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Casa Passiva 1:1

Nelle tappe principali dello Smart Village Tour sarà esposta biosPHera, il prototipo di casa passiva progettata e realizzata da ZEPHIR - Zero Energy and Passivhaus Institute for Research. Il primo obiettivo di biosPHera è quello di mostrare come nasce e come si vive in un edificio passivo ad energia quasi zero. Il secondo obiettivo è quello di rilevare, tramite una rete di sensori, i reali comportamenti della casa in tutte le fasce climatiche italiane.
biosPHera, come nasce e come si vive in una casa passiva.

Dal punto di vista architettonico, biosPHera si compone di due blocchi posti l'uno sull'altro in maniera asimmetrica: il primo blocco ospita l'ingresso, gli impianti tecnologici e l'inizio del percorso espositivo. Tramite una scala si accede al secondo blocco: a questo livello è possibile vedere l'impianto fotovoltaico in copertura e la composizione dei diversi strati delle pareti esterne. Schermi a parete forniscono informazioni relative al benessere interno: la temperatura, l'umidità, il Co2 dell'ambiente climatizzato e le temperature superficiali dell'involucro.
Per la realizzazione di biosPHera, è stata data particolare attenzione, fin dalle fasi iniziali della progettazione, all'ottimizzazione degli aspetti energetici e ambientali dell'edificio; l'obiettivo era quello di realizzare una casa il più possibile energeticamente indipendente ed ecosostenibile. Nella fase esecutiva è stato coinvolto un gran numero di competenze professionali, per gli aspetti strutturali, ambientali, architettonici, energetici, ed impiantistici, con il coinvolgimento diretto dei produttori dei materiali impiegati.
Fondamentale è stata la modellazione tridimensionale della casa, con lo studio dell'orientamento ottimale e degli ombreggiamenti ottimizzati secondo tre diversi climi: nord, centro e sud Italia. Lo sfruttamento degli apporti energetici gratuiti derivati dall'ambiente, uniti ad un involucro energeticamente performante e a un sistema impiantistico efficiente, hanno permesso di sviluppare un componente edilizio a energia quasi zero.
La corretta disposizione delle aperture è in grado di garantire alla casa un apporto energetico gratuito considerevole, che viene mantenuto e sfruttato grazie ad un involucro termico efficiente, dotato di componenti opachi dalla trasmittanza termica limitata. L'energia ottenuta gratuitamente dal calore solare viene distribuita mediante un sistema di ventilazione meccanica con recupero di calore ad altissima efficienza che ne minimizza dispersioni e sprechi; la limitata porzione di potenza termica ancora necessaria per raggiungere un adeguato comfort interno nei giorni più freddi dell'anno è garantita mediante piastre elettriche radianti posizionate all'interno delle murature e collegate al sistema fotovoltaico posto in copertura.

La casa è dotata di un impianto estremamente innovativo chiamato “aggregato compatto” che integra in un un’unica macchina la produzione di riscaldamento ad aria/raffrescamento ad aria/ventilazione meccanica controllata/recupero di calore/produzione di acqua calda sanitaria, avente un rendimento complessivo altissimo (> dell’85%) certificato dal Passivhaus Institute.
L'obiettivo di costruire un'abitazione energeticamente indipendente non ha potuto trascurare due essenziali aspetti di sostenibilità: l'impatto sull'ambiente dei materiali da costruzione e il benessere abitativo che questi materiali garantiscono nel tempo. Il legno è stato quindi il filo conduttore di questa strategia, quale elemento costruttivo naturale fondamentale, visti i limitati impatti ambientali dovuti a produzione, trasporto, dismissione e grazie alle sue ottime capacità igrometriche e di salubrità degli ambienti interni: la struttura portante dell'abitazione è realizzata interamente in pannelli in legno con tecnologia x-lam con certificazione di gestione sostenibile delle foreste PEFC. Questo ha permesso anche di ottenere un edifico con ottime caratteristiche strutturali e antisismiche: il sistema costruttivo x-lam infatti, prevede l'utilizzo di pannelli prefabbricati in legno le cui tavole sono mutuamente incollate a strati incrociati. I pannelli così formati risultano leggeri e al tempo stesso estremamente rigidi.
L'attenzione progettuale si è rivolta, quindi verso lo studio dell'involucro, ottimizzando le qualità di coibenza termica di ogni singolo componente e valutando puntualmente l'assenza di ponti termici in corrispondenza delle sovrapposizioni di componenti differenti, utilizzando materiali innovativi: pannelli di legno a tavole incrociate certificati PEFC (gestione forestable sostenibile); pannelli di aerogel iperisolante nanotecnologico di derivazione aerospaziale; pannelli di EPS-XPS isolanti espansi sinterizzato o estrusi ad alto potere isolante; pannelli di Lane di roccia fonotermoisolanti a bassissimo contenuto di Aldeidi; lastre di fibrogesso biocompatibili con funzione termofonoisolante e alta capacità di assorbimento degli inquinanti volatili. L'attenzione progettuale si è poi soffermata intorno alle finestre, elemento attivo nel fabbisogno energetico dell'edificio: partendo dalla scelta dell'elemento trasparente, un vetro triplo basso emissivo in grado di dare al tempo stesso una elevata coibentazione termica (Ug=0,6 W/m2K) e una adeguata trasmissione solare nel periodo invernale (46%), sono state studiate e simulate a livello dinamico le conformazioni di tre tipi di telaio: in legno, in legno e alluminio e in alluminio. Per gli elementi opachi dell'involucro, sia verticali che orizzontali, sono state composte stratigrafie costituite da numerosi elementi, in grado di rispondere alle esigenze di coibenza termica, migrazione igrometrica del vapore e tenuta all'aria: grazie all'inserimento senza soluzioni di continuità di teli a tenuta all'aria sull'intero perimetro dell'abitazione, è stato possibile ottenere una dispersione per ventilazione inferiore a 0,3 volumi/ora, verificata tramite Blower Door Test.
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