Su iniziativa di alcuni studenti universitari, il 20 marzo 2015 nasce ZEBLab, il laboratorio Zero Energy Building dell’Università di Padova, con lo scopo di approfondire le tematiche relative agli edifici a consumo energetico nullo (ZEB) e con l’obbiettivo di concretizzare le conoscenze apprese nelle aule grazie alla partecipazione al Solar Decathlon.
DOVE NASCE
Si tratta di una competizione internazionale, istituita dal Dipartimento di Energia (DOE) e dal Laboratorio Nazionale di Energia Rinnovabile (NREL) degli Stati Uniti, in cui diversi team universitari sono chiamati alla progettazione e costruzione di prototipi di abitazioni solari energeticamente autosufficienti, innovativi e sostenibili.
Nonostante l’annullamento dell’edizione europea prevista per l’anno 2017, il percorso che si stava per intraprendere non venne abbandonato, poiché rappresentava un’occasione unica per la formazione di un know-how specifico nella progettazione tecnica e nella gestione di un team eterogeneo.
Grazie al supporto dei professori, dei ricercatori e degli stessi studenti, venne fondato un laboratorio permanente e multidisciplinare, il cui fine ultimo era la progettazione e la costruzione di abitazioni autosufficienti dal punto di vista energetico e sostenibili dal punto di vista ambientale, sociale ed economico: questo laboratorio prese il nome di UniZEB.
IL COINVOLGIMENTO DEL SETTORE EDILIZIO NELLA PROBLEMATICA AMBIENTALE
La volontà di approfondire tali temi nasce dalla consapevolezza del fatto che, attualmente, il consumo energetico su scala mondiale è insostenibile, come testimoniano i cambiamenti climatici, ai quali contribuisce anche il settore dell’edilizia, attraverso l’uso di combustibili fossili come fonti di energia primaria.
Fortunatamente, l’attenzione del pubblico e dei governi verso questa problematica sta crescendo, portando ad una serie di provvedimenti che mirano alla riduzione delle emissioni di elementi inquinanti nell’atmosfera.
Il settore edilizio ne è pienamente coinvolto e sta rapidamente mutando per far fronte al problema, promuovendo la realizzazione di edifici altamente performanti: fabbisogno energetico quasi nullo, elevate prestazioni, utilizzo di energia da fonti rinnovabili e impianti a rendimento elevato.
I TEST SUGLI EDIFICI A BASSO CONSUMO ENERGETICO
In quest’ottica, numerosi paesi europei stanno iniziando ad avvalersi di centri di ricerca per il monitoraggio delle prestazioni energetiche dei sistemi in uso, riservando particolare attenzione ai componenti di facciata e copertura.
Infatti, le condizioni climatiche interne di un edificio sono fortemente influenzate dall’interazione tra l’involucro ed i sistemi attivi e passivi presenti nell’abitazione stessa.
Al fine di esaminare le diverse soluzioni durante un arco di tempo significativo, sono stati costruiti alcuni edifici, caratterizzati da una grande flessibilità architettonica e strutturale, che permettono di eseguire specifici test.
UNIZEB A PADOVA
Analogamente, l’oggetto della ricerca di UniZEB è lo studio e l’analisi del comportamento di edifici a basso consumo energetico, sottoposti alle reali condizioni di esercizio, sperimentando diverse tipologie di costruzioni e analizzandone le prestazioni nel clima della pianura padana, caratterizzato da inverni rigidi e nebbiosi ed estati calde e umide.
Questo si concretizza nella progettazione e costruzione di prototipi edilizi energeticamente autonomi e altamente efficienti, atti a di fornire un servizio alla comunità, che viene aggiornata sulle tecnologie più innovative presenti sul mercato, ed alle aziende, che hanno la possibilità di far conoscere i propri prodotti.
Nonostante ciò, l’aspetto più innovativo del progetto sta nell’approccio generale, che prevede il coinvolgimento attivo degli studenti, rifacendosi alle teorie sull’apprendimento esperienziale.
Inoltre, i membri di UniZEB provengono dai più svariati corsi di laurea, conferendo al laboratorio un peculiare carattere multidisciplinare, che consente una gestione del progetto a 360°.
IL PROGETTO SOSTENIBILE: IL PRIMO PROTOTIPO
Attualmente, le forze di UniZEB sono concentrate nella progettazione e realizzazione del primo prototipo: un’abitazione di circa 80mq che si situerà nel lotto di proprietà della Scuola Edile di Padova.
Una convenzione recentemente approvata garantisce il supporto al progetto da parte della stessa Scuola Edile di Padova, del Comune di Padova, dell’ANCE di Padova e dello SPISAL.
Il laboratorio vede, inoltre, il patrocinio dell’Ordini degli Ingegneri e dell’Ordine degli Architetti della Provincia di Padova, impegnati nella promozione e divulgazione delle attività sviluppate da UniZEB.
Il progetto è finanziato grazie alla sponsorizzazione di più di 25 aziende, la maggior parte delle quali ha sede nel territorio della provincia patavina. Sono previste 4 fasce di partecipazione, che si differenziano sulla base del capitale investito e del servizio reso da UniZEB in termini di visibilità, queste sono (in ordine crescente): sponsor, premium sponsor, partner e premium partner.
FASE 1: LO STUDIO PRELIMINARE
La ricerca attualmente in corso, incentrata sull’edificio prototipo, si articola in più fasi. Dopo uno studio preliminare delle prescrizioni normative riguardanti gli edifici ad alta prestazione energetica, l’iter progettuale ha seguito i principi della progettazione integrata, nella quale sin dalle fasi iniziali si è mantenuta una precisa correlazione tra le diverse parti del fabbricato, sia dal punto di vista architettonico-strutturale sia dal punto di vista impiantistico.
In questo stadio, sono state coinvolte diverse figure nel processo decisionale, in primis gli studenti dell’università, affiancati dai professori di riferimento, ed in secondo luogo i tecnici delle aziende partner del progetto, che hanno fornito le loro competenze tecniche sviluppate grazie ad anni di esperienza sul campo.
Una caratteristica dell’edificio consiste nella compresenza di più soluzioni, che potranno così essere confrontate a parità di condizioni climatiche interne ed esterne. Inoltre, poiché si ha l’intenzione di modificare la costruzione dopo qualche anno, implementando soluzioni tecnologiche diverse da quelle previste nella prima versione, l’edificio è composto da elementi prefabbricati, la maggior parte dei quali è facilmente smontabile e sostituibile.
Inoltre, la costruzione è stata progettata in modo tale da soddisfare i requisiti imposti da normativa per poter definire un edificio NZEB.
Ad oggi, il progetto è in uno stadio avanzato di progettazione esecutiva e restano da definire gli ultimi dettagli costruttivi; la richiesta di permesso di costruire è già stata presentata agli uffici comunali.
FASE 2: LA COSTRUZIONE DEL PROTOTIPO
In base al crono-programma elaborato, saranno necessari circa 6 mesi per il completamento dell’opera.
Essendo la formazione degli studenti uno degli obbiettivi primari di UniZEB, l’edificio sarà in parte costruito dagli studenti della Scuola Edile, pertanto i tempi di realizzazione sono dettati da esigenze didattiche e risultano dilatati rispetto a quanto avverrebbe in condizioni normali.
La costruzione costituirà un momento interattivo sia per gli studenti sia per i professionisti del settore, che avranno l’opportunità di visitare e conoscere una realtà innovativa di progettazione e costruzione, nonché di studio e apprendimento.
FASE 3: MONITORAGGIO DATI
La terza fase, quella conclusiva, prevede un periodo di monitoraggio e rilevazione dei dati ottenuti mediante la predisposizione di appositi sensori. Infatti, il prototipo costituirà un laboratorio di ricerca informatizzato ed infrastrutturato dove ogni parametro sarà monitorato 24/7 nelle reali condizioni di esercizio.
Grazie alla raccolta dati, che avrà una durata minima di un anno, sarà possibile, inoltre, eseguire un confronto diretto tra le condizioni reali e i risultati forniti dalle simulazioni effettuate in fase di progettazione tramite i software in dotazione.
L’analisi dei dati così ottenuti permetterà di ottenere informazioni in merito a:
- rendimento globale (Indoor Environmental Quality, IEQ);
- prestazioni dell’involucro;
- prestazioni complessive degli impianti termici, legate ai consumi per riscaldamento, raffrescamento, produzione di acqua calda sanitaria e di elettricità; si mira ad una stima del gap tra il rendimento energetico di progetto e quello reale;
- produzione globale di energia rinnovabile ed il suo accumulo;
- potenzialità ed efficienza del lavoro in DC delle case future;
- costo energetico globale, tra cui Life Cycle Assessment (LCA);
- efficacia dei sistemi di gestione dei rifiuti e delle acque nonché di quelli per l’eliminazione degli inquinanti.
Inoltre, durante il periodo di monitoraggio, l’abitazione sarà abitata dagli studenti, in modo tale da poter ricreare le reali condizioni di esercizio.
Questa sarà un’occasione per compiere anche studi di psicologia ambientale, disciplina che si occupa delle transizioni che avvengono tra l’individuo e l’ambiente socio-fisico in cui vive.
Un possibile sviluppo futuro, grazie all’analisi dei dati ottenuti, prevede l’ideazione di diverse declinazioni delle soluzioni adottate nel primo prototipo, in modo da poter individuare i sistemi più adatti alla realizzazione di edifici a consumo energetico nullo in climi umidi e caratterizzati da una forte escursione termica annuale.
AUTRICI
MILICA MITROVIC
Nata a Leskovac (Serbia), vive ad Altavilla Vicentina dal 2004. Dopo essersi diplomata al Liceo Scientifico Paolo Lioy di Vicenza, intraprende il percorso di Laurea Magistrale a Ciclo Unico in Ingegneria Edile-Architettura presso l’Università di Padova. Durante il percorso di studi, partecipa a diverse iniziative promosse dall’Università; infatti, per due anni è stata il Tutor Didattico per il laboratorio di Disegno Edile, ha contribuito al miglioramento della gestione della Scuola di Ingegneria tramite la partecipazione come Rappresentante degli Studenti nella Commissione Paritetica Docenti-Studenti e ha seguito numerosi eventi e viaggi di studio come fotografa e filmmaker del proprio corso di Laurea. Dal 2016 è membro di UniZEB, il laboratorio Zero Energy Building dell’Università di Padova. Se oggi si presenta come un membro onorario del team, durante l’a.a. 2017-2018 ha svolto il ruolo di Technical Manager per la gestione e il coordinamento del progetto del primo prototipo in ogni aspetto tecnico. Nel 2018 consegue il diploma di Laurea Magistrale in Ingegneria Edile-Architettura con la tesi sulla ‘’Progettazione integrata di un laboratorio innovativo di edilizia sostenibile. Il caso studio UniZEB’’, di cui è relatore il Prof. Umberto Turrini. Nello stesso anno vince il bando come Assegnista di Ricerca del progetto CORE WOOD presso l’Università di Padova in merito allo ‘’Studio di soluzioni edilizie innovative integrate multifunzionali realizzate mediante elementi in pannelli di legno CLT’’. Nel 2019 ha partecipato alla seconda edizione di C_Lab Veneto, un’iniziativa dell’Università di Padova che mira a un percorso di accompagnamento e formazione alla cultura d’impresa e all’imprenditorialità.
ALESSANDRA MASIER
Nata a Motta di Livenza (TV), vive ad Annone Veneto, paesino di campagna in provincia di Venezia. Dopo essersi diplomata al Liceo Scientifico XXV aprile di Portogruaro, intraprende il percorso di Laurea Magistrale a Ciclo Unico in Ingegneria Edile-Architettura presso l’Università di Padova. Durante il percorso di studi, seppur viva nella città patavina, mantiene ottimi rapporti con il paese di provenienza dove partecipa attivamente a molti eventi, curandone a volte anche l’organizzazione. Da sempre ben predisposta al lavoro di gruppo e alla collaborazione con persone di differente estrazione sociale, nonchè con professionisti in ambiti diversi dal proprio indirizzo di studi, dal 2016 è membro di UniZEB, il laboratorio Zero Energy Building dell’Università di Padova per contribuire agli sviluppi del progetto in merito alla materia architettonica. L’anno 2018-2019 ha rivestito il ruolo di Technical Manager per il coordinamento dell’area architettonico-strutturale e per quanto concerne lo smaltimento delle acque domestiche. Attualmente sta concludendo il proprio percorso di studi con la tesi sul “Recupero funzionale degli edifici storici mediante moduli abitativi integrati energeticamente efficienti”, sotto la guida del Professor Umberto Turrini, quale relatore.
STEFANIA PAOLI
Dopo il diploma presso il Liceo Scientifico Quadri di Vicenza, inizia il proprio percorso universitario al Politecnico di Milano, iscrivendosi al corso di laurea in Design della Comunicazione, da cui si ritira dopo un semestre per motivi personali. Questa breve esperienza le lascia un interesse per la grafica e la comunicazione visiva che continua a coltivare negli anni successivi. L’anno seguente, si iscrive al corso di Ingegneria Edile-Architettura presso l’Università degli Studi di Padova, dove scopre una particolare propensione per l’ambito tecnico-scientifico. Grazie al progetto Erasmus+ Studio, promosso dall’Unione Europea, ha la possibilità di frequentare l’anno accademico 2015-2016 presso la Escuela Tècnica Superior de Arquitectura di Siviglia. Entra in UniZEB nell’a.a. 2017-2018, di cui diventa responsabile a partire dal secondo semestre, non disdegnando di fornire il proprio contributo in ambiti diversi rispetto alla propria specializzazione. Nel primo semestre dell’a.a. 2018-2019 è Team Leader di UniZEB, posizione da cui apprende l’importanza del rispetto dei ruoli e in cui sviluppa la capacità di individuare e valorizzare i punti di forza di ognuno dei propri collaboratori. Abbandona tale ruolo dopo la vincita di una borsa di studio Erasmus+ Traineeship per svolgere un periodo di stage a Barcellona. Qui collabora con l’azienda spagnola La Casa por El Tejado, al fine di concludere la propria tesi di laurea magistrale sul tema della sopraelevazione come strategia per l’ampliamento e la riqualificazione del patrimonio edilizio esistente, in cui la ditta è specializzata. Ritiratasi dal gruppo direttivo di UniZEB, continua a collaborare saltuariamente a supporto del gruppo architettonico.