Less is more: l’Italia va al Solar Decathlon 2014 con RhOME, a home for Rome

Solar Decathlon è una competizione internazionale ideata nel 1999 dal Dipartimento dell’Energia del Governo degli Stati Uniti che, con cadenza biennale, da allora si ripete negli USA, dal 2010 in Europa e dal 2013 in Cina. Nel corso di ogni edizione vengono selezionati venti team universitari, provenienti da tutto il mondo, che si confrontano in un decathlon dell’Architettura sostenibile, con l’obiettivo di progettare, costruire e simulare una vera vita domestica in un edificio residenziale ad alta efficienza energetica, alimentato con la sola energia solare.
Quest’anno la sede europea del concorso sarà Versailles in Francia. L’Italia sarà rappresentata dal team dell’Università di Roma TRE, con il progetto RhOME. È la seconda volta che l’Ateneo di Roma TRE prende parte alla competizione mondiale dell’edilizia sostenibile: due anni fa, a Madrid, con la casa mediterranea MED in Italy, si classificò al terzo posto, vincendo molti premi tra cui l’oro in Sostenibilità, una prova presente solo nella versione europea del concorso e orientata a misurare l’impronta ecologica dell’edificio in gara.
Per l’estate 2014 la competizione chiede risposta a quesiti ancora più articolati e complessi rispetto alle edizioni asiatiche e americane, attraverso 4 parole chiave: densità, sobrietà, mobilità e accessibilità economica, che puntano a orientare il lavoro progettuale verso una risposta per le città da cui provengono i team delle università selezionate. Una novità di tutto rilievo per la competizione, che passa dal cercare soluzioni per l’abitazione del futuro ai temi più urgenti della rigenerazione urbana per la smart city. Solar Decathlon, infatti, essendo stato ideato negli Stati Uniti, ha sempre puntato alla costruzione di prototipi di case isolate e monofamiliari, mentre nella versione europea del 2014 il tema della città ha assunto un peso centrale con la esplicita richiesta di intensificare la densità urbana al fine di ridurre il consumo di suolo. Inoltre l’edizione francese, puntando alla sobrietà, limita molto la quantità di fotovoltaico inseribile nei prototipi in gara, tanto che dai 20 kW di picco ammessi negli Stati Uniti, in Francia se ne potranno avere solo 5. In questo modo si cambia orientamento: l’enfasi non è più sulla produzione energetica, ma sull’efficienza e la sostenibilità, applicate non soltanto ai processi di produzione dei materiali e delle costruzioni, ma anche a quelli della città in generale, della mobilità e del trattamento di acqua e rifiuti. Infine, tutte queste soluzioni hanno poco effetto sulla risoluzione dei problemi energetici globali se non divengono “per tutti”, ovvero accessibili economicamente anche alle fasce meno abbienti della popolazione.
Facendo sintesi di queste indicazioni il team italiano ha ideato il progetto RhOME, e propone, con lo slogan a home for Rome, di risolvere alcuni dei problemi della periferia romana attraverso il social housing e forme di coworking per i nomadworker di oggi. Soluzioni per il trattamento dei rifiuti, limiti all’uso di tecnologie attive, mobilità per tutti e a basso contenuto di CO2 sono alcuni dei temi che affiancano il recupero delle preesistenze archeologiche e dell’agro romano.

Less is more: l’Italia va al Solar Decathlon 2014 con RhOME, a home for Rome

Il 20 agosto 2013 è stato l’Earth Overshoot Day, il giorno in cui il consumo delle risorse naturali da parte degli uomini ha superato la produzione che la Terra è in grado di generare. In questo momento, mentre sto iniziando a scrivere, nel mondo si stima ci siano 7.221.522.423 persone e a questi ritmi si prevede che la popolazione raggiungerà i 9 miliardi nel 2050. Il 72% di queste persone vivrà nelle grandi città e per sopravvivere avrà bisogno di nutrimento, acqua ed energia. Già adesso, nelle grandi città europee ed americane, si concentrano i più alti consumi energetici, dovuti principalmente all’edilizia, che da sola richiede il 40% dell’energia prodotta in Europa. E l’edilizia residenziale prende la fetta più ampia di questi consumi. Questo dato dimostra che è proprio attraverso azioni sull’abitare e sulle nostre case che può avvenire il più significativo effetto di riduzione dei consumi energetici. In tal senso la competizione Solar Decathlon che punta a cercare soluzioni efficienti e sostenibili per l’abitare, ha individuato la strada più giusta ed efficace sin dalla fine del secolo scorso.
Parallelamente ai consumi, le grandi città del mondo assistono ogni giorno all’intensificarsi dei problemi della degenerazione urbana, architettonica e soprattutto sociale. Un degrado che cresce con l’aumento progressivo della popolazione e l’impoverimento della massa. Città come San Paolo, Caracas o Hong Kong sono solo alcuni esempi. Roma, la città eterna, piena di resti archeologici e patrimoni monumentali, condivide con le grandi metropoli questi problemi di degrado.
Il lavoro che l’Università Roma TRE porta in competizione al Solar Decathlon 2014 ha come obiettivo la ricerca di una risposta ai problemi più urgenti della capitale d’Italia, attraverso l’elaborazione di un progetto di rigenerazione urbana che interviene in aree periferiche in cui prevalgono ancora le regole della città informale e dove convivono abusivismo edilizio e presenze storico-monumentali.
Il progetto RhOME rappresenta un piano di intervento pensato per il quartiere di Tor Fiscale a Roma ma esportabile in molti altri contesti italiani o esteri per materializzare l’idea di Smart City.
Nell’indicazione del Piano Regolatore di Roma, l’area di studio, in cui il progetto è sperimentalmente applicato, è inclusa nella tipologia “Città da ristrutturare” per la quale sono previste azioni di demolizione, sostituzione, trasferimento a distanza e riuso, che sono state rese attuative dal Programma Integrato di Intervento (PRINT) per la progettazione e programmazione di interventi di riqualificazione.
Il progetto RhOME quindi, muovendosi nelle prescrizioni del PRINT, perimetra le aree nelle quali intervenire e prevede la demolizione delle costruzioni scadenti e di poco pregio, che presentano condizioni di insalubrità e insicurezza all’uso e provocano disagio sociale (fig. 1), e il trasferimento degli abitanti in edifici costruiti nei vuoti delle parti del quartiere più urbanizzate (fig. 2), per creare aree in cui si inneschino nuovi processi culturali e formativi e occasioni di lavoro sulla scia delle tendenze di sviluppo economico più attuali, quali quelle dei maker e degli startupper.

Figura 1

Figura 2

Gli edifici messi a punto, inseriti in un meccanismo virtuoso di rigenerazione ad ampio raggio che tocca il ciclo di vita, di gestione e di dismissione del progetto, rappresentano il tentativo concreto di cercare soluzioni urbane in linea con i settori che Horizon 2020 considera fondamentali per la crescita e lo sviluppo sostenibili: occupazione, innovazione, energia, istruzione, povertà ed emarginazione.
I principi su cui il progetto si fonda sono riassumibili nello slogan di miesiana memoria Less is More, con il quale si intende nel nostro caso puntualizzare che la riduzione è in grado di realizzare un vantaggio. Questa filosofia si applica non solo agli edifici, ma anche allo spazio urbano che li circonda e alle sue modalità di organizzazione e gestione. Il prototipo che andrà in gara a Versailles è un appartamento estrapolato da uno dei 10 edifici di 5 piani e 15 alloggi che creano il quartiere smart di Tor Fiscale e ne sintetizzerà tutti gli aspetti (fig. 3).

