Energia solare e architettura

Contenuto: Collana La nuova alleanza: Architettura & Ambiente diretta da Paolo Portoghesi e Rolando Scarano

L'architettura, fin dalle sue origini, ci restituisce l'immagine della costruzione come modifica del microclima nonché la trasformazione dell'habitat come risposta alle necessità fisiologiche dell'uomo.
Il problema reale, e probabilmente il vincolo maggiore ad una capillare diffusione delle tecnologie sostenibili per il risparmio energetico risiede nel fatto che la base di conoscenza scientifica per la loro applicazione avviene in un linguaggio che non è quello dei progettisti quanto piuttosto quello dei fisici o degli ingegneri sistemisti.
Il problema presenta tutte le caratteristiche della complessità e non si presta ad essere risolto o semplicemente affrontato per parti: la diffusione del concetto di sostenibilità ambientale nella progettazione deve integrare nel tempo e nello spazio la divulgazione della informazione, la formazione e la rimozione della barriera del linguaggio.
Nel settore delle costruzioni il problema del linguaggio è estremizzato, forse a causa delle esigenze di differenziazione fra ingegneri ed architetti.
L'ambiente è caratterizzato da parametri fisici e, per controllarne la qualità, occorre avvalersi del linguaggio della scienza che è capace di farlo.
Con l'avvento della cultura moderna l'architettura è divenuta non più espressione di una cultura socio antropologica localizzata, ma espressione della cultura propria degli attori della produzione; questo fenomeno origina la decontestualizzazione che rende simili tutte le città del mondo. Se da un lato si ottengono effetti positivi (libero scambio di persone, di cultura, di capitali e quindi di materiali) non può tacersi l'abbassamento della qualità della vita per la perdita di tradizione e cultura, soprattutto nelle grandi città.
Attraverso il percorso verso il funzionalismo del Movimento Moderno e l'affermazione della cultura industriale, che porta anche una crescente conflittualità tra le classi sociali, il cambiamento coinvolge anche l'ambiente: esso perde il valore proprio e si trasforma in uno dei tanti dati esterni al progetto da adeguare alle esigenze presenti.
L'International Style, quando si pone il problema, lo limita all'orientamento degli edifici secondo la geometria solare tralasciando l'integrazione sia con l'ambiente naturale sia con quello artificiale, non considerando minimamente la possibilità di modificare l'edificio stesso.
Le ricerche che l'architettura razionalista effettuò in quel periodo, ad esempio, quelle di Le Corbusier, Gropius e Klein, anche se ponevano l'attenzione all'esposizione degli edifici ed alla loro disposizione nell'impianto urbanistico in relazione alle reciproche costruzioni, rimangono fini a se stesse poiché non riescono a superare quel gradino che porta alla corretta integrazione con l'ambiente circostante.
L'architettura degli ultimi 50 anni ha progressivamente dimenticato e trascurato a larga scala, nei processi progettuali, le tecniche di risparmio energetico per climatizzare gli edifici. Gli effetti sono noti: inquinamento, esaurimento delle risorse, ect.
Emerge ora la necessità di ridurre i consumi degli edifici e per questo è necessario agire in modo radicalmente nuovo sulla formazione dei progettisti. La prima scommessa è dunque riuscire a progettare in sintonia con i principi bioclimatici ed eco-compatibili ma anche utilizzare in edilizia fonti energetiche rinnovabili.
Il controllo della qualità ambientale è diventato un requisito essenziale nelle fasi del processo edilizio a seguito delle prime crisi energetiche e del crescente decadimento ambientale. Nato in un primo momento con il solo scopo del controllo energetico in funzione del risparmio, con l'evoluzione della tecnologia e dell'inquinamento metropolitano, vi si sono aggiunti gradualmente i controlli di tutti quei parametri fisici collegati alla concezione del microclima, degli spazi confinanti e del confort ambientale nel sistema edificio quali l'acustica, la ventilazione, il raffrescamento, l'illuminazione naturale e le emissioni di inquinanti da parte di materiali impiegati nell'edilizia. Il confronto critico tra le innovazioni tecnologiche e l'architettura tende a mettere in crisi le metodologie tradizionali della progettazione. Con l'espansione del mercato dei prodotti per l'edilizia a seguito dello sviluppo delle nuove tecnologie, il processo edilizio ha acquistato un'estrema varietà di tecniche costruttive con innumerevoli possibilità di integrazione di componenti. Tale ampia possibilità di interventi costituisce il primo limite alla guida regolata dei processi costruttivi in rapporto alle ricadute che i loro effetti hanno nel raggiungimento del confort interno; l'individuazione di migliori prestazioni per ogni componente del “sistema ambiente” si è sempre più complessificata soprattutto a causa dello sviluppo di nuove tecnologie che hanno ampliato il campo delle tecniche costruttive acquisite dal processo edilizio ma che, di contro, non sono state integrate con una opportuna normativa.
La soluzione più idonea sembra essere quella di sviluppare approcci progettuali più consapevoli e capaci di utilizzare le potenzialità degli strumenti messi a disposizione dalla scienza e dalla ricerca sperimentale.
Scientifizzare gli stadi della progettazione può, oggi, portare a interventi meno rigidi nella progettazione architettonica, spesso obbligatori per il rispetto della progettazione stessa. Questo non vuole significare che il progetto tecnologico esaurisca quello architettonico, ma le due parti si trovano a vivere in una stretta connessione gestibile attraverso gli strumenti della cultura e della creatività.
In altri termini, l'intero progetto deve essere caratterizzato da una interdisciplinarità motivata.
L'organismo edilizio rappresenta l'elemento mediatore tra ambiente interno ed ambiente esterno, luogo di sperimentazione e campo di applicazione di quell'insieme di segni ed icone che ne sostanziano i contenuti.
La necessaria integrazione delle nuove tecnologie, quindi, si offre come elemento manifesto del linguaggio e della morfologia di quell'architettura espressione di una rinnovata coscienza ambientale.
Parlare di integrazione, in altri termini, significa riconsiderare l'insieme dei rapporti reciproci che determinano non solo la configurazione dell'edificio in se, ma anche le relazioni e lo scambio dialettico che esso stabilisce con il contesto e l'ambiente circostante.
Tendere ad un bilancio ambientale positivo significa verificare non solo i consumi energetici ma anche le tecnologie costruttive ed i materiali utilizzati per la realizzazione del progetto. Il controllo di questi elementi non può non influenzare la metodologia progettuale stessa;
Una delle possibilità concrete a nostra disposizione è quella di migliorare la qualità del vivere attraverso l'utilizzo delle risorse (gratuite) naturali; sole, vento, microclima del luogo, capacità termica del suolo e dei materiali da costruzione, trasparenza ed opacità dell'atmosfera alle diverse radiazioni, il raffrescamento dello specchio d'acqua che evapora, la diversa ombra fornita nelle stagioni da alberi e rampicanti, il colore delle facciate e dei tetti, etc.

La lettura della storia della città, nella sua evoluzione storica, ci offre una visione del rinnovamento urbano profondamente legato alla mutazione delle componenti linguistiche attraverso la successione di stili e metodologie. La comparsa di nuovi linguaggi o l'introduzione di nuovi materiali, quindi, costituiscono eventi difficilmente scindibili sia da rinnovate visioni degli organismi urbani sia da nuovi approcci alla risoluzione dei temi e delle problematiche connessi allo sviluppo della città.
In quest'ottica, una riflessione sulle possibilità offerte dall'introduzione delle “tecnologie sostenibili” e, in modo particolare, sul condizionamento che queste determinano nei principi generatori stessi del progetto di architettura, suggerisce, inevitabilmente, ricerche volte alla definizione di “nuovi linguaggi”.
Nello specifico studiare la tecnologia fotovoltaica limitando la propria attenzione ai soli aspetti tecnico-tecnologici o alle pur importanti ricadute sul piano della salvaguardia ambientale senza prenderne in considerazione le valenze “semantiche” può determinare una “riduzione concettuale” del tema foriera di incomprensioni e limitazioni allo sviluppo ed alla diffusione capillare di questo nuovo strumento.
Il pannello fotovoltaico, costituito da silicio di varie fatture e aspetti, può legittimamente essere considerato un “materiale da costruzione”, una nuova ed importante possibilità linguistica offerta dalla tecnologia al necessario processo di costruzione di una città che non richieda quantità di energia incompatibili con le risorse disponibili.
Allo stesso modo, è possibile configurare nuovi scenari e, quindi, immaginare nuovi esiti per tutte le operazioni di recupero e riqualificazione del patrimonio esistente che costituiscono alcune tra le istanze più urgenti della città contemporanea sia nell'intervento sul tessuto storico sia su quello di più recente formazione.
Attraverso l'utilizzo cosciente delle nuove “tecnologie ambientali” è sicuramente ipotizzabile la costruzione di un nuovo linguaggio: linguaggio non prodotto esclusivo di canoni estetici, non legato a valori formali, ma teso a sostanziare contenuto che prescinde dalla forma, presenza paritetica delle diverse componenti estetiche, costruttive, del rapporto con l'ambiente, del soddisfacimento di una migliore qualità della vita, etc. etc.
Anche il delicato tema del rispetto e dell'interpretazione delle identità locali può essere affrontato attraverso la ricerca di coerenza con i valori espressi dal luogo che non significa necessariamente il ricorso alla “mimesi”, quanto piuttosto una attenta riflessione sull'utilizzo del linguaggio e delle aggregazioni spaziali.
Focalizzare l'attenzione su di un approccio colto al progetto di architettura deve significare la ricerca di quegli equilibri in grado di stabilire una alleanza e simbiosi con l'ambiente presente e ancora parzialmente riscontrabile in tutto il bacino Mediterraneo fin dall'era pre-moderna.
Delle tecnologie che hanno sfruttato l'energia “solare” si è invece troppo spesso fatto uso architettonico posticcio, applicando i pannelli sopra tetti tradizionalmente concepiti o talvolta tentando di celarli nella struttura degli edifici (retrofit). Il fotovoltaico richiede invece studi approfonditi sulle possibilità applicative che tendano a far entrare lo stesso e la sua componentistica a pieno titolo nella composizione configurazionale dell'architettura cosí come nel progetto di design.
Allo stesso modo di altri materiali nel passato si tratta di sperimentarne ora, in modo paradigmatico, le potenzialità e possibilità d'uso, dando nuova espressività alla progettazione di una “architettura energetica” cosí attuale e futuribile nell'ottica della sostenibilità delle scelte di sviluppo della qualità edilizia.
Nell'integrazione particolare importanza assume la cura dei dettagli costruttivi che deve garantire il connubio tra parti strutturali ed elettriche. Soddisfatti i requisiti tecnici, le possibilità di sperimentazione estetica sono notevoli soprattutto lavorando sul design industriale a contatto con le ditte produttrici di pannelli. Si potrà operare sui supporti, sui sistemi compositivi di aggregazione, sulla componentistica edile prefabbricata.
E' forse legittimo ipotizzare una nuova interpretazione della “cultura ambientalista”, che identifica la condizione “naturale” dell'uomo moderno come quella che si sviluppa in un “ecosistema artificiale” e non più naturale, di cui la città rappresenta il prodotto più complesso restituendo la dualità del nostro modo di esistere nel mondo.
Questa condizione di “naturale artificialità” dell'uomo contemporaneo pone in evidenza tutte le contraddizioni maturate dal rapporto conflittuale tra l'“ecosistema urbano” in cui di fatto viviamo e l'”ecosistema naturale” cui aspiriamo.
Tuttavia, proprio da questa conflittualità apparentemente insanabile è possibile trarre utili indicazioni volta a definire nuovi modelli di sviluppo e trasformazione del nostro habitat: Interpretare la città contemporanea come l'ecosistema naturale dell'uomo determina una rivoluzione culturale in cui le nuove componenti tecnologiche divengono gli strumenti necessari e la misura scientificamente fondata di ogni attività edificatoria.
La sostenibilità ambientale in senso lato, il controllo e l'ottimizzazione dei processi produttivi, lo studio e l'applicazione cosciente dei materiali per l'edilizia sono gli strumenti oggi a nostra disposizione per la costituzione di una “naturalità artificiale” costituita da giardini, fontane, pavimentazioni, volumetrie, barriere ecologiche, barriere acustiche, barriere termiche, orientamento dell'aggregato edilizio, distribuzione delle comunicazioni veicolari etc. Il linguaggio non è più rivolto esclusivamente ad un fine estetizzante quanto alla più asciutta e razionale soluzione di problemi attuando una trasformazione del lessico tecnologico dei materiali e del linguaggio tecnico.
In quest'ottica la nuova architettura solare diviene sinonimo di misura, risparmio, eleganza. La città, non più concepita secondo logiche tradizionali si offre come “ecosistema urbano”, territorio antropizzato fatto di un insieme di architetture tra loro necessariamente integrate.
La stessa forma degli edifici si traduce in uno strumento che produce e dissipa energia attraverso particolari organizzazioni morfologiche. L'energia solare è a tutti gli effetti una componente che non solo imprime forma ma che si rivela efficace anche da un punto di vista estetico.


Indice del volume
Introduzione - Il linguaggio dell'architettura solare - Il problema ambientale e lo sviluppo sostenibile - Le fonti energetiche rinnovabili - Dall'architettura eco-compatibile a quella bioclimatica - L'energia solare e le tecnologie per il suo sfruttamento - Elementi essenziali della tecnologia fotovoltaica - Fotovoltaico: i costi, il mercato e le politiche di incentivazione - Applicazioni del fotovoltaico in architettura - Edifici per uffici - Edifici polifunzionali - Edifici di servizio pubblico - Edifici per esposizione - Edifici industriali - Edifici governativi - Edifici per l'istruzione - Edifici residenziali - Bibliografia