Le case passive sono edifici che hanno un fabbisogno annuale di riscaldamento talmente ridotto da permettere di rinunciare ad un sistema di riscaldamento tradizionale: il calore necessario può essere apportato dall’aria immessa con il sistema di ventilazione. Per questo, l’effettivo valore del carico termico specifico deve essere minore o uguale a 10 W/m2 (Watt per metro quadrato di superficie netta riscaldata); anche nei giorni più freddi, i carichi termici sono così bassi da rendere superflui altri sistemi separati di produzione e di distribuzione del calore.

La realizzazione di case passive impone limiti restrittivi, tra i quali vetrature con bassi valori U in funzione del clima con elevato grado di trasmissione della radiazione solare, in modo da permettere anche in inverno un guadagno termico netto, e finestre con bassi valori U in funzione del clima.

Il semplice elenco dei singoli componenti adeguati alle case passive non è tuttavia ancora sufficiente per fare di un edificio una casa passiva: l’intero è più della somma delle sue parti. L’interazione tra i singoli componenti rende necessaria una pianificazione integrale, attraverso la quale si possono soddisfare gli standard per le case passive.

I costi di una casa passiva sono alti se paragonati ad una comune costruzione, ma sono concorrenziali rispetto a quelli degli edifici che rispondono alle normative sul risparmio energetico perché l'eliminazione dell'impianto termico convenzionale compensa in parte l'aumento dei prezzi causato dal massiccio isolamento. In Italia, grazie alle condizioni climatiche più favorevoli, i parametri degli edifici passivi si raggiungono con meno sforzi.

I serramenti finestra

I serramenti finestra devono svolgere molteplici funzioni: devono far entrare la luce negli ambienti, impedire al calore interno di migrare all'esterno, proteggere l'ambiente interno dagli agenti atmosferici e possedere elevate caratteristiche fonoisolanti.

Le normali finestre utilizzate in un edificio convenzionale causano perdite energetiche pari a circa il 20% del totale. In un edificio passivo si devono pertanto utilizzare finestre con elevate prestazioni termiche, tipicamente a triplo vetro con doppia intercapedine termoisolante.

Le perdite di energia di una finestra sono determinate dagli elementi che la compongono: telaio e vetri. Il telaio è l'elemento più debole. Negli edifici passivi si tuilizzano telai speciali termoisolanti multicamera.

Se da una parte l'alta trasmittanza termica (paragonata alla trasmittanza termica dell'involucro opaco) fa delle finestre nelle ore notturne i componenti più disperdenti dell'involucro, dall'altra le finstre permettono il passaggio della luce solare nelle ore diurne e quindi consentono un grande guadagno termico gratuito.

In sintesi si può dire che una buona finestra deve bilanciare i guadagni solari durante le ore diurne con le perdite termiche durante le ore notturne.

"IL BUILDING 2000" per il centro ricerche Rockwool (Dossier tratto dal libro di Attilio Carotti, edito da Libreria Clup "La casa passiva - costruzione & struttura")

E' stato inaugurato nell'estate del 2000 il nuovo centro di ricerca per i 130 impiegati della Rockwool International A/S, L'architetto progettista è il prof. Jens Arnfred Vandkunsten, il consulente tecnico Erik K. Jorgensen.

L'obiettivo era di generare una costruzione per uffici a basso consumo energetico con una buona qualità del disegno architettonico e una richiesta energetica per il riscaldamento pari ad 1/3 dei requisiti richiesti dalla normativa nazionale (circa 50 MJ/m2 all'anno).

Con un consumo di energia del 70% rispetto alle norme di regolamentazione edilizia danese - una tra le più rigorose al mondo - la costruzione dà il proprio contributo alla creazione di un futuro più pulito ed alla diminuzione dell'effetto serra.

Sulla base di quanto detto si potrebbe pensare che queste misure conducano ad una costruzione estremamente "chiusa", con poche finestre. Qui con Building 2000 si è praticamente fatto l'opposto.

Dal fronte sud Building 2000 appare come una costruzione ad un piano disposta lungo un pendio. Di qui, la costruzione è divisa in due masse che si proiettano nel paesaggio aperto con la linea ascendente della copertura che si conclude nei rivestimenti vetrati della facciata nord.

La struttura ha una massa più grande verso sud dove c'è maggiore irraggiamento solare. In questo modo, maggiore quantità di riscaldamento solare passivo può accumularsi nella massa della costruzione. Verso nord, dove grandi quantità di luce sono richieste dagli uffici, la struttura impiega grandi superfici vetrate.

Isolamento

La facciata ovest presenta esternamente un isolamento di 470 millimetri consistente in pannelli Super A-Batts da 220 mm, pannelli ProRock e pannelli Rockwool lamella disposti all'esterno, protetti dietro vetro temperato.

I ponti termici andavano presi seriamente in considerazione in una costruzione come Building 2000: di conseguenza, è stato creato un incavo per alloggiare l'isolamento nella fondazione dove la facciata viene a contatto con il calcestruzzo. In questo modo è stato anche possibile creare fondazioni inclinate che contribuiscono a creare leggerezza.

L'isolamento della copertura è di 490 mm e consiste in 300 mm di ProRock uniti con pannelli super A-Batts, pannelli resistenti al fuoco Conlit e pannelli per isolamento acustico Rockfon Sonar. La lunga superficie del tetto con pendenza verso sud è protetta da un sistema di pannelli ProRock con alluminio verniciato nero, giuntate per l'intera lunghezza per minimizzare il rischio di intrusione dell'umidità. Alcuni di questi elementi di copertura sono di 70 metri di lunghezza, e sono stati costruiti sul luogo con l'utilizzo di una pressa mobile.

Luce

La luce migliora l'atmosfera, e la luce naturale in Building 2000 è la più abbondante di qualsiasi costruzione a bassa energia fin qui realizzata. In un edificio standard la zona finestrata è normalmente il 15-20% della superficie coperta. In Building 2000 questo rapporto è aumentato al 35% del totale della superficie coperta; questo è il più alto rapporto fin qui realizzato in un edificio a basso consumo. Le finestre hanno triplo vetro con intercapedini riempite di gas cripton . Il valore di trasmittanza termica U per il solo vetro è di 0.45 W/m2/°K mentre il vetro e telai hanno un valore di U di 0.85 W/m2/°K.