Rhome for dencity: Italia campione del mondo in Architettura Sostenibile

Il progetto del team di Roma tre vince il Solar Decathlon Europe 2014

L'Italia vince il campionato del mondo dell'efficienza energetica, dell'innovazione, della sostenibilità e della bellezza. RhOME for denCity, la casa solare progettata e costruita dal Dipartimento di Architettura di Roma Tre, ha sbaragliato in volata Germania, Cile e Olanda, che avevano guadagnato alcuni importanti riconoscimenti nelle 10 prove previste nel Solar Decathlon, l'Olimpiade dell'architettura sostenibile. La competizione, lanciata nel 2002 dal Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, quest'anno si è tenuta a Versailles dal 27 giugno al 12 luglio.
“Quella di stanotte è anche la vittoria dell'Italia che sa produrre innovazione, creatività, impegno in un settore di punta", ha dichiarato Chiara Tonelli, team leader di RhOME. "Ed è anche Il risultato di questi mesi di lavoro intenso, la summa della passione e perseveranza di tutta la squadra. Non abbiamo puntato a vincere le singole prove, ma soprattutto ad assicurare il reale funzionamento dell'abitazione, per farla diventare non un sogno ma una possibilità concreta: RhOME non nasce per rimanere su un foglio di carta, ma per costituire una vera alternativa in grado di far fronte alle sfide ambientali ed energetiche. E' una casa che risponde alla necessità di aumentare la densità urbana eliminando sprechi energetici, bruttezza, abusivismo, degrado e aumentando la coesione sociale e la capacità di risposte collettive alla crisi".

Roma, la città eterna, caratterizzata dai reperti del patrimonio romano, condivide gli stessi problemi di degenerazione dei tessuti urbani e sociali delle metropoli. Il progetto del team di Roma tre tenta di dare una risposta ai problemi delle grandi città, attraverso l’elaborazione di un metodo di insediamento replicabile con i valori riconoscibili, in grado di innescare un processo di rigenerazione delle città esistenti. Il progetto pensato per le aree urbane di Roma è quindi un’opportunità per affrontare le difficoltà a scala globale partendo dalla soluzione del problema locale.
L’intento è quello di trasmettere alle persone il principio base: “pensare globalmente, agire localmente”. RhOME è un piano di intervento replicabile in ogni contesto con problematiche consimili a quelle di Roma, una città metropolitana, perseguendo l’idea della Smart City.

Le prove del Solar Decathlon hanno costituito un severo test per RhOME, l'abitazione studiata per la riqualificazione delle aree abusive di Tor Fiscale a Roma, sottoponendola a verifiche di costruzione e qualità architettonica; ingegneria; efficienza energetica; sostenibilità; design e trasportabilità; comunicazione e sensibilizzazione del pubblico. Inoltre il bilancio energetico, le condizioni di comfort, il funzionamento della casa sono stati monitorati dai giudici durante tutta la durata della competizione. Dieci prove - il Decathlon, appunto - che hanno evidenziato come questa casa pensata per produrre più energia di quanto ne consuma, per utilizzare strumenti di difesa passiva dalle temperature sia calde che fredde, per tenere sotto controllo la qualità dell'aria e permettere sia funzioni di abitazione che di lavoro è una proposta vincente in una prospettiva di società a basse emissioni di carbonio.
“Il team composto da più di 40 giovani, tra studenti e dottorandi, che ha lavorato per mesi al progetto presentato a Versailles, dimostra come questa attività di ricerca abbia anche un'importante valenza didattica", afferma il Rettore dell'Università Roma Tre Mario Panizza. "Nel nostro Ateneo riteniamo prioritario favorire l'apprendimento attraverso esperienze concrete per preparare gli studenti all'ingresso nel mondo del lavoro. E' un'occasione di crescita, avvicina alle responsabilità professionali e soprattutto permette di condividere esperienze all'interno di un gruppo orientato allo stesso obiettivo”. 

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Gioco di squadra, innovazione e un'attenzione particolare all'integrazione e inclusione sociale rappresentano i punti di forza del prototipo RhOME, che ha convinto la giuria anche per la reversibilità degli spazi, gli arredi recuperati, un sistema ben equilibrato di raffrescamento e riscaldamento e la capacità del team di gestire la casa con facilità, adattandola giorno per giorno alle condizioni climatiche. La presenza di sponsor italiani di altissimo livello, rappresentativi della green economy più competitiva, ha completato il quadro del progetto di Roma Tre.

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Il risultato è una casa trasportabile in treno, conveniente e minimale. Costruita in legno certificato a basso impatto ambientale; 65 metri quadrati di comfort e tecnologie applicate, dotate di illuminazione naturale e artificiale di avanguardia, con una forte attenzione alla qualità dell'aria interna per garantire il massimo comfort e la massima salubrità. Una casa architettonicamente bella, pensata per mettere assieme sobrietà ecologica e qualità del design.
In casa RhOME nulla ha una sola funzione, tutti gli spazi e tutti elementi sono sempre volti a più usi e più soluzioni. L’idea è quella di integrare completamente la tecnologia e l’architettura e quindi anche la vita degli abitanti all’interno della casa.

Gli spazi della casa
Nella casa, spazi flessibili ruotano attorno al corpo centrale, il cuore degli impianti. Questi spazi sono stati studiati per accogliere diverse soluzioni per ospitare differenti utenze, da single a famiglie più numerose. La progettazione degli spazi è anche volta al corretto utilizzo della luce naturale e della gestione delle temperature all’interno degli ambienti. Le grandi aperture delle due logge garantiscono una corretta illuminazione delle stanze ma allo stesso tempo, gli spazi esterni sono ben ombreggiati dall’arretramento delle finestre e dai sistemi ombreggianti. Nel caso della cucina, pensata come uno spazio a piacere separato o unito al resto della zona giorno, essa è direttamente collegata all’esterno della loggia, ma tramite un sistema di chiusure può diventare un buffer termico che permette di tenere controllata la temperatura tra interno ed esterno.

Il cuore ‘solido’ della casa
Il 3D CORE è l’elemento che mantiene in vita la casa. Contiene gli impianti idrico, sanitario, elettrico e di trattamento dell’aria. Essendo prefabbricato riduce radicalmente tempi e costi di assemblaggio. Integra il corpo-bagno con l’angolo cottura consentendo di ridurre la lunghezza delle tubazioni e le conseguenti dispersioni termiche. Il suo cuore è un server che riceve e registra i dati provenienti da tutta la casa. Il 3D core è connesso ai pannelli fotovoltaici e termodinamici e attribuisce solidità a tutta la struttura: funziona come una scatola compatta che, situata in posizione centrale, permette di resistere alle forze sismiche.
All’interno del Core, tutti i sistemi tecnologici della casa. I diversi partner di progetto hanno lavorato insieme portando i migliori prodotti di ogni azienda per un sistema ad altissima efficienza, assemblati in modo sapiente e che hanno portato ad un alto livello di funzionalità, tutto restando economicamente accessibili in quanto i prodotti utilizzati sono di gamma residenziale, quindi per tutti.

Pannelli fotovoltaici flessibili integrati nei sistemi ombreggianti
La produzione energetica della casa del futuro è garantita da pannelli solari fotovoltaici flessibili integrati negli schermi ombreggianti delle logge. Sono gli stessi che vengono utilizzati nelle barche a vela. Una tecnologia messa a punto da Solbian.
A coprire infatti la loggia a sud c’è una “vela”, una tenda fotovoltaica che ha come primo obbiettivo quello di impedire l’irraggiamento diretto del sole che può scaldare fortemente la casa. E’ una struttura scorrevole in alluminio che porta 98 pannelli flessibili (potenza unitaria 51 Wp; dimensioni 1.109 per 292 mm; spessore 1,5 mm), ciascuno composto da 16 celle, montati su un tessuto microforato scuro. Questa “vela” fotovoltaica copre parte del tetto e una delle pareti verticali e, grazie all'estrema leggerezza (0,8 kg per modulo, sei volte meno rispetto a un pannello tradizionale di pari potenza) può essere azionata manualmente per fungere da sistema ombreggiante della loggia.

Pannelli termodinamici integrati nei parapetti
La produzione dell’acqua calda sanitaria per la casa è garantita da un innovativo sistema termodinamico, integrato nei parapetti delle due logge realizzati in alluminio, che contemporaneamente raffrescano gli spazi esterni senza consumo aggiuntivo.
Il sistema sfrutta la radiazione solare e il calore esterno dell’aria, perciò è in grado di funzionare a bassissimo consumo elettrico, con qualsiasi condizione metereologica e qualsiasi orario, compresa la notte. E’ un sistema mutuato dall’industria della refrigerazione, funziona infatti come un frigorifero (ma al contrario). Il gas contenuto nei circuiti dell’elemento si attiva per differenza di temperatura tra il gas stesso (-30°C) e l’esterno. Tramite una pompa di calore (il Solar Box) il calore del gas termovettore viene poi ceduto all’acqua del serbatoio principale dell’acqua sanitaria. Allo stesso tempo, proprio perché il gas cattura il calore esterno, riesce a raffrescare l’ambiente esterno con un sistema di raffrescamento che nasce dalla normale reazione di questo gas.
Il rendimento di questo sistema è molto alto, utilizzando pochissima energia rende sei volte tanto rispetto al consumo elettrico.
Il parapetto, disegnato e personalizzato ad hoc dal team, è stato ingegnerizzato e prodotto da CGA Technologies e Energie come primo elemento così costituito, tanto da essere brevettato.
I due sistemi della loggia lavorano in simbiosi. I pannelli della struttura fotovoltaica, una volta in funzione, producono calore, quindi quando la struttura è davanti al termodinamico aumentano il differenziale di temperatura tra l’esterno e il gas, aumentando la capacità di produzione del termodinamico. Viceversa, il parapetto, producendo freddo, aumenta la resa dei pannelli fotovoltaici raffreddandoli.

RhOME produce più di quanto consuma
La casa ha prestazioni energetiche elevate tanto da essere completamente autosufficiente.
Una produzione sobria commisurata ai bisogni del prototipo. Nel progetto urbano la produzione invece risulta essere il doppio dei consumi richiesti dall’edificio, tali da donare energia alla rete della città.
La pompa di calore per produrre il riscaldamento e il raffrescamento è affidata a Daikin Italy, che ha affiancato un proprio gruppo di lavoro ai decatleti, con l’obiettivo di ottenere la perfetta integrazione tra involucro e sistemi di gestione. La pompa di calore impiegata utilizza un gas refrigerante con un potenziale di riscaldamento globale inferiore del 67% rispetto a quelli tradizionali.
L’isolamento dell’edificio è pressoché totale ed è garantito da un ‘manto’ che circonda l’abitazione, perché il team, anche se l’energia viene prodotta con sistemi rinnovabili, punta alla massima efficienza energetica e ad annullare i consumi inutili. I ponti termici sono quelle zone critiche dell'involucro della casa che interrompono l'isolamento della parete e permettono la penetrazione del freddo. Nel caso di RhOME sono totalmente eliminati. La ventilazione naturale è ottimizzata utilizzando il free-cooling notturno: le logge posizionate a nord e a sud consentono, una volta aperte le porte, la creazione di una corrente naturale che va dalla zona più fresca (nord) a quella più calda (sud).

La cucina del futuro
Anche la cucina di RhOME è all’avanguardia: Meