cara e troppo pesante è un difetto storico che le auto elettriche si sono portate dietro fino ad oggi. Però la faccenda è più complessa. La tecnologia su cui si basa lo sviluppo delle batterie ha fatto in un secolo enormi progressi, tuttavia l impiego di batterie elettriche nella produzione di automobili non è mai riuscito a radicarsi. Fra gli anni 60 e 80, all istituto Batelle di Genevra viene sviluppata, con il supporto della Daimler-Benz e della Volkswagen, una batteria a nichel-metallo idruro (NiMH), che aumenta la densità specifica di energia del 50% rispetto alle tradizionali batterie a piombo. Questa tuttavia viene prima scarsamente impiegata e poi del tutto abbandonata dalle aziende automobilistiche. Negli anni successivi la batteria a NiMH viene ulteriormente migliorata e viene a tutt oggi prodotta dalla Panasonic e Sanyo. Un primo timido tentativo di produzione di serie di auto elettriche avviene nel 1990, quando l agenzia per la protezione dell atmosfera dello stato di California (abbreviazione in inglese: CARB), rilascia un decreto (lo zero emission vehicle mandate ) che costringe tutte le case automobilistiche a vendere entro il 2003 almeno il 10% di automobili elettriche in California. L industria automobilistica reagisce, adottando due strategie quasi opposte: ogni casa automobilistica comincia effettivamente a sviluppare e produrre macchine elettriche per soddisfare la quota imposta dalla legge Californiana. Esempi sono la EV1 della Gm, la Honda EV plus, la Toyota RAV4, la Ford Ranger e Think e la Nissan Altra. Le auto elettriche prodotte non vengono però realmente vendute, ma date solo a noleggio ai clienti. Contemporaneamente le aziende automobilistiche combattono il decreto, sia per vie legali, sia utilizzando strumenti divulgativi che mettono in dubbio i benefici e i vantaggi delle automobili elettriche. Come primo risultato, la Gm e le altre aziende del settore riescono ad ottenere il ritiro della legge che impone la quota di produzione del 10% di auto elettriche se queste non vengono richieste dal cliente. Quando la CARB accetta tale modifica, la Gm comincia a licenziare lo staff di vendita e chiude la fabbrica di produzione del veicolo EV1. Il secondo colpo arriva nel 2003, quando la GM, la Daimler Crysler ed altre aziende intraprendono vie legali e denunciano il emission vehicle mandate della CARB. La CARB cede e ritira il decreto in modo definitivo. A questo punto le case automobilistiche ritirano tutte le macchine date a noleggio ai clienti. Nessuno dei contratti stipulati prevedeva infatti la possibilità di tenere o comprare la macchina. Molto amata dagli automobilisti è stata la macchina sportiva della GM, la

11 In queste pagine: Fig. 2 - Un poster rappresentativo per la pubblicità controversa (e premiata) di John Doyle per il veicolo elettrico EV1 della General Motors. Immagine dal film Who killed the electric car, Sony pictures EV1. Il motore elettrico aveva una potenza di 145 cavalli e, con un accelerazione perfettamente costante, copriva, quasi silenziosamente, da 0 a 100km/h in 8 secondi. Il ritiro delle ultime EV1 dalla Gm è drammatico, alcuni clienti provano a bloccare il carro attrezzi offrendo il pagamento intero della macchina di ca. $ La GM declina però l offerta e manda le EV1 rimaste, in grande parte ancora nuove, nella pressa per rottami. Molto probabilmente, questa misura drastica viene adottata dalla GM e dalle altre case automobilistiche, per evitare che la legge Californiana obbligasse ogni produttore a fornire pezzi di ricambio per almeno 15 anni. Nessuna macchina elettrica doveva più girare sulle strade della California. Tuttavia non è mai stato chiaro perchè le aziende automobilistiche si opponessero così fermamente alla produzione di macchine elettriche. Secondo la GM, la macchina EV1 era stata ben pubblicizzata (vedi Fig. 2), ma non si vendeva in quanto più costosa di una macchina a combustione interna con prestazioni equivalenti. Si riteneva inoltre che l auto avesse notevoli limitazioni di autonomia e di tempo per il ricarico delle batterie. Non esistono informazioni sul numero di clienti potenziali, ma ci sono indicazioni certe da parte dei potenziali clienti che la Gm non aveva alcun interesse a vendere la EV1. Successivamente, alcune case automobilistiche decidono di promuovere una nuova tecnologia alternativa alla batteria elettrica: la pila a combustibile (in inglese fuel cell) che sarebbe in grado di produrre energia elettrica dall idrogeno. Questa tecnologia risulta di notevole fascino in quanto l automobilista è in grado di passare dalla benzina all idrogeno liquido senza dovere rinunciare all autonomia e senza produrre emissioni inquinanti, tranne vapore d acqua. Il governo americano lancia allora nel 2004 un programma da 1,2 miliardi di dollari per lo sviluppo della pila a combustibile e per l installazione delle infrastrutture per la distribuzione di idrogeno. L introduzione dell idrogeno comporta tuttavia una serie di problematiche di non facile risoluzione [3]: l unica pila a combustibile affidabile contiene metalli preziosi, come il platino, che aumenta significativamente il prezzo della macchina; la produzione dell idrogeno stesso è costosa e non esistono infrastrutture per distribuirlo; infine, l efficienza energetica complessiva della macchina a idrogeno è simile a quella del motore a combustione interna (intorno al 22%). Nel 2009, il governo di Obama propone di tagliare i fondi per la ricerca sulla pila a combustibile per automobili, la proposta viene tuttavia respinta dal congresso nel Alcune case automobilistiche continuano a fare sviluppo tecnologico basandosi sulla pila a combustibile e alla fine del 2010 la Toyota annuncia che la prima macchina a idrogeno sarà pronta per l anno 2015 (ad un prezzo di circa $50.000). Parallelamente allo sviluppo di tecnologie alternative al motore a combustione, il miglioramento della batterie ricaricabile viene invece sostenuto e realizzato dai produttori di dispositivi elettronici portatili come cellulari o computer, per quali un alta densità di energia elettrica è fondamentale. Sony è la prima azienda a commercializzare la batteria agli ioni di litio (Li-Iion) che contiene il 30% in più di energia al kg rispetto alla vecchia tecnologia NiMH. La batteria Li-Iion è più cara, ma realizzando una produzione su grande scala, si prevede che il prezzo cali da 600$/kWh (nel 2010) circa a 250$/kWh circa. E grazie allo sviluppo dell elettronica per l intrattenimento che la batteria torna ad essere utilizzata per le auto elettriche. Nell ottobre del 2010, Mirko Hannemann, un fisico dell azienda tedesca Dbm, migliora la batteria a litiopolimero e decide di trasformare la una Audi A2 convenzionale in una elettro-mobile. Con una sola carica, Hannemann riesce ad andare da Monaco a Berlino coprendo una distanza record di 600km. La nuova batteria ha una capacità pari a 3 volte quella delle batterie agli ioni di litio. Nessuna azienda automobilistica ha però fatto a tutt oggi un offerta di collaborazione. Per contro, l auto che ha realizzato il record è stata misteriosamente bruciata nella fabbrica di Berlino. Prima di tentare di inarcos 9

12 dare una spiegazione a questi eventi, diamo uno sguardo alle auto elettriche che possono essere trovate al giorno d oggi sul mercato. La lenta partenza della macchina elettrica La Nissan Leaf può essere considerata come la prima macchina elettrica prodotta in grande quantità. Ha tutte le caratteristiche di una macchina normale di medie dimensioni (vedi Tab. 1). Le differenze fondamentali sono l autonomia limitata a ca. 120 km ed un consumo di 2,3 litri equivalenti per 100km. Per garantire sempre all automobilista una carica sufficiente, quest auto è dotata di un display dove è possibile visualizzare una mappa con indicate tutte le stazione di ricarica raggiungibili con l energia rimasta. Con il modo quick charge ad alta tensione, il pieno viene fatto in 30 minuti e costa meno di 3. Una ricarica effettuata con la presa di casa (220V) impiega invece circa 16 ore. Nonostante il prezzo di (negli Usa meno di $ compresi incentivi), la Nissan ha già venduto modelli fino a Dicembre Ciò impegnerà l intera produzione fino a Marzo Già dai primi mesi di vendita della Nissan risulta evidente l esistenza di una fascia di clienti che è pronta a pagare un prezzo ben superiore pur di possedere un auto elettrica. Ci si aspetta che la Leaf verrà comprata prevalentemente come seconda auto da clienti spinti da motivazioni ambientaliste o semplicemente come nuovo status symbol. L uso è naturalmente riservato al pendolarismo casa-lavoro o ai viaggi brevi. Grazie al costo inferiore dell energia elettrica (12 cent/kwh) rispetto alla benzina ( 1,50/ litro) quest auto consente di risparmiare fino a 650 circa ogni 10,000km. Tuttavia, nonostante il risparmio energetico, l acquisto della Leaf non si riesce a giustificare con argomenti economici. Il mercato sembra comunque limitato [4] ed è fortemente dipendente dagli incentivi e dal prezzo del petrolio. Di conseguenza, le previsioni prevedono una quota di auto elettriche vendute nell anno 2020 di solo 10%. Tabella 1: Caratteristiche delle prime macchine elettrice di serie Numero porte/ passeggeri Lunghezza/ larghezza [m] Velocità massima [km/h] Nissan Leaf Mitsubishi i-miev 5 / 5 5 / 4 4,4 / 1,7 3,9 / 1, Potenza [kw] Autonomia (ciclo combinato/city) [km] Efficienza [kwh/ km] 117 / /160 0,15-0, Peso totale [kg] 1521(Li-io) 1080(Li-io) Peso batterie [kg] 300 (Li-io) 250 (Li-io) Energia batterie [kwh] Costo batterie [ ] con 375,0 /kwh (Li-io) 7500(Li-io) Costo 2 [ ] Stima del costo per batterie al litio basata sul prezzo di un ricambio di batterie della Nissan Leaf, 2 Prezzo di vendita in Europa previsto senza incentivi statali, (Li-io) = Batterie a Litio, (Pb) = Batterie a piombo. Alla luce del progresso tecnologico fatto negli ultimi 100 anni, risulta comunque sorprendente che una macchina elettrica a basso costo, così come l aveva progettata Edison, ancora non sia realtà. 10 inarcos

