Utilizzare una serra come generatore dei flussi termici al servizio di un’abitazione, regolando il funzionamento climatico dell’edificio solo attraverso l’elettronica: è l’idea alla base di un rivoluzionario progetto residenziale.
Il concetto della “casa passiva” (in cui il comfort termico è garantito dal post-riscaldamento/raffrescamento della massa d’aria di rinnovo, indipendentemente dal sistema costruttivo) è stato sviluppato in numerosi progetti realizzati ovunque nel mondo, creando una casistica sempre più differenziata e complessa applicata nelle più diverse condizioni climatiche.
Uno degli esempi più recenti e interessanti è stato recentemente completato a Thiene (Vicenza). Si tratta di una residenza unifamiliare progettata dall’arch. Federico Mojentale che, per assicurare il mantenimento delle condizioni di comfort microclimatico e di qualità dell’aria, utilizza solo una serra bioclimatica popolata da piante tropicali, affidando la regolazione delle condizioni operative a un sistema domotico sviluppato ad hoc da ABB.
La serra e la casa
Caratterizzata da un’immagine sobria ed equilibrata ispirata agli stilemi modernisti, l’intera abitazione si sviluppa attorno alla serra bioclimatica (dimensioni indicative: 8 x 10,5 m; altezza 6 m).
La termoregolazione naturale dell’abitazione è affidata all’irraggiamento solare e a sistemi automatici che azionano:
- i componenti mobili dell’involucro della serra (tende oscuranti che proteggono la copertura trasparente;
- serramenti laterali per l’areazione naturale;
- tende trasparenti che separano la serra dagli spazi interni della casa);
- l’impianto idrico che, grazie a una piccola cascata e a un impianto di ricircolo, rinnova le acque di origine meteorica nella zona umida della serra;
- i serramenti e i tendaggi in dotazione agli ambienti abitati.
Le masse costruite e la zona umida interna alla serra svolgono infatti la funzione di volano termico bioclimatico, accumulando calore solare in inverno e creando un effetto camino che, sfruttando la direzione dei venti dominanti, raffresca la casa in estate in modo naturale grazie ai moti convettivi dell’aria. Il tutto grazie all’attento studio dell’orientamento e degli elementi ombreggianti, che stabilizzano la temperatura interna in prossimità del range di comfort termico, e utilizzando esclusivamente l’energia auto-prodotta dal campo fotovoltaico situato sulla copertura (circa 11 kWp), che alimenta anche il resto dell’edificio grazie anche a una batteria agli ioni di litio (14 kW).
Sono inoltre presenti:
- l’impianto per la ventilazione meccanica controllata integrato alla serra;
- una pompa di calore per l’eventuale integrazione termica della serra;
- impianto solare termico con 2 collettori, per la produzione dell’ACS.
Spazi e funzioni
Le strutture edificate sono concentrate nella fascia settentrionale del lotto, prevalentemente occupato dal giardino, con spazi disposti su un unico livello, attorno alla serra a doppia altezza, raggruppati secondo le affinità funzionali. L’accesso si trova lungo il fronte ovest, con il volume del garage posto a protezione del lato nord della pensilina che conduce all’ingresso, attraverso il quale chi entra percepisce subito la rigogliosa presenza della vegetazione.
Il volume con sezione a capanna accoglie gli spazi della zona giorno: delimitato da ampie vetrate, il living con caminetto è separato dall’area cucina- pranzo, affacciata a est verso la corte interna, che comunica con il locale pluriuso (palestra, relax, audiovisivi). La zona notte si estende verso levante, composta da quattro camere con spazi di supporto (lavanderia, servizi igienici) e dalla suite matrimoniale.
La serra è delimitata su tre lati da tende trasparenti ad avvolgimento verticale, che la rendono parte integrante della zona giorno e degli spazi connettivi. Grandi superfici trasparenti consentono l’introspezione fra esterno e interno, creando una continuità percettiva che esalta l’impiego di una tavolozza cromatica semplice e raffinata, composta da pavimenti in parquet e da candide partizioni murarie.
L’idea alla base del progetto consiste nel portare il verde e la natura all’interno della casa, della famiglia e dell’abitare stesso. Situata in posizione centrale rispetto a tutti gli ambienti dell’abitazione, la serra climatica è il “cuore pulsante” della casa. Per ottenere dalla serra calore e frescura, oltre alla circolazione dell’aria pura, tutte le automazioni sono programmate ad hoc da ABB». – Arch. Federico Mojentale, Studio Mojentale
«L’integrazione dei sistemi ha costituito la strategia vincente di questo progetto. I sensori KNX raccolgono i dati ambientali (temperatura, umidità, qualità dell’aria, ecc.) e, grazie alla potenza di elaborazione del PLC su cui risiede tutta la logica sviluppata per il controllo dei sistemi che gestiscono la serra bioclimatica, si realizza la termoregolazione senza la necessità di altri impianti». – Francesco Rui, Solution Developer, ABB Smart Building- PLC MPLUS Building, una versione custonizzata del PLC AC500 PM 5630 che gestisce tutte le logiche di automazione della serra;
- building automation i-bus KNX, per la gestione domotica dell’illuminazione, l’azionamento delle tapparelle, ecc. mediante i dispositivi modulari KNX;
- pulsantiere, termoregolatori e comandi (questi ultimi con superficie in vetro capacitivo senza cornice e possibilità di personalizzazione della serigrafia) della serie Tacteo;
- videocitofono e touch screen (7”) Welcome M, gestibile anche da remoto tramite smartphone;
- quadri System pro E energy, per la distribuzione elettrica secondaria fino a 800 A.
Nel PLC, in particolare, è installato il software sviluppato ad hoc per questa applicazione, che acquisisce di dati dai sensori KNX in campo (temperatura, umidità relativa, concentrazione di CO2, ecc.) e provvedono anche alle attuazioni (pompe, serrande, ecc.).
Il sistema è concepito per funzionare interamente in modo automatico, ma gli utenti possono agire manualmente sul touch screen per forzare temporaneamente lo stato di ogni aspetto (ad esempio per modificare i parametri di termoregolazione, aprire/chiudere il flusso della fonte nella serra, alzare/ abbassare le serrande, supervisionare il funzionamento dell’impianto, ecc.).
«ABB adotta da sempre un approccio sostenibile al business ed è a fianco di chi la promuove la sostenibilità. Siamo orgogliosi di aver contribuito a questo progetto e siamo sempre pronti a contribuire alla sostenibilità, mettendo in campo soluzioni e persone dove siano richieste soluzioni innovative, come è stato per la realizzazione degli impianti di questa abitazione unica al mondo». – Gianluca Lilli, Electrification Commercial Leader, Abb Italia
«Lavoriamo spesso per conto della società immobiliare dell’arch. Mojentale – afferma Riccardo Renon, titolare dell’impresa di installazione Impianti Elettrici Renon Riccardo di Piovene Rocchette (Vicenza). In questo caso il progetto impiantistico è risultato particolarmente evoluto ed estremamente sostenibile, una vera e propria “opera unica” nel suo genere. Ci siamo occupati di tutta l’impiantistica elettrica e speciale, compresa la parte domotica, lavorando a stretto contatto con ABB per la messa a punto dei cablaggi finalizzati all’integrazione del PLC e della relativa programmazione. Complessivamente siamo stati impegnati circa 4 mesi non continuativi, senza incontrare particolari problematiche, e siamo molto soddisfatti del lavoro compiuto».
