Tra le iniziative sostenibili nel mondo, solo qualche anno fa è stato inaugurato ad Amburgo il primo edificio alimentato ad alghe, BIQ House. Questo mira ad incidere concretamente sul futuro sostenibile di una parte della città stessa, attraverso una serie di interventi tra i quali spicca una residenza plurifamiliare che utilizza dei bioreattori integrati agli infissi per produrre energia pulita e schermare dal sole. BIQ House rappresenta quindi uno tra i molteplici esempi di edificio del futuro in cui la sinergia tra estetica e necessità energetiche dona carattere e originalità al progetto.
I progetti di bioedilizia di Arup
Arup è una società di ingegneria e di design molto importante nel panorama mondiale. Questa è attiva principalmente in campo architettonico ed edile, in particolare nel settore della bioedilizia. È famosa per aver sviluppato progetti all’avanguardia, rivolti al risparmio energetico, tra i quali la BIQ House ad Amburgo, il primo edificio alimentato ad alghe. Le alghe presenti nelle facciate SolarLeaf, sono il motore di queste nuove case simbolo della bioedilizia. Queste rappresentano una fonte rinnovabile un po’ diversa dal solito e nello specifico si tratta di microalghe che spesso vengono utilizzate in progetti di edilizia sostenibile.
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Le abitazioni del futuro
Arup si concentra anche sullo sviluppo di schemi residenziali che offrono una miglior qualità di vita per le comunità, in modo da aprire la via ad un futuro sostenibile per le costruzioni residenziali e pensa anche al fattore economico, per fornire buone opportunità per chi investe nel mercato immobiliare. La sinergia tra architetti, ingegneri ed imprenditori di Arup permette di progettare, disegnare e costruire edifici con scopi abitativi di ogni genere e per ogni situazione. Infatti, l’impresa edile lavora alla creazione di ville di lusso, case modulari a basso costo, grattacieli e palazzine di periferia. Ciò grazie all’utilizzo delle tecnologie più moderne nell’ambito della bioedilizia e alla riflessione sulle necessità delle persone che le abitano.
Oggi le case devono essere energeticamente sostenibili e a basso inquinamento. Alcuni esempi di questo tipo di bioedilizia di Arup sono la Zero Energy House nell’ambito del progetto Samsung’s Green Tomorrow in Corea e le facciate SolarLeaf della BIQ House dell’International Building Exhibition ad Amburgo. Anche nella quotidianità edifici di questo tipo si dimostrano energeticamente efficienti e a bassissime emissioni, riducendo praticamente a zero l’inquinamento di un edificio residenziale.
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BIQ House
Grazie alla facciata intelligente composta da bioreattori a micro-alghe, BIQ House apre la strada agli edifici del futuro, capaci di autoprodurre energia, biomassa ed efficienza. La BIQ House è uno dei progetti più interessanti di Arup, in quanto si tratta della prima residenza costruita con integrazione in facciata di un sistema di schermatura che produce energia pulita. L’edificio comprende 15 unità abitative distribuite su cinque livelli, l’ultimo dei quali è l’unico a presentare un tamponamento prevalentemente opaco. Un nucleo centrale nasconde i servizi igienici e l’angolo cottura, mentre gli spazi attorno non hanno una funzione fissa. Infatti, è l’utente, secondo le necessità, ad attribuire alla stanza una funzione piuttosto che un’altra. Ciò grazie agli arredi integrati e nascosti lungo le pareti perimetrali. Invece, i quattro livelli sottostanti presentano un sistema di logge alternato a pannelli vetrati.
Funzionamento di SolarLeaf
L’esempio di bioedilizia costruito ad Amburgo ha due facciate SolarLeaf (sud-ovest e sud-est) ricoperte da 129 fotobioreattori di 2,5 m x 0,7 m. SolarLeaf fornisce circa un terzo della domanda di riscaldamento delle 15 unità residenziali dell’edificio. I fotobioreattori sono altamente efficienti per la crescita delle alghe e hanno bisogno di una manutenzione minima. Sono costituiti da 4 lastre di vetro. I due pannelli interni hanno una cavità di 24 litri di capacità in cui circolano le alghe nel mezzo di coltura. Ai loro lati cavità isolanti ripiene di argon riducono al minimo la perdita di calore. Il pannello frontale è un vetro bianco antiriflesso, mentre il pannello posteriore può anche presentare decorazioni.
A intervalli regolari dell’aria compressa viene introdotta dal basso in ogni bioreattore. L’aria forma grandi bolle e genera un flusso d’acqua verso l’alto e una turbolenza che stimola le alghe nell’assorbimento di luce e anidride carbonica. Contemporaneamente una miscela di aria, acqua e piccoli pezzi di plastica pulisce la superficie interna dei pannelli. SolarLeaf ha integrati i tubi per l’ingresso e l’uscita del mezzo di coltura e dell’aria. La massima temperatura che può essere estratta dai bioreattori per non intaccare le microalghe è di 40°C. Il sistema può operare per tutto l’anno. L’efficienza della conversione della luce in biomassa (e quindi in elettricità) è del 10%; quella della conversione della luce in calore è del 38%. Per un confronto, l’efficienza di un sistema fotovoltaico è del 12-15%, quella di una centrale solare termica è del 60-65%.
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Vantaggi della bioedilizia SolarLeaf
Il vantaggio delle biomasse è che possono essere impiegate flessibilmente per generare elettricità e calore. Inoltre, possono essere immagazzinate praticamente senza perdite di energia. Coltivare le microalghe nei pannelli non richiede l’uso di ulteriore spazio e non è eccessivamente condizionato dalle condizioni meteorologiche. Il carbonio utilizzato per alimentare le alghe può essere ricavato da ogni processo di combustione che avviene nelle vicinanze (caldaie, scaldabagni ecc.). Questo implementa un ciclo del carbonio corto e quindi evita che esso venga disperso nell’atmosfera e contribuisca ai cambiamenti climatici in atto. Dato che le microalghe assorbono la luce solare, i bioreattori possono essere usati anche per ombreggiare l’interno delle abitazioni. Quando c’è più luce crescono più alghe e quindi c’è più ombra, riducendo così la necessità di condizionare l’aria all’interno dell’edificio.
Le città del futuro
Arup non sviluppa solo le più moderne soluzioni di bioedilizia in singoli edifici, ma anche intere città. Ciò grazie ad uno stile di vita moderno e alle nuove tecnologie in grado di connettere una città. La connettività non incrementa solo la qualità della vita delle persone, ma permette anche di monitorare consumi e inquinamento per ridurli al minimo indispensabile. Infatti, i progetti di Arup riguardano anche lo sviluppo di nuovi nuclei residenziali in sintonia con il terreno e l’ambiente in cui sorgono.
Un esempio è il Konstantinovo North Village, che fa parte dell’area urbana di Mosca, in cui comfort, sicurezza, trasporti pubblici e infrastrutture sostenibili sono la priorità. Per di più, a San Francisco, località che presenta esigenze diverse, il nuovo quartiere Bay Meadows è stato progettato come una zona vietata ai mezzi in cui le persone potranno godere di tutti i servizi necessari girando a piedi. I modernissimi edifici smart della New Songdo City e dello Yongsan International Business District in Corea invece, monitoreranno ed ottimizzeranno ogni aspetto della vita dei loro abitanti.
Sinergie future
La bioedilizia ha l’obiettivo di creare sinergie collegando sistemi per i servizi necessari alle case, come la distribuzione di calore ed elettricità, sistemi idraulici alternativi e processi di combustione. La chiave per un’implementazione efficace dei fotobioreattori su ampia scala è la cooperazione tra investitori e designer. Infatti, la bioedilizia può trarre beneficio da una forte collaborazione tra diverse discipline, cioè il design ambientale, il design di facciate, materiali, simulazioni, servizi, ingegneria strutturale e sistemi di controllo. Ciò che è maggiormente necessario è la comprensione dei grandi benefici che la bioedilizia porta all’utente, all’edificio e a tutto l’ambiente.
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Pillole di curiosità – Io non lo sapevo. E tu?
- BIQ House è parte integrante dell’International Building Exhibition (IBA), la mostra internazionale in scena ad Amburgo dedicata alle eccellenze dell’architettura green, e permetterà di sperimentare sul campo le potenzialità di queste tecnologie in grado di trasformare gli edifici in esempi di architettura ed “Energia Zero”, nel rispetto delle richieste europee.
- Federlegno, Federazione italiana delle industrie del legno, del sughero, del mobile, dell’illuminazione e dell’arredamento elabora il rapporto dal titolo “Rapporto Case e edifici a struttura di legno”. I dati che emergono dall’ultimo rapporto sono molto interessanti: l’Italia si posiziona al 4° posto in Europa per produzione di edifici prefabbricati in legno con al primo posto il Trentino Alto Adige, seguito da Veneto e Lombardia.
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