Gli edifici resilienti sono la risposta al cambiamento climatico?

08/05/2024 - La resilienza identifica la capacità di un sistema di assorbire gli stress ed adeguarsi ai cambiamenti.
 
Da un po' di tempo, la resilienza è uno dei temi caldi legati all'edilizia. Alla base di questa crescente sensibilità c’è, purtroppo, l'aumento di eventi climatici estremi, che portano ad una maggiore consapevolezza dell'importanza di progettare e costruire edifici e città resilienti, che possano resistere a eventi straordinari come le alluvioni pluviali (pluvial flooding), le ondate di calore, le trombe d’aria, fino ai più catastrofici, come inondazioni, terremoti, uragani ecc.
 
Lance H. Gunderson e C. S. Holling nel loro libro “Panarchy: Understanding Transformations in Human and Natural Systems”, del 2002, scrivono: “le modificazioni indotte dal cambiamento climatico trovano città e territori ancora non preparati a farvi fronte in modo strutturale, favorendo in tal modo un adattamento generato inevitabilmente dall’emergenza e non da quel necessario rinnovamento, previsionale e resiliente, in grado di mantenere la funzionalità del sistema e la sua riconoscibilità”.
 
Sulla base di queste considerazioni, diventa quindi fondamentale mettere in atto strategie di adattamento.
 
Nel 2019 la International Organization for Standardization (ISO) ha iniziato a lavorare sul tema della Gestione Sostenibile delle Comunità. Con la ISO 37123:2020, “Indicators for resilient cities”, ad esempio sono stati forniti gli indicatori per valutare il livello di resilienza delle città, cioè la loro capacità di adattarsi alle sfide e di reagire in caso di eventi imprevisti, mantenendo attive le funzioni essenziali.
 
Attraverso questa norma è possibile, pertanto, determinare la resilienza di una città in modo verificabile; questo offre alle comunità una strategia di sviluppo a lungo termine, che rispetta le risorse e i bisogni delle generazioni presenti e future.
 

Com’è fatto un edificio resiliente?

La resilienza riesce a coinvolgere i sistemi territoriali e urbani, se prima scende fino alla scala dell’edificio.
 
Un edificio resiliente è:
 

• un edificio sostenibile;
• un edificio adattativo.

 
La definizione di edificio sostenibile è ormai molto familiare, si tratta di costruzioni che hanno il minimo impatto sull’ambiente e in grado di migliorare la qualità della vita.
 
L’adattività, invece, è molto probabilmente il carattere più strategico della resilienza.
 
Alla scala dell’edificio, l’adattività si riferisce a quella capacità dell’involucro di assorbire gli effetti generati dall’ambiente circostante, costruito e naturale, e, sua volta, di incidere sulla qualità dell’ambiente stesso.
 
In un edificio resiliente l’involucro assume un ruolo determinante. Per realizzare un involucro adattativo è necessario fare ricorso a tecnologie innovative per l’edilizia; tratteremo alcune di queste nei paragrafi successivi. 
 

Edificio resiliente: gli smart materials

Tra le innovazioni più dirompenti ci sono certamente gli smart materials, capaci di mettere in discussione un’intera tradizione costruttiva.
 
Gli smart materials reagiscono con i cambiamenti dell’ambiente circostante modificando una o più delle loro proprietà (meccaniche, ottiche, elettriche, magnetiche, chimiche o termiche).
 
Come i PCM- Phase Change Materials, i materiali a cambiamento di fase, una soluzione innovativa per l’isolamento termico degli edifici; sfruttando il principio di funzionamento dell’accumulo con calore latente, questi materiali sono in grado di accumulare il calore scambiato nel passaggio di fase per poi rilasciarlo, mantenendo costante la propria temperatura in volumi ridotti e con modeste dilatazioni.
 
