Costruire in modo adeguato al clima nelle zone montane

Ondate di calore, tempeste, piogge torrenziali, periodi di siccità: i fenomeni meteorologici estremi sono destinati ad intensificarsi con i cambiamenti climatici in atto, influendo sul modo in cui costruiamo, o meglio, su come dovremmo costruire. 

I rischi naturali sono da sempre presenti nella regione alpina. Tuttavia, il cambiamento climatico e il conseguente disgelo del permafrost stanno incrementando la frequenza di eventi come colate detritiche e inondazioni. In questo contesto diventa cruciale la salvaguardia degli insediamenti e delle infrastrutture, spiega il professor Daniel A. Walser, architetto e docente presso l'Institut für Bauen im alpinen Raum (IBAR) della Scuola universitaria professionale dei Grigioni. 

Rischi naturali e fenomeni meteorologici estremi

Assume inoltre un ruolo di cruciale importanza la gestione sempre più complessa delle risorse idriche per far fronte sia alle abbondanti precipitazioni che ai periodi di siccità. L’approccio attuale non mira più al drenaggio rapido di considerevoli volumi d’acqua, come avveniva in passato, bensì a consentire il deflusso controllato o, quanto meno, la ritenzione. In quest’ottica, suolo e corpi idrici assumono la funzione di veri e propri serbatoi d’acqua durante i periodi di siccità. Al contempo, la ritenzione dell’acqua riduce la quantità di deflusso durante le precipitazioni intense, diminuendo il rischio di inondazioni.

È necessario adattare anche i nostri edifici alle mutevoli condizioni climatiche. Non si tratta soltanto di ridurre le emissioni di gas serra, ma anche di orientarsi verso una progettazione e un utilizzo attenti degli edifici. 

Finora gli edifici alle nostre latitudini venivano principalmente progettati con l’obiettivo di fronteggiare le rigide temperature invernali, dotandoli di un involucro ben isolato e di un sistema di riscaldamento efficiente. Tuttavia, con l’aumentare delle temperature, l’isolamento termico estivo riveste un’importanza sempre maggiore per prevenire il surriscaldamento degli ambienti interni durante le estati torride. Si può ipotizzare che in futuro, alle basse quote dell’Altopiano svizzero, sarà necessaria più energia per il raffreddamento che per il riscaldamento degli edifici.

Costruire in modo adeguato al clima

La tecnica della costruzione moderna rende le cose più semplici: se fa troppo caldo accendiamo l’aria condizionata. Soprattutto i condizionatori portatili però consumano molta elettricità. Complessivamente, le soluzioni tecniche per il controllo climatico interno risultano non solo dispendiose in termini energetici ma anche più inclini a malfunzionamenti rispetto alle misure strutturali. Tuttavia, è possibile progettare ed edificare gli edifici in modo tale che raffreddamento, riscaldamento e illuminazione artificiale servano in modo limitato, contribuendo così a ridurre il fabbisogno energetico complessivo.

In realtà non si tratta di una novità, ma con l’evolversi della tecnologia edilizia si è perso di vista questo approccio. «Le generazioni precedenti sapevano esattamente come affrontare le sfide climatiche attraverso specifiche tecniche di costruzione», sottolinea Daniel Walser. In Engadina, ad esempio, le case originali engadinesi rappresentano la scelta costruttiva più sensata. Tuttavia, oggi queste strutture sono impiegate in modo molto diverso rispetto alle dimore contadine del passato e devono anche rispettare standard climatici più elevati. Ciò non solo richiede adattamenti strutturali, ma comporta anche modifiche sostanziali agli edifici, specialmente all’area originariamente adibita a stalla.

Ulteriore sviluppo dei metodi di costruzione tradizionali

Il mutare delle condizioni climatiche trasforma anche il nostro stile di vita e le nostre esigenze. Parallelamente, si delineano nuove prospettive grazie agli avanzamenti tecnologici nel campo dell’edilizia e dei materiali. Di conseguenza, potrebbe essere necessario adattare tipologie o sistemi costruttivi già sperimentati su scala regionale. Inoltre, possiamo trarre insegnamento dagli edifici situati a sud delle Alpi, concepiti per un clima più caldo e, qualora opportuno, possiamo adeguare tali concetti alle attuali esigenze, alle specifiche condizioni locali e ai requisiti d’uso. 