Figura 3

Primo di questi è il concetto di MORE UTILITY, LESS CAPACITY, ovvero la possibilità di immaginare edifici composti da unità alloggiative minime e flessibili. La popolazione attuale, sebbene multietnica e quindi legata anche a tradizioni e costumi diversi tra loro, registra nel mondo occidentale una consistente diminuzione del numero di componenti del nucleo familiare. Single, divorziati, anziani, coppie monoparentali rappresentano una fotografia ben più fedele al quadro della società attuale che non la famiglia allargata mediterranea che ha prevalso nella programmazione delle nostre città fino ad anni recenti. RhOME risponde alle esigenze di queste famiglie pensando alloggi piccoli, tra i 30 e i 60 metri quadrati, in grado di modificare il loro assetto giornaliero, trasformando tra il giorno e la notte i propri spazi domestici. In questo modo contribuisce alla ridensificazione dei quartieri di Roma, poiché non è tanto sul numero di metri cubi per metro quadro che si dovrebbe misurare la densità urbana, quanto sul numero di persone insediate per unità di superficie fondiaria. Alloggi piccoli permettono un’occupazione reale dello spazio. Inoltre la proposta verte sul social housing, una forma abitativa temporanea, in cui il ricambio frequente degli utenti è alla base della filosofia. Anche questa accezione risponde meglio alle esigenze della società contemporanea, che ha bisogno di mobilità e frequente cambiamento. Si pensi a fenomeni lavorativi attuali quali le attività di startupper, maker o nomadworkers. Neologismi che sintetizzano bene i costumi di una società che non può più sperare nel “posto fisso”, e che vive alla ricerca di luoghi che possano risultare fertili alla creatività di uno specifico periodo.
Per far questo gli edifici pensati per il quartiere RhOME sono edifici veloci nella costruzione e a basso impatto ambientale. La strategia che seguono si riassume in MORE PRODUCTION, LESS CONSTRUCTION, che punta ad avere soluzioni industrializzate che permettono tempi certi di assemblaggio e prestazioni controllate. RhOME adotta la tecnologia del legno, che tra i tanti materiali che si prestano alla prefabbricazione (acciaio, alluminio, cemento armato) costituisce quello più sostenibile, perché derivato da fonti rinnovabili e perché necessita di consumi energetici per la sua produzione estremamente ridotti rispetto alle altre tecnologie costruttive. I vantaggi di procedere per assemblaggio di componenti realizzati in stabilimento sono evidenti soprattutto nei tempi che essendo indipendenti dalle condizioni metereologiche divengono garantiti (fig. 4). Vantaggi sostanziali se si pensa, ad esempio, a sostituzioni edilizie, con demolizioni di edifici esistenti degradati e loro ricostruzione con spostamento degli abitanti. Ma anche se si guarda dalla prospettiva del costruttore che può rientrare del proprio investimento in tempi certi.