Troviamo in questa casistica anche le finiture fotocatalitiche, antibatteriche e autopulenti in biossido di titanio (TiO2). Il titanio è un catalizzatore in grado di degradare per ossidazione numerosi composti organici, con esso si possono ottenere rivestimenti per facciata che, per mezzo dell'attivazione dalla luce solare, sono in grado di distruggere i composti organici depositati su di essi.
 
All’elenco si aggiungono tutti i calcestruzzi e cementi innovativi, come il calcestruzzo autoriparabile, la cui miscela si ispira a quella usata dagli antichi romani nelle costruzioni che ancora oggi, a distanza di millenni, possiamo ammirare. Il Calcestruzzo al graphene, ossia lo smart concrete capace di rispondere abilmente alle sollecitazioni cui è sottoposto, ed infine, tutti i cementi eco-compatibili realizzati con innovativi sostituti del clinker.
 

Edificio resiliente: la Biomimetica

L’architettura biomimetica guarda alla natura e prende spunto dai suoi modelli, sistemi e processi biologici per progettare soluzioni architettoniche innovative e sostenibili.
 
L'integrazione della biomimetica nei progetti edilizi può portare a vantaggi significativi, come una migliore regolazione termica, un uso più efficiente dell'energia, una riduzione dei rifiuti e un impatto ambientale complessivamente più basso.
 
La Biomimetica si concentra soprattutto sulla realizzazione di facciate cangianti nelle risposte materico funzionali e sull’impiego, pertanto, di materiali e componenti che reagiscono agli
stimoli ambientali in modo organico e passivo, principalmente attraverso:
 
1. Tecnologie per il controllo delle proprietà del vetro, come i rivestimenti riflettenti o a controllo solare, che permettono un adeguato controllo del clima interno sia in inverno che in estate, riducono notevolmente l’effetto abbagliamento e garantiscono ottimi livelli di luminosità interna e comfort visivo.
 
2. Dispositivi fotovoltaici innovativi ad alta trasparenza. I pannelli solari trasparenti sono un’evoluzione dei vetri fotovoltaici (VFV) semitrasparenti e alla base di questa tecnologia innovativa c’è tutto lo studio legato all’architettura solare.
 
3. Dispositivi cromogenici per smart windows, ovvero vetri in grado di mutare le proprie caratteristiche ottiche in risposta agli stimoli esterni.
 

Edificio resiliente: la Smart Building Integration

L’integrazione nell’edificio di sistemi smart, come sensori, attuatori e controller, oltre al monitoraggio delle prestazioni dell’edificio e alla sua sicurezza, consentono di realizzare involucri sensibili e rispondenti.
 
Sensori di temperatura, pressione, umidità e molti altri forniscono, infatti, dati in tempo reale sull'ambiente circostante e sulle condizioni interne dell’edificio, come la qualità dell'aria e i consumi energetici.
 
In risposta ai cambiamenti ambientali o alle esigenze degli occupanti, i sistemi di Smart Building Integration a loro volta regolano automaticamente parametri come l'apertura delle finestre, la distribuzione della luce naturale e la ventilazione, garantendo un ambiente interno ottimale in termini di comfort ed efficienza energetica.
 

Edifici resilienti, a che punto siamo?

Le soluzioni viste in questo articolo sono solo alcuni degli approcci per rendere gli edifici più resilienti, tratteremo in un altro focus quelli inerenti la progettazione antisismica e i sistemi di drenaggio efficaci per prevenire gli allagamenti.
 
Nonostante il concetto di edificio resiliente stia diventando sempre più importante, il suo grado di avanzamento varia da paese a paese e dipende anche dalle risorse disponibili e dall'impegno dei governi e degli attori coinvolti nel settore delle costruzioni.
 
In molti casi, la transizione verso edifici più resilienti è un processo graduale che richiede tempo, investimenti e collaborazione tra diversi settori della società.
 
Tuttavia, solo incoraggiando l'adozione di pratiche costruttive più sostenibili e adattive si potrà continuare a promuovere la consapevolezza della resilienza per affrontare le sfide future legate ai cambiamenti climatici.