Nel corso dei loro 800 anni di storia, le case engadinesi hanno costantemente subito modifiche in base alle mutevoli circostanze. Dovremmo proseguire con determinazione nello sviluppo del nostro attuale patrimonio edilizio, sia esso di carattere storico o contemporaneo. Tale sforzo non riguarda solamente i valori architettonici e culturali, ma anche le emissioni nocive e, quindi, il clima. Nel contesto di una demolizione e ricostruzione di un edificio generalmente si registra una maggiore quantità di emissioni di gas serra e di rifiuti destinati alla discarica che nel caso di una ristrutturazione. 

Evitare il surriscaldamento, sfruttare l’energia solare

Interventi strutturali mirati e un uso prudente della tecnologia rendono le case sostenibili ed efficienti dal punto di vista energetico. Per ottimizzare l’impiego della luce e dell’energia solare, evitando gli eccessi di calore negli interni, sono importanti diversi aspetti. Tra questi, la capacità di accumulo termico, che nelle case engadinesi è garantita dallo spessore dei muri.

In aggiunta, rivestono un ruolo di particolare rilevanza l’orientamento dell’edificio sul terreno, la dimensione e l’orientamento delle finestre, l’installazione di sistemi di protezione solare esterni per le finestre soggette a un abbondante irraggiamento solare in estate e al raffreddamento notturno. Con ciò si intende l’abbassamento termico causato dalla ventilazione notturna. Anche un ambiente circostante non impermeabilizzato e ricco di vegetazione, così come tetti e facciate verdi, esercitano un effetto rinfrescante grazie al fenomeno di evaporazione. L’asfalto e il cemento, invece, intensificano la calura estiva in virtù della loro capacità di accumulare e trattenere il calore. Durante la stagione invernale, quando il sole splende, la presenza di ampie superfici vetrate contribuisce in modo significativo al riscaldamento degli edifici.

L’involucro dell’edificio come impianto fotovoltaico

In collaborazione con il committente, l’architetto Nadia Vontobel ha ideato l’edificio residenziale di Poschiavo, denominato «Sol’CH», ponendo particolare enfasi sullo sfruttamento efficiente dell’energia solare. Ciò che cattura l’attenzione è il suo involucro scuro: il tetto e le facciate sono interamente rivestiti di moduli fotovoltaici integrati. 

Attraverso i moduli fotovoltaici (PV) sulle facciate, si ottimizza la produzione elettrica ricavata dall’energia del basso sole invernale. L’inclinazione del tetto a 35° è studiata per bilanciare i rendimenti sia in estate che in inverno, garantendo così significativi surplus di produzione durante tutto l’anno. Inoltre, nel periodo invernale, si aggiunge la generazione passiva di calore attraverso ampie finestre rivolte a sud e l’utilizzo di materiali con elevata capacità di accumulo.

«Con questo progetto intendiamo dimostrare che gli impianti fotovoltaici, opportunamente progettati, possono contribuire all’approvvigionamento elettrico, che diventa sempre più critico in inverno», afferma Nadia Vontobel. Inoltre, l’analisi dei primi due anni di attività ha rivelato che anche la facciata nord, nel corso della sua vita, produrrà il doppio dell’energia impiegata per la sua realizzazione. 

Oltre a svolgere la funzione di involucro dell’edificio, ogni superficie della facciata e del tetto può essere utilizzata per l’approvvigionamento elettrico – è questa la tesi dimostrata dall’architetto insieme al committente nel progetto Sol’CH. L’obiettivo non era solo progettare in modo coeso l’efficienza energetica e la produzione elettrica, ma anche fondere questi aspetti con un’architettura di elevata qualità.

Architettura ed efficienza energetica

Per ottenere un buon risultato sia dal punto di vista energetico che del design, è importante non limitarsi semplicemente a rivestire la casa di moduli fotovoltaici, ma piuttosto integrare l’energia solare fin dalle fasi iniziali della progettazione, sottolinea l’architetto. Solo in questo modo si possono progettare in modo ottimale tutti gli aspetti, tra cui l’orientamento dell’edificio sul terreno, l’inclinazione del tetto, la disposizione delle finestre e le specifiche relative alle connessioni e agli allacciamenti. 

Attraverso la costruzione della casa «Winter Plus Energy» a Poschiavo, Nadia Vontobel ha dimostrato che è possibile realizzare edifici a elevata efficienza energetica mantenendo al contempo un alto standard di qualità architettonica. Per l’architetto, l’integrazione del fotovoltaico nell’architettura costituisce il naturale adattamento delle forme e dei materiali di costruzione alle attuali esigenze e possibilità.