Strutture architettoniche sostenibili: i grattacieli sono davvero green?

Entro il 2030 5 miliardi di persone, secondo le stime delle Nazioni Unite, vivranno nelle aree urbane. Questo significa che il 60% della popolazione mondiale si concentrerà nelle città. Non è la prima volta che affrontiamo questa problematica che sta portando le città a mettere in atto delle strategie evolutive a lungo termine per poter rispondere a  questa domanda, che è in prima istanza abitativa. Dove e come accogliere una popolazione in crescita senza impattare sull’ambiente? Le città del futuro (a anche del presente, a dire il vero) hanno bisogno di strutture architettoniche sostenibili e i grattacieli rappresentano sicuramente la soluzione più efficiente da un punto di vista di gestione e ottimizzazione dello spazio.

Verticalità uguale ridotto consumo di suolo ma questo non basta

Costruire in verticale vuol dire ridurre il consumo di suolo e questo già di per sé rappresenta un elemento di sostenibilità. Ma l’altezza non è chiaramente sufficiente per decretare il basso impatto ambientale di una struttura. I grattacieli, proprio per le loro dimensioni, sono strutture molto complesse e per garantirne delle elevate performance energetiche è necessario che ci sia una stretta collaborazione fra architettura e ingegneria. Parlare di green design in questo caso vuol dire integrare una serie di aspetti molto diversi, che vanno dalla struttura architettonica in sé a quella impiantistica.

Le strutture architettoniche sostenibili richiedono integrazione fra aspetti ingegneristici e architettonici

Se in linea generale tutti gli edifici necessitano un processo di integrazione, le alte strutture architettoniche sostenibili hanno bisogno di un livello maggiore di integrazione applicato a tutti gli step progettuali. Se gli ingegneri vedono la sostenibilità in termini di una riduzione dei consumi energetici ottenibile attraverso l’implementazione di sistemi meccanici innovativi, gli architetti la vedono nella configurazione di un edificio, a partire dalla forma, dall’orientamento, dal design della facciata fino alla messa in atto di alcune strategie di progettazione passiva.

Sfruttare al massimo il sole

I grattacieli ben si prestano al rispetto di alcuni principi di edilizia sostenibile, di cui si dovrebbe sempre tenere conto. Il primo è quello del guadagno solare. Un edificio che si sviluppa in altezza è molto più esposto ai raggi solari, perché generalmente i livelli più bassi vengono occupati da esercizi commerciali o aree pubbliche e più si sale più si è esposti al sole, non soltanto per vicinanza ma anche soprattutto perché generalmente non ci sono altri edifici vicini a fare da scudo. Sfruttare questa caratteristica è fondamentale per la progettazione di strutture architettoniche sostenibili.

Sì alle facciate vetrate ma attenzione al surriscaldamento e alla dispersione di calore

E’ per questo motivo che la maggior parte dei grattacieli è rivestito da facciate vetrate, che favoriscono un forte ingresso di illuminazione naturale, riducendo i consumi elettrici e quelli energetici legati agli impianti di riscaldamento. Ci sono però due aspetti critici delle facciate in vetro.  Da un lato una forte illuminazione può provocare un surriscaldamento degli spazi interni, annullando i benefici di un risparmio sul riscaldamento nei periodi invernali con un uso eccessivo di sistemi di aria condizionata in quelli estivi. Dall’altro il vetro, a meno che non si opti per vetri basso emissioni o vetri camera con gas inert, solo per fare qualche esempio, provoca un incremento delle dispersioni di calore rispetto a una facciata in muratura e può quindi non rappresentare un valido alleato per l’isolamento termico.

La soluzione: facciate a doppia (o tripla) pelle

Per risolvere questa problematica la tecnologia ha fatto passi da gigante negli ultimi anni. Le facciate a doppia pelle (ne esistono anche a tripla pelle, ma non sono ancora molto diffuse) ne sono un esempio. Si tratta di facciate costituite da due pareti in vetro, separate da un’intercapedine. Quella esterna presenta delle aperture che permettono l’ingresso e l’uscita dell’aria dall’esterno che può essere utilizzata per la ventilazione naturale degli ambienti interni o in qualche caso, grazie a delle bocchette, viene connessa agli impianti.

Il vento è un elemento da utilizzare

L’altezza, oltre a favorire l’irraggiamento solare, è sinonimo di maggiore esposizione al vento. Ecco che le elevate strutture architettoniche sostenibili devono pensare di poter sfruttare questa fonte rinnovabile, prevedendo ad esempio l’installazione di turbine eoliche o di sistemi alternativi che utilizzino il vento. Un ottimo esempio è rappresentato dal noto Beddington Zero Energy Development (BedZED), un complesso edilizio eco-compatibile realizzato a sud di Londra. Sebbene non si tratti di un edificio estremamente alto, è una struttura grande e complessa e soprattutto pioneristica nel suo genere, se pensiamo che è stata ultimata nel 2002 e rappresenta tutt’ora un modello a cui ispirarsi.

Turbine eoliche e camini a vento

E’ un insediamento a zero emissioni, quindi le misure sostenibili messe in atto sono davvero tante. Sul fronte della ventilazione il ricambio dell’aria interna è affidato a un sistema di ventilazione naturale eolica basato su una serie di camini a vento posizionati sul tetto, un elemento che tra l’altro è diventato iconico per il progetto, anche per il fatto di essere colorati. L’innovazione tecnologica risiede però nell’essere collegati a uno scambiatore di calore che preriscalda l’aria pulita in entrata con il calore sottratto dall’aria viziata in uscita. Un sistema che sostituisce l’impiantistica legata alla climatizzazione.

La sostenibilità è un concetto complesso

L’analisi potrebbe proseguire prendendo in considerazione moltissimi altri interventi legati alla sostenibilità e all’efficienza energetica ma in conclusione possiamo dire che non basta andare in alto per pensare di ridurre l’impatto ambientale e che non tutti i grattacieli che si stanno realizzando in tutto il mondo possano essere considerati delle strutture architettoniche sostenibili.