13 Un auto elettrica piccola potrebbe migliorare le nostre città Circa l 80% dei cittadini Europei vivono in zone urbane, dove il traffico è un problema cronico. Per ridurne gli effetti negativi, un auto dovrebbe essere innanzitutto piccola e leggera. Già questo aumenterebbe la capacità delle strade, consentirebbe di occupare meno parcheggi, e risulterebbe meno pericoloso per i pedoni. Occorrono inoltre macchine maneggevoli, senza emissioni, silenziose e con un basso consumo di energia nel traffico stop and go. La velocità massima dei veicoli dovrebbe essere limitata perché comunque non si possono superare i 50km/h nelle aree urbane, e al massimo i 100km/h per poter accedere alle superstrade. L Italiano si sposta mediamente ca. 40km al giorno, una macchina con 100km di autonomia sarebbe sufficiente per più del 90% degli automobilisti. In media 1,3 persone occupano una macchina, quindi 2 posti sarebbero più che sufficienti per la maggior parte dei viaggi. Queste specifiche sono quelle tipiche di un auto elettrica: piccola, leggera e con autonomia limitata, richiede una ridotta quantità di batterie e quindi costi più bassi. Grazie alla possibilità di recuperare l energia di frenata, la macchina elettrica consuma inoltre meno in città che sull autostrada. Ciò che in realtà fa da deterrente all acquisto di una auto urbana piccola è il fatto che occasionalmente si desidera percorre più di 100km al giorno o a volte occorre un bagagliaio più grande. Ad ogni modo, come seconda macchina sarebbe ideale per la maggior parte delle famiglie. Quindi, un mercato latente per macchine a misura di città esiste ed alcune case produttrici di auto piccole, stanno già da anni puntando su quel mercato. Purtroppo una auto elettrica piccola e a basso costo non esiste ancora sul mercato. Le cause di ciò sono molteplici: da una batteria ancora troppo cara a interessi economico-politici che vedono l alleanza tra industria del petrolio, governo americano e industria automobilistica. Qui di seguito tenteremo di dare delle spiegazioni alternative al mancato fiorire delle auto elettriche e che potrebbero avere (e aver avuto) una influenza decisiva. Meno peso, meno batterie costose Quasi tutte le auto, quelle piccole incluse, hanno aumentato il loro peso nel tempo, ad ogni nuova versione. Ciò è dovuto principalmente all aumento della quantità di nuovi dispositivi elettro -meccanici ed elettronici forniti con la macchina (è stato introdotto l airbag, l ABS, gli ammortizzatori attivi, etc.). E stato allora necessario compensare l aumento di peso con un motore sempre più potente, che a sua volta aumentava ulteriormente il peso dell auto. Oggi, senza determinati accessori, una macchina non è più percepita come tale. A titolo di esempio, la prima Volkswagen Golf del 1976 pesava 750kg, la Golf IV del ,050 kg, un aumento di ben 300kg. Quindi, con meno accessori e meno potenza, è possibile costruire una macchina elettrica più leggera. Riducendo inoltre il numero di dispositivi elettronici si ridurrebbe anche il consumo di elettricità. Ma se anche il veicolo fosse più leggero, quali sarebbero le sue prestazioni e il suo prezzo? Probabilmente, le aziende automobilistiche temono l assenza di domanda per una macchina spartana. In ogni caso, una riduzione di peso si tradurrebbe anche in un valore aggiunto inferiore per i produttori. Lo sviluppo di auto elettriche piccole tuttavia sta prendendo piede rapidamente, e aziende indiane e cinesi hanno già iniziato a produrre e offrire macchine elettriche a basso costo. Esempi sono la nuova Reva NXR o la Electric Nano della Tata Motors. Da notare è il peso di 850kg della Reva NXR (vedi Tab. 2) in confronto ai 1080kg della Mitsubishi i-miev. Secondo l azienda Reva, che costruisce solo macchine elettriche, è stato ridotto sistematicamente il peso ed il numero di componenti. Il prezzo annunciato per la Reva NXR scenderà a breve sotto i Con un risparmio di 700 all anno sulla benzina e con 2000 di incentivi, quest auto potrebbe realisticamente diventare un prodotto competitivo. Ci sono ancora ampi inarcos 11

14 margini per un ulteriore abbassamento dei costi, passando dalla produzione di a macchine all anno. Nel gruppo dell elettro-mobilità sono da menzionare anche quelle piccole macchine elettriche la cui velocità è limitata per legge a 45km/h. Tali veicoli sono un esempio ad extremis della filosofia di riduzione di peso, delle batterie, dell autonomia, ma anche del prezzo. Un esempio è dato dalla Birò dell azienda Italiana Estrima (vedi Tab. 2) in vendita a circa 8.328, senza incentivi. Tabella 2: Caratteristiche di macchine elettriche leggere Numero porte/ passeggeri Lunghezza/ larghezza [m] Velocità massima [km/h] 12 inarcos Reva_NXR 3 / 4 Estrima Birò 2 / 2+ piccolo bagaglio 3,28 / 1,52 1,74 / 1, Potenza [kw] 25 4 Autonomia (ciclo combinato/city) [km] Efficienza [kwh/ km]? / 160?/ Peso totale [kg] 850 (Li-io) 370 (Pb) Peso batterie [kg] Energia batterie [kwh] Costo batterie [ ] con 375,0 /kwh1 Prezzo di vendita 2 [ ] ca.175 (Li-io) 125 (Pb) 53 (Li-io) ,8 5250(Li-io) 1616(Li-io) (Li-io) (Pb) (Pb) 1 Stima del costo per batterie al litio basata sul prezzo di un ricambio di batterie della Nissan Leaf, 2 Prezzo di vendita in Europa previsto senza incentivi statali, (Li-io) = Batterie al Litio, (Pb) = Batterie al piombo. 3 Versione Intercity prezzo con batterie (o più una quota mensile per le batterie). 4 Versione City con 80km di autonomia, 80km/h e batteria al piombo. 5 Stima - al momento il Birò non viene offerta con batterie al litio. Fa male strappare il cuore della macchina Il design e la produzione del motore a combustione interna con il suo sistema di trazione è considerato una competenza chiave dell azienda, e costituisce circa il 30% del valore aggiunto della macchina. Il motore non è da considerarsi come una componente qualsiasi di una macchina. Nella sua progettazione, produzione, assemblaggio ed installazione sono coinvolti ingegneri, operai, e macchine speciali. Secondo una stima dei sindacati, solo in Germania sono direttamente impiegate ca persone nella realizzazione di motori. Una rapida sostituzione del motore a combustione con un motore elettrico avrebbe effetti disastrosi sia in termini economici, sia in termini umani per gli operai e gli impiegati coinvolti. Le case automobilistiche non hanno competenze particolari nel campo dei motori elettrici, e non sono più leader nella produzione di batterie. Quindi, batterie, motori e invertitori sarebbero acquisiti da aziende esterne. Il valore aggiunto della batteria e del motore elettrico costituiscono fino al 50% della macchina elettrica. Tale valore non resterebbe all interno dell azienda produttrice dell auto ma sarebbe incassato dai produttori di batterie come la Panasonic o la Sanyo. Producendo meno macchine a petrolio, il know-how, in termini di brevetti, accumulato dalle aziende automobilistiche non viene ad essere più valorizzato, e gli investimenti elevati effettuati nei processi di produzione non si possono ammortizzare. In quest ottica appare più comprensibile il comporta-

15 mento delle case automobilistiche nei confronti dello sviluppo delle auto elettriche: cercano di evitare una sua rapida introduzione, pur lavorando costantemente all appropriarsi di nuove competenze strategiche da sostituire a quelle raggiunte nell ambito dei motori a petrolio. Sotto quest ottica si spiega come mai hanno cominciato ad investire nell idrogeno nel 2003, oppure, recentemente, in macchine futuristiche come quelle del EN-V concept car. Invece, una macchina elettrica a basso costo non è interessante da produrre in massa in quanto rappresenterebbe un serio concorrente per le macchine convenzionali a fronte comunque di guadagni molto bassi. Ciò che però probabilmente i produttori di automobili temono ancora di più è il devastante effetto di una macchina modulare a basso costo, dove le componenti chiave della macchina, come ad esempio il motore, diventano interscambiabili. In un mercato simile a quello dei personal computer, si potrebbe sceglie il motore elettrico e la batteria più potente. La carrozzeria diventerebbe allora un argomento secondario, così come il processore e il disco rigido di un PC sono più importanti dell involucro. Un mercato di questo genere lascerebbe più libertà nella scelta dei componenti ma diminuirebbe ulteriormente il know-how delle case produttrici di macchine. Una piccola previsione Le grandi aziende continueranno a sviluppare automobili elettriche e ibride, con il comfort delle macchine di oggi, ma ad un prezzo intorno ai 25,000-35,000. Contemporaneamente nuovi produttori emergeranno con la loro produzione di piccole macchine elettriche con accessori ridotti. Questi nuovi produttori cercheranno di aumentare la produzione e di abbassare i costi, e alcuni collaboreranno con le grandi case automobilistiche. Il prezzo per una macchina come la Reva potrebbe scendere ben sotto i , batterie incluse. Tuttavia la velocità con cui si passerà alla produzione di massa dipenderà sia dalle trattative con le grande industrie, sia dagli eventuali incentivi o dalle barriere alle importazione imposte dai governi dei paesi sviluppati. Lo sviluppo di nuove tecnologie per batterie, come quella della azienda Dbm, potrebbero potenzialmente dare una spinta decisiva verso la produzione di massa del motore elettrico. Una conseguente più larga diffusione delle macchine elettriche limiterebbe in modo significativo gli effetti negativi del traffico sulle città. Per concludere, la macchina elettrica a basso costo di Edison, forse è più vicina di quanto si pensi e l industria automobilistica sarà dunque costretta a riciclarsi rapidamente. [1] J. Schweizer. (2006). Il risparmio energetico dei sistemi di trasporto individuali a guida automatica. A cura di E. LORENZINI A. ORLANDI F. RUPI. Seminarion Nazionale, Uso razionale dell energia nel settore trasporti. Bologna. 28 marzo (pp ). ISBN: Pitagora Editrice Bologna. [2] K. G. Høyer (2008), The history of alternative fuels in transportation: The case of electric and hybrid cars Original Research Article Utilities Policy, Volume 16, Issue 2, Pages [3] Reuel Shinnar (2003), The hydrogen economy, fuel cells, and electric cars, Technology in Society, Volume 25, Issue 4, Pages [4] T. Lieven, S. Mühlmeier, S. Henkel, J. F. Waller (2010), Who will buy electric cars? An empirical study in Germany Original Research Article Transportation Research Part D: Transport and Environment. inarcos 13

16 bologna omega graphics via M. Valmigli, S. Piero in Bagno (FC) Tel Fax info@lapievescale.it

17 COSTRUIRE A REGOLA D ARTE, DAL 1933 IMPRESA DI COSTRUZIONI LOGISTICA SQUADRA CORSE FERRARI MARANELLO (MO) Viale Indipendenza 12/ Modena Tel Fax info@marioneri.it - SEDE FLORIM CERAMICHE FIORANO (MO) UFFICI MASERATI AUTO MODENA

18

19 Il progetto Low Carbon Office a Reggio Emilia: densificare per essere sostenibili Paola Boarin Architetto e Dottore di Ricerca in Tecnologia dell Architettura. Afferisce alla sezione Architettura del Centro Ricerche Architettura Energia ed è docente a contratto del Corso di Progettazione Ambientale presso la Facoltà di Architettura dell Università degli Studi di Ferrara. Ai fini del raggiungimento di uno sviluppo sostenibile, il miglioramento dell ambiente e della qualità urbana è diventato una questione di particolare rilievo nello scenario globale. Gli abitanti dei centri urbani sono chiamati ad affrontare il sovraffollamento e i problemi a esso connessi, quali il traffico, la congestione, l inquinamento, i rifiuti e gli effetti che questi fattori inducono sulla salute e sulla società. In questo senso, la densità urbana ha sempre avuto la connotazione negativa di metropoli contemporanea che associa l uso intensivo e indiscriminato del territorio alla scarsa qualità di vita riscontrabile in esso. Tuttavia, le città sono sempre più in grado di reagire a tali sollecitazioni, dimostrandosi quali incubatrici di nuove idee per il miglioramento di questa complessa situazione ambientale. A tale proposito, anche il concetto di densità può assumere una nuova accezione legata all efficienza, alla qualità e alla sostenibilità; densificare in base a opportune linee guida e in relazione agli standard di qualità significa sfruttare al meglio le risorse esistenti all interno delle città, risparmiando territorio e, auspicabilmente, ricucendo le fratture in grado di generare situazioni di pericolo sociale e ambientale. SOMMARIO Oggi le città sono sempre più in grado di reagire alle sollecitazioni antropiche, dimostrandosi quali incubatrici di nuove idee per il miglioramento della complessa condizione ambientale in cui versano (uso intensivo del territorio vergine, inquinamento, rifiuti, discomfort, ecc.). Una nuova risorsa per il miglioramento delle condizioni di vita e dell ambiente diventa dunque il processo di densificazione sostenibile delle città, attraverso la progettazione di nuovi contenitori energeticamente efficienti e, dunque, in grado di immettere ridotte emissioni in atmosfera. SUMMARY Nowadays, cities are increasingly able to respond to anthropogenic stresses, becoming as incubators of new ideas for improving actual environmental complex conditions (extensive use of virgin territory, pollution, waste, discomfort, etc.). Therefore, a new resource for improving the quality of living without compromising the environment becomes the sustainable densification process of cities, through the design of new energy efficient buildings that are able to enter reduced emissions into the atmosphere. 1 inarcos 17

20 In copertina: Fig. 1 - Vista frontale dell edificio. In queste pagine: Fig. 2 - Planimetria generale dell area di intervento. Fig. 3 - Concept. Il progetto nasce come ampliamento della sede esistente della T.I.L. Fig. 4 - Pianta piano ipogeo. 2 3 Questo processo è in grado di apportare molti benefici al cittadino e alla comunità, quali la trasformazione degli spazi interstiziali inutilizzati o dismessi, la riduzione delle distanze e della mobilità veicolare, la limitazione dell impatto energetico sull ambiente e, non ultima, la promozione di un nuova immagine architettonica connessa a nuove funzionalità. Questa operazione risulta sostenibile solo nel caso in cui gli elementi che producono la densificazione (siano essi nuovi edifici o riqualificazioni di immobili esistenti) presentino elevate prestazioni energetiche e, quindi, da ridotte emissioni in atmosfera. Da un punto di vista strettamente architettonico, la densificazione sostenibile è un intervento caratterizzato da numerosi vincoli e problematiche di tipo funzionale, spaziale e compositivo che richiedono al progettista di saper scegliere un azione in grado di equilibrare molteplici assetti. Il progetto per l ampliamento della sede amministrativa della T.I.L. - Trasporti Integrati e Logistica di Reggio Emilia, società che si occupa di mobilità sostenibile, si colloca all interno di questo scenario con l obiettivo di ricucire il tessuto urbano attraverso un intervento di densificazione in chiave energetica. L edificio, ad opera del Laboratorio di Architettura, si colloca all interno di un lotto stretto e lungo, i cui bordi sono definiti dalla sede esistente della società (progettata dal medesimo studio di progettisti nel 2003 all interno di una officina per autobus dismessa) e da un comparto urbano ai margini della città storica caratterizzato dal passaggio di un ramo della rete ferroviaria locale. Tale contesto di particolare complessità ha indotto gli architetti alla progettazione di un edificio di dimensioni contenute (circa 370 mq), risultato della composizione di due volumi: una torre compatta composta da tre 18 inarcos 4

21 In queste pagine: Fig. 5 - Pianta piano terra. Fig. 6 - Pianta piano primo. Fig. 7 - Fronte Nord-Est. 5 6 ra della terrazza, posta all ultimo piano, attraverso il proseguimento del rivestimento vitreo che consente, inoltre, di celare i terminali impiantistici e i dispositivi per l utilizzo delle fonti energetiche rinnovabili (solare termico e fotovoltaico), garantendo l accessibilità per le manutenzioni. La strategia di progetto ha dunque portato alla co- 7 livelli fuori terra, oltre a una terrazza, e un volume ipogeo caratterizzato dalla presenza di un patio. Lo spazio ipogeo ospita una piccola sala per le conferenze (circa 45 posti), un foyer e i relativi servizi, spazi fortemente illuminati dal patio posto in posizione baricentrica che garantisce una cospicua componente di luce naturale di tipo diffuso e, al tempo stesso, consente di mantenere continuità percettiva con l ambiente esterno. Le dimensioni (8 x 6 m circa) e la collocazione del volume fuori terra consentono all edificio esistente di continuare a godere di indipendenza funzionale e di illuminazione naturale e al nuovo edificio di essere caratterizzato da un estrema semplicità distributiva; l unico collegamento è costituito da un elemento a ponte sul lato Sud, nella posizione in cui l ombra portata della sede esistente non avrebbe consentito alcuno sfruttamento di energia solare. Il nuovo volume è costituito da una struttura intelaiata in cemento armato con tamponamento a secco e un rivestimento in vetro di colore bianco con porzioni satinate che permette l attivazione di un sistema di facciata di tipo ventilato (U=0,117 W/m2K). La snellezza della torre è accentuata dalla schermatu- inarcos 19

22 In queste pagine: Fig. 8 - Sezione longitudinale. Fig. 9 - Fronte Nord-Ovest. 8 9 struzione di un volume estremamente compatto fuori terra e articolato nella porzione ipogea, risposta alla complessa situazione urbana, ma che non ha ostacolato il raggiungimento dello standard energetico passivo: l edificio, sebbene presenti un rapporto S/V complessivo pari a 0,82, prevede un fabbisogno di energia primaria per la climatizzazione di 3,7 kwh/m 3 anno, pari all 88% in meno rispetto a quanto previsto dalle vigenti normative nazionali in materia (DLgs 311/2006). La presenza del terreno consente inoltre di contenere le dispersioni durante il periodo invernale e, unitamente alla copertura a verde destinata a parcheggio, garantisce l adeguata massa termica nel periodo estivo. Il fabbricato è particolarmente efficiente anche nell integrazione delle tecnologie impiantistiche: un dispositivo di ventilazione meccanica controllata con recupero di calore e con batteria di riscaldamento/raffrescamento alimentata da una pompa di calore elettrica, unitamente all elevato isolamento dell involucro, consentono di evitare un impianto di riscaldamento di tipo tradizionale. Il fabbisogno di energia elettrica dei dispositivi è interamente coperto dall impianto fotovoltaico posto in copertura, consentendo un risparmio annuo di emissioni di CO 2 pari 6,83 tonnellate, oltre alla totale assenza di emissioni di gas climalteranti. Durante il periodo estivo, l eventuale sovraccarico termico cui potrebbe essere soggetta la torre è evitato grazie alle elevate proprietà di sfasamento delle chiusure (15,3 ore per la copertura e 12,2 ore per la chiusura verticale, malgrado la tecnologia leggera a secco), alla realizzazione di una facciata ventilata, alla localizzazione delle aperture (concentrate a Nord- Ovest) e alle caratteristiche di inerzia termica dei solai in calcestruzzo. Il comportamento notturno i free-cooling del recuperatore di calore consente, inoltre, di abbassare la temperatura dei locali, limitando l utilizzo della climatizzazione. Le città, dunque, diventano luogo imprescindibile per l evoluzione di strategie finalizzate allo sviluppo sostenibile e la densificazione si dimostra mezzo efficiente per il raggiungimento di tale obiettivo. 20 inarcos

23 In queste pagine: Fig Vista dal piano ipogeo. Fig Vista della corte ipogea. Fig Dettaglio del sistema di facciata La scena urbana ispira nuove azioni ambientali finalizzate all incremento della qualità del paesaggio urbano e del benessere dei cittadini (contro l espansione incontrollata e gli spazi abbandonati e degradati, per la riduzione delle distanze, per la conservazione delle risorse, ecc.), portando inoltre un nuovo impulso in ambito economico e finanziario (generazione di occupazione, di conoscenza, di competitività). Scheda del progetto Ubicazione: Comune di Reggio Emilia Committente: T.I.L. Trasporti Integrati & Logistica, Reggio Emilia Progetto architettonico: Laboratorio di Architettura, Reggio Emilia Progetto strutturale: ing. Luca Speroncini e ing. Anselmo Bonetti, Reggio Emilia Progetto: Lavori: Superficie complessiva: 349 mq Volume complessivo: mq Costo di costruzione: 465,00 /mc Fabbisogno di energia primaria: 3,7 kwh/mca Fabbisogno di energia elettrica per la climatizzazione: kwhe/anno Potenza dell impianto fotovoltaico: 2,2 kwp Stima di produzione di kwhe dell impianto fotovoltaico: kwhe/anno Risparmio di CO2: 15,64 ton/anno Classificazione energetica: Ecoabita A+ Rapporto S/V: 0,82 U chiusura verticale: 0,117 W/m2K U parete contro terra: 0,21 W/m2K U chiusura orizzontale superiore: 0,19 W/m2K U medio infissi (Uw): 0,98 W/m2K (Ug=0,6 W/ m2k) Sfasamento chiusura verticale: 12,30 ore Sfasamento chiusura orizzontale superiore: 15,30 ore inarcos 21

24 FILTRI ADDOLCITORI SISTEMI ANTILEGIONELLA SUPPORTO TECNICO ALLA PROGETTAZIONE PER: > preventivi > dimensionamenti > chiarimenti sul funzionamento dei prodotti Pineco > normative PINECO Srl - Via Monte Comun San Giovanni Lupatolo - VR Tel info@pineco.com

25 Riqualificazione energetico - architettonica di edilizia storicizzata: un caso di best practice in provincia di Ferrara Silvia Brunoro Architetto, Dottore di ricerca in Tecnologia dell Architettura e docente di Progettazione dei Sistemi Costruttivi presso il Dipartimento di Architettura dell Università di Ferrara, afferisce al Centro Architettura Energia dell Università di Ferrara SOMMARIO La Direttiva 2002/91/CE con la quale la Comunità Europea ha volontariamente recepito il Protocollo di Kyoto, ha innescato, nei vari stati membri, un processo di revisione e adeguamento dell intero quadro normativo che, nel settore delle costruzioni riguarda la razionalizzazione e il contenimento dei consumi, di energia non rinnovabile e il complesso delle interazioni tra edifici e ambiente. Tali concetti pongono in primo piano l attenzione sul patrimonio edilizio esistente e sulla sua responsabilità sul consumo di energia non rinnovabile. In Italia il decreto n. 311/06 sul rendimento energetico in edilizia, sancisce l obbligo della certificazione energetica per gli edifici di nuova costruzione e per le ristrutturazioni. Anche se l edilizia storica risulta esclusa da tali obblighi, in questo senso appare auspicabile condurre le, comunque necessarie, operazioni di ristrutturazione nell ottica del contenimento dei consumi energetici e dello sfruttamento delle risorse naturali attraverso i principi dell architettura bioclimatica. Il soddisfacimento del requisito di efficienza energetica dipende, oltre che dai sistemi impiantistici, in massima parte dalle prestazioni delle chiusure esterne dell edificio: in tale contesto si inserisce l intervento di riqualificazione di un edificio in provincia di Ferrara che costituisce un esempio di best practice nel raggiungimento di una classe di efficienza energetica virtuosa. nica in Europa è da imputare al settore dell edilizia ed il maggior spreco energetico oggi è originato dal patrimonio esistente: più del 40% del parco edilizio europeo ha più di 30 anni ed è stato costruito secondo criteri energetici carenti e tra questo l edilizia storica, antecedente al 1950, si distingue per scarsa virtuosità. Nonostante l edilizia di valore storico - testimoniale risulti esclusa dal quadro normativo introdotto con il D.Lgs. 311 del 2006, non bisogna dimenticare che la SUMMARY The Directive 2002/91/EC which has voluntarily implemented the Kyoto Protocol, has triggered in the various states a process of review and adjustment of the entire regulatory framework in the construction sector that regards energy saving and reducing of consumption of non-renewable energy and the complex interactions between buildings and environment. These concepts highlight the attention to the existing building stock and its responsibility for the consumption of non-renewable energy. In Italy, the Decree 311/06 on energy efficiency in buildings, establishes the obligation of the energy certificate for new buildings and refurbishments. Although the historic building is excluded from these requirements, in this sense it seems desirable to conduct, however necessary, the interventions in the perspective of reducing energy consumption and exploitation of natural resources through the principles of bioclimatic architecture. The fulfillment of the requirement for energy efficiency depends on both the plant systems, mostly on the performance of the building envelope: in this context the refurbishment of a building in the province of Ferrara is an example of best practices in achieving a virtuous class of energy efficiency. Le problematiche connesse al recupero del patrimonio edilizio esistente, alla luce delle nuove normative in materia di efficienza energetica, costituiscono oggi uno dei principali temi di attualità per la gestione urbanistica e territoriale. Il settore delle costruzioni gioca un ruolo predominante all interno delle problematiche di gestione sostenibile dell ambiente, poiché grandemente responsabile delle emissioni globali del nostro pianeta. Oltre il 60% delle emissioni globali di anidride carboinarcos 23