Le ex scuderie del convento di Sant’Apollinare, in provincia di Perugia, sono diventate un laboratorio in cui sperimentare nuove fonti energetiche. Una ristrutturazione attenta ai consumi, anche grazie alle tecnologie BTicino, lo hanno reso il primo edificio storico al mondo ad ottenere la certificazione GBC – Green Building Council
Una fortezza del X secolo, trasformata in convento benedettino e divenuta oggi un esempio di riqualificazione energetica unico al mondo. É questa, in poche parole, la storia delle ex scuderie del Monastero benedettino della Rocca di Sant’Apollinare. L’edificio, sulla sommità di una collina a pochi chilometri da Perugia, sino a pochi anni fa giaceva in uno stato di abbandono ed era stato danneggiato dal terremoto.
Nel 2010, la Fondazione per l’Istruzione Agraria ebbe l’intuizione di promuoverne il restauro, prestando una particolare attenzione all’adeguamento sismico e alla riqualificazione energetica. Un progetto ambizioso, perché era necessario integrare le nuove tecnologie (e predisporre anche quelle future) in un edificio soggetto a vincoli architettonici stringenti. Per questo la responsabilità scientifica è stata affidata al professor Franco Cotana, ordinario di Fisica tecnica industriale presso il Dipartimento di Ingegneria dell’Ateneo di Perugia già direttore del CIRIAF (Centro Interuniversitario di Ricerca sull’Inquinamento e sull’Ambiente) e coordinatore del Dottorato di ricerca in Energia e Sviluppo Sostenibile. Una figura capace di coniugare le competenze nelle tecnologie energetiche più innovative con un’autentica passione per storia ed arte. Doti essenziali per coinvolgere una serie di aziende in un progetto affascinante: ottenere il certificato GBC Historic Building. Il protocollo di certificazione Green Building Council valuta infatti il livello di sostenibilità degli interventi di conservazione, riqualificazione, recupero e integrazione di edifici storici con diverse destinazioni d’uso. Per farlo unisce i criteri di sostenibilità dello standard LEED, ispirato ai principi costruttivi americani, con il vasto patrimonio di conoscenze proprie del mondo del restauro, nel quale l’Italia ricopre ruoli di eccellenza.
L’economia diventa circolare
I ricercatori dell’Università di Perugia sono così stati coinvolti in una sfida unica nel proprio genere: realizzare una “palestra” per sperimentare le nuove tecnologie energetiche all’interno di un edificio storico, inseguendo anche il sogno di essere i primi a mondo ad ottenere la certificazione GBC Historic Building. Un intervento realizzato in un complesso in cui vengono realizzate sperimentazioni sull’impiego delle biomasse. Negli ex essicatoi del convento, infatti, un team dell’Università produce olio vegetale partendo da colture locali di semi di soia, girasole, colza e cardo. L’olio alimenta poi un sistema di trigenerazione che fornisce energia all’intera rocca. Analogamente tutti gli scarichi e gli scarti sono impiegati per produrre biogas e fertilizzanti naturali, con l’obiettivo di verificare le reali potenzialità dell’economia circolare.
Monitoriamo tutto
In un progetto tanto ambizioso, nel quale sono state coinvolte una serie di eccellenze nazionali, l’attenzione non si è limitata alle soluzioni passive, ma ha sondato anche le potenzialità delle soluzioni attive. Un ambito nel quale BTicino vanta un’esperienza unica, che si è rivelata fondamentale per ottenere la certificazione GBC Historic Building. Il prof. Cotana e il suo team hanno infatti l’obiettivo di dimostrare come sia possibile produrre energia elettrica, termica e raffrescamento partendo da biomasse coltivate in loco, utilizzando le tecnologie più innovative, nel rispetto della storia e dell’ambiente.
Il varo di GBC Historic Building, avvenuto nel 2014, ha rappresentato un ulteriore stimolo a investire in questa direzione. Il protocollo prevede infatti una serie di vincoli costruttivi e operativi, ai quali segue un punteggio specifico, necessario per raggiungere il livello utile per ottenere la certificazione. Un obiettivo non semplice, sia perché il protocollo è nuovo, sia perché alcune attività erano già iniziate e occorreva introdurre una serie di miglioramenti per conquistare i punti necessari. Le scuderie di Sant’Apollinare, inoltre, sono state realizzate successivamente al complesso monastico e, quindi, la valutazione storica è stata poco premiante. Ne è derivata la necessità di ottenere i massimi punteggi in tutti gli altri ambiti, con una particolare attenzione agli aspetti energetici e atmosferici. Gli esperti dell’Università di Perugia, coordinati da Lucia Castaldo e dal professor Cotana, hanno così rivisto parte del progetto iniziale, chiedendo a tutti gli attori coinvolti di avanzare proposte migliorative, per realizzare un edificio storico in cui sperimentare le tecnologie future, in termini di risparmio energetico, ma anche di comfort per quanti occupano gli uffici.
Iniziamo dalla progettazione
Raggiungere questi obiettivi ha richiesto, in primo luogo, di rivedere la progettazione elettrica, con l’obiettivo di ridurre qualunque spreco, come spiega Giulio Meloni, dello studio SGM Associati di Panicale, in provincia di Perugia, che ha curato l’ottimizzazione degli impianti, con una particolare attenzione agli aspetti elettrici: “Dovendo operare in un edificio storico, l’attenzione si è focalizzata inizialmente su corretto posizionamento dei quadri elettrici, per minimizzare l’impatto dovuto alla posa dei cavi in funzione degli spazi disponibili”.
Un’attività relativamente semplice, quest’ultima, favorita dall’individuazione di uno spazio vuoto, utilizzato come cavedio, al di sopra dei soffitti a botte. Meno semplice, invece, la scelta dei componenti chiamati a prevenire gli sprechi. Una serie di sensori in grado di azionare le luci solo a fronte dell’effettiva necessità, rilevata sulla base dell’illuminazione di una stanza e della reale presenza di persone. “L’impiego di sensori – spiega Meloni – sta diventando comune in molti edifici, ma in questo caso il progetto dell’Università andava oltre il semplice risparmio energetico, in quanto vengono costantemente monitorati anche tutti i parametri ambientali, per garantire il benessere degli occupanti a fronte del minor consumo energetico possibile”. Questo significa, ad esempio, che non è sufficiente valutare, genericamente, l’illuminazione di una stanza, ma occorre regolare l’accensione sulla base dell’illuminamento delle singole scrivanie. Piccoli accorgimenti che possono fare la differenza e che, quindi, richiedono di utilizzare anche componenti elettrici in grado di dialogare tra loro e di soddisfare le richieste più specifiche. “Da una comparazione delle offerte di mercato – spiega Meloni – nella vasta offerta di BTicino abbiamo trovato tutti i componenti in possesso delle funzionalità necessarie. In particolare, i sensori del sistema MyHome inseriti nei punti luce Livinglight Air hanno consentito di gestire le accensioni integrandosi con il resto dell’impianto. Una scelta che agevola anche la raccolta dei dati. Una caratteristica che si aggiunge alla qualità dei prodotti e alla flessibilità richiesta dalle future evoluzioni”.
Tanti dati per ottimizzare il comfort
“Per noi universitari – spiega la ricercatrice Ilaria Pigliautile, responsabile del monitoraggio dei parametri ambientali – la raccolta dei dati rappresenta un presupposto fondamentale. Infatti, la mancanza di comfort è il primo fattore in grado di vanificare un programma di risparmio energetico. L’intero edificio è così disseminato di sensori, che ci permettono di monitorare, in tempo reale, numerosi parametri come la temperatura, l’illuminazione delle scrivanie, la concentrazione di CO2, l’umidità ambientale, le correnti d’aria. Tutto questo, correlato con le condizioni meteorologiche esterne, l’apertura delle finestre o il settaggio manuale della temperatura, ci permette di capire quali sono i livelli di benessere fisico e psicologico delle persone”. Questi dati, attraverso l’infrastruttura di rete BTnet, vengono poi inviati da Sant’Apollinare a Perugia per essere analizzati e trasformati in informazioni messe a disposizione dei ricercatori di tutto il mondo. Gli strumenti installati dall’ateneo umbro sono quindi molto più numerosi rispetto a quelli richiesti per la certificazione GBC, ma la ricercatrice sottolinea come, “al di là degli standard normativi, i dati sperimentali consentono di ottimizzare la progettazione, per integrare anche i comportamenti personali, che non possono essere contemplati in una norma. Del resto, i risultati sperimentali stanno confermando i nostri calcoli teorici, ma ogni piccola ottimizzazione, una volta replicata su larga scala, può portare a notevoli vantaggi”.
Una convinzione confermata anche da Giulio Meloni: “Progettare con l’obiettivo di rispettare le indicazioni della certificazione GBC ci ha imposto di valutare ogni singola scelta. Un esercizio che si è rivelato utile anche nei nuovi progetti che stiamo affrontando, in quanto possiamo replicare l’esperienza accumulata lavorando in stretto contatto con i tecnici BTicino ed i ricercatori universitari. Ad esempio, tra i vantaggi di MyHome, che permette la comunicazione tra tutti i device installati, c’è la possibilità di utilizzare quello che tutti conosciamo come “tasto spegnitutto” o generale. Una funzionalità fondamentale in un edificio pubblico, perché chi inserisce l’impianto di allarme può anche disattivare luci e specifiche utenze, prevenendo così qualsiasi spreco”. L’edificio si trova in una posizione collinare e, oltre ai risparmi energetici, la scelta di utilizzare le soluzioni di automazione integrate di BTicino si è rivelata utile anche per garantire la sicurezza. Oltre all’impianto di videocontrollo, infatti, sono state installate in corrispondenza degli ingressi due postazioni videocifoniche, una standard Classe 100, l’altra connessa Classe 300X che, consente di comunicare anche da remoto e via smartphone con le persone che si presentano ai cancelli.
Il punteggio più alto
“Le soluzioni che abbiamo scelto dal catalogo di BTicino – spiega Massimiliano Mosconi, titolare di Termolux, l’azienda di Castiglione del Lago che ha curato l’installazione impiantistica – sono tutte relativamente comuni e anche MyHome è un’opportunità replicabile in qualunque abitazione. L’innovazione più originale consiste nell’averle applicate a un contesto di valore architettonico utilizzando una modalità operativa completamente nuova. Il protocollo GBC impone infatti di rispettare una serie di regole specifiche, a partire dal reperimento dei materiali da utilizzare in cantiere. Ad esempio, tutti i componenti devono essere corredati da opportune schede tecniche, confezionati secondo specifici criteri e testati direttamente in magazzino anziché sul cantiere. Queste regole possono apparire gravose, in termini temporali. Al contrario ci hanno permesso di apprendere un nuovo modo di lavorare che, a consuntivo, si è rivelato più efficace rispetto a quelli tradizionali. Anche in questo caso, comunque, è stato vincente avere un fornitore come BTicino che, operando sul mercato internazionale, conosce e rispetta già i nuovi protocolli internazionali, mettendo a disposizione prodotti corredati di tutte le caratteristiche richieste. Anche per questa ragione, in sede di valutazione, i certificatori di GBC Historic Building, hanno assegnato il massimo dei punti, ovvero 29 su 29, all’ambito “Energia e Atmosfera”, in quanto siamo riusciti a integrare le migliori tecnologie in un edificio soggetto a una serie di vincoli. Un’esperienza che stiamo replicando anche nella ristrutturazione di un nuovo hotel in costruzione”.
Dalla storia al futuro
“Aver fatto confluire una serie di realtà italiane e locali intorno a questo progetto – conclude il prof. Cotana – è stato un successo in termini di ricerca e di mercato. Perché ha dimostrato che possediamo un patrimonio di competenze e tecnologie che possono aiutarci a valorizzare il nostro capitale storico e architettonico, oltre alle nostre eccellenze in campo tecnologico. Essere il primo edificio al mondo certificato GBC Historic Bulding, tra l’altro a livello Oro, rappresenta poi un motivo di orgoglio, ma anche uno stimolo a investire ulteriormente in questa direzione. I dati raccolti con le nostre attività sperimentali e con il monitoraggio degli ambienti, infatti, forniscono utili indicazioni anche ai partner. Con loro stiamo stipulando nuovi accordi per utilizzare la rocca di Sant’Apollinare come palestra per sperimentare sul campo nuove soluzioni tecnologiche utili anche per le Smart Home e gli Smart Building del futuro”.