Figura 4

Il legno, inoltre, sta vivendo una stagione positiva e di grande attenzione da parte del mercato, perché offre durabilità, comfort, leggerezza, a prezzi competitivi rispetto alle costruzioni tradizionali. Tuttavia in Italia viviamo in regioni a clima caldo temperato, distanti dai luoghi in cui il legno si è affermato nel passato come tecnologia predominante. Vediamo però come un problema il ricorso al legno se utilizzato nello stesso modo in cui viene impiegato nelle regioni alpine o nordeuropee. Per tale ragione puntiamo al concetto del “leggermente pesante”, ovvero MORE MASS, LESS WEIGHT. Questo riguarda la produzione di componenti in legno leggeri durante il trasporto e le movimentazioni di assemblaggio, con evidenti riduzioni sui consumi energetici in fase di cantiere. Tali componenti vengono poi appesantiti in opera, attraverso il riempimento dello strato più interno della stratigrafia di parete con elementi inerti. Tale strato, che nella competizione per ragioni di reversibilità (i prototipi abitativi, dopo i 15 giorni di gara, devono essere rismontati) è costituito da sabbia sfusa contenuta in contenitori di alluminio riciclato, nell’edificio reale potrà essere realizzato con qualsiasi materiale in grado, per la sua capacità termica, di trattenere inerzialmente il calore che si genera all’interno nelle diverse stagioni ed accumulare i guadagni termici. In questo modo si ripristina, con riguardo al microclima domestico interno, il comportamento della massa muraria tradizionale nel clima mediterraneo per il controllo del comfort termo igrometrico indoor.
Ma una casa costruita deve anche essere in grado di rispondere ai bisogni di domani, per non risultare subito superata. E l’oggi e il domani richiedono un’enfasi sul comportamento passivo per ridurre i consumi di energia, ma hanno anche bisogno di garantire condizioni di comfort rispondenti agli standard cui siamo abituati e che nel futuro potranno solo incrementare come prestazioni erogate. Pertanto è necessario integrare il comportamento passivo con un comportamento attivo degli impianti. A tal fine il progetto RhOME segue il protocollo Active House, quello cioè che mette a sistema Ambiente, produzione di Energia e Comfort. Il concetto sotteso da questo protocollo si riassume nella filosofia seguita da RhOME: MORE SYNERGY, LESS ENERGY, far cioè lavorare l’intero edificio come una efficiente macchina in grado di ottimizzare il comfort termico e luminoso e minimizzare i consumi energetici. Gli impianti di produzione energetica e di controllo termoigrometrico e della qualità dell’aria collaborano tra loro in una sinergia che richiede poca energia. Da un lato quindi ci sono i parametri bioclimatici di forma e orientamento, che consentono la ventilazione naturale, l’ombreggiamento estivo, l’ingresso di luce naturale, i guadagni termici. Si uniscono a questi aspetti le caratteristiche di involucro, per materiali e loro organizzazione stratigrafica, che garantiscono la tenuta all’aria, evitano le dispersioni termiche invernali, impediscono l’ingresso dell’onda termica estiva, attivano la massa interna come accumulatore termico per assorbire i guadagni termici diurni invernali e rilasciarli di notte o per accumulare il carico termico estivo interno, che grazie al free cooling viene poi rilasciato all’esterno di notte. Dall’altro lato, invece, gli impianti sono essenziali e RhOME si avvale di una pompa di calore che, in sinergia con la produzione di energia elettrica da impianto fotovoltaico e acqua calda prodotta da pannelli termodinamici, gestisce il funzionamento di pavimenti radianti che collaborano al comfort termico con la ventilazione meccanica controllata connessa al recuperatore di calore (fig. 5). Ogni appartamento è autonomo dal punto di vista della quantità di energia termica ed elettrica prodotta e della gestione impiantistica. A tale fine le condizioni della casa, gli impianti di produzione energetica e tutti gli elettrodomestici generano informazioni che vengono raccolte in un unico interfaccia e da lì gestite direttamente dall’utente. Nessun automatismo è previsto nelle case del futuro quartiere RhOME. I loro abitanti infatti, applicano il motto MORE INFORMATION, LESS AUTOMATION, e grazie ai dati che possono leggere su display smart vengono giorno dopo giorno educati al controllo dei consumi, alla gestone accorta dell’energia disponibile, attuando scelte energetiche in piena libertà e coscienza. I cittadini di domani infatti dovranno essere sempre più in grado di attivare processi di gestione autonoma dei loro consumi, per essere in grado di guidare al meglio le case del futuro. Senza abitanti capaci di vivere in queste case, anche i sistemi più efficienti genererebbero alti consumi. La sfida, nelle strategie del team RhOME, è proprio quella di educare una polis di domani e di partire da quartieri periferici per rigenerare le città. Quartieri dove avrebbe inizio l’internet delle case, ovvero un network di abitazioni che condividono scelte e consumi in una gara al risparmio energetico. Costumi che si apprendono via via e che si riverberano nella gestione dello spazio semipubblico e pubblico dell’interno nuovo quartiere smart, dove i principi d’uso seguono il principio biologico, sintetizzato da Bruno Munari in “da cosa nasce cosa” (fig. 6 a, b, c), alla ricerca del MORE RESOURCE, LESS WASTE, cioè della trasformazione continua dello scarto in risorsa per un processo successivo: l’acqua viene raccolta e rimmessa in circolo, le acque grigie e nere sono depurate da un depuratore centralizzato, gli orti agricoli generano prodotti venduti nelle piazze del quartiere, che generano a loro volta compost che concima i campi da cui provengono, i rifiuti di grandi dimensioni dell’intera città sono le risorse di cui si alimentano fablab e coworking di zona e danno avvio a nuove produzioni, riparazioni, assemblaggio, crerando una cittadinanza attiva anche nella produzione da riciclo e riuso. Il prototipo RhOME che andrà a Versailles, proprio in linea con questa filosofia, sarà arredato anche con pezzi recuperati da cassonetti e robivecchi, cui ridanno nuova vita gli stessi studenti, nel FabLab universitario.

Figura 5

Figura 6 a, b, c

Un quartiere a tutto tondo sostenibile non può prescindere tuttavia da una mobilità diversa e più rispettosa dell’ambiente. Per questo gli abitanti di RhOME non hanno automobili e nel quartiere non ci sono parcheggi nelle vicinanze. Tram, autobus e metropolitane leggere collegano quest’area con la città più centrale e gli scambi intermodali di stazioni e aeroporti. Il servizio di car sharing elettrico della città sarà molto utilizzato dalla popolazione del nuovo Tor Fiscale, mentre per gli spostamenti di prossimità sarà disponibile un bike sharing di zona. DRIVING LESS, SHARING MORE è il leitmotiv della vita nel nuovo quartiere smart, dove orti urbani, coworking, connessioni open wifi, asili, mercati locali, botteghe artigiane avanzate, murales verdi attraggono creativi, innovatori, intellettuali in un quartiere pensato per tutti, perché le case avranno costi accessibili ed affitti calmierati, anche grazie all’azzeramento delle bollette mensili (fig. 7).

Figura 7