Il tetto, la terra e la casa nel mezzo

Un prototipo di una nuova costruzione per tetti si trova attualmente di fronte all'edificio di architettura sull'H?nggerberg. ? dotato dei cosiddetti collettori ibridi, alimentati con il calore e l'elettricità del sole. Il tetto fa parte del sistema "2SOL", che combina collettori solari e sonde geotermiche.

Vista ingrandita: Schema 2Sol
Schema del sistema 2SOL. (Illustrazione: Niklaus Haller, Cattedra di Tecnica delle Costruzioni / ETH di Zurigo)

"2SOL" è la nostra risposta alla domanda su come gli edifici possano essere riscaldati e raffreddati senza combustibili fossili in futuro. La nuova costruzione del tetto è stata creata all'interfaccia tra ingegneria e architettura. ? il risultato di un dialogo continuo tra queste due discipline, troppo spesso diametralmente opposte nella pratica. Siamo fermamente convinti che le soluzioni per la trasformazione sostenibile del patrimonio edilizio possano essere sviluppate solo attraverso il dialogo. Per questo motivo vorremmo far luce su due aspetti importanti del nostro progetto, ciascuno dal punto di vista dell'ingegnere e dell'architetto:

Collettori solari e sonde geotermiche

Il punto di vista dell'ingegnere:Il collettore ibrido è la macchina di raccolta del sistema "2SOL": raccoglie elettricità e calore dal sole. Sappiamo che il sole splende in modo irregolare. Sono quindi necessarie fonti di calore aggiuntive. Le sonde geotermiche sono utilizzate per attingere al terreno sotto l'edificio come fonte di calore ambientale. In questo modo si fornisce alla pompa di calore il calore ad alta temperatura richiesto. Il calore del collettore ibrido viene utilizzato per rigenerare l'accumulatore geotermico in estate. In questo modo, la quantità di calore estratta durante l'inverno viene restituita al terreno in autunno. Questa gestione sostenibile del terreno da parte del collettore ibrido permette di mantenere costante l'efficienza del sistema complessivo.

Il punto di vista dell'architetto: Il tetto è parte dell'involucro e la quinta facciata di un edificio. L'integrazione del fotovoltaico e del solare termico è generalmente molto controversa. Noi vediamo la conversione dell'energia solare come un'ulteriore funzione principale del tetto e quindi sosteniamo una reinterpretazione del componente edilizio in termini di costruzione, forma e materialità. Cerchiamo una nuova logica costruttiva, una sintesi di requisiti tradizionali e nuovi per la componente tetto. Invece delle singole superfici del tetto, guardiamo all'intero tetto. Questo può portare a sistemi meno efficienti, ma il tetto riacquista la sua funzione di creazione dello spazio. Questo approccio ha un grande potenziale, soprattutto in vista della continua sostituzione dei tetti inclinati con tetti piani e parapetti.

Vista ingrandita: prototipo di assemblaggio
Produzione del prototipo nell'officina di Erne costruzioni in legno. (Illustrazione: Niklaus Haller, Cattedra di Tecnica delle Costruzioni / ETH di Zurigo)

La tecnologia degli edifici come sistema complessivo

Il punto di vista dell'ingegnere: L'efficienza di un processo è la motivazione alla base di ogni sviluppo. Questo principio caratterizza la tecnologia solare fino ad oggi e la tecnologia edilizia in generale, per cui i singoli componenti vengono solitamente misurati in termini di efficienza e sviluppati di conseguenza. L'obiettivo di "2SOL", tuttavia, non è quello di massimizzare l'efficienza dei singoli componenti, ma l'eleganza del sistema "edificio" nel suo complesso. Per raggiungere questo obiettivo, i singoli componenti devono essere armonizzati in modo ottimale e il sistema complessivo deve essere robusto. Di conseguenza, "2SOL" si è concentrato sulla ricerca di sistema piuttosto che sul tradizionale sviluppo di componenti.

Se l'edificio viene visto e ottimizzato come un sistema, si aprono improvvisamente nuove possibilità: Con l'elevata disponibilità di calore ambientale, il recupero di calore dall'aria di scarico, ad esempio, non è più opportuno in termini energetici ed economici. Questo non è compatibile con gli standard attuali. Dobbiamo iniziare a esaminarle.

Il punto di vista dell'architetto: La tecnologia degli edifici è e rimane solo un mezzo per raggiungere un fine. Il potenziale del nostro approccio risiede nella visione olistica degli edifici e della tecnologia. Tuttavia, ciò significa che l'architetto deve occuparsi anche del sistema. Non può più preoccuparsi solo del posizionamento delle prese e della predisposizione di un locale tecnico nel seminterrato: l'intera catena, dalla conversione dell'energia all'immagazzinamento e all'erogazione, deve essere integrata nel progetto. Questa discussione porta a un sottile equilibrio di misure sull'involucro dell'edificio e sull'impianto tecnico. Per l'architetto questo significa una maggiore libertà creativa, dal singolo componente dell'edificio al concetto di pianificazione urbana.

Dal concetto alla soluzione di mercato

Come ricercatori e sviluppatori, abbiamo dimostrato il concetto. Ora si tratta di industrializzare il sistema. "2SOL" viene ora offerto sul mercato da diverse aziende come soluzione completa. ? così che si può realizzare la Strategia energetica 2050.

 

 

Ulteriori informazioni

Leggi anche l'articolo su Notizie ETH: Cassetta degli attrezzi per edifici senza C02

Ulteriori informazioni sul sistema: lato esternowww.2sol.ch

Agli autori

Niklaus Haller

Collaboratori, Cattedra di Tecnologia degli Edifici

ETH di Zurigo

Marc B?tschmann

Marc B?tschmann

Collaboratori, Cattedra di tecnologia edilizia

ETH di Zurigo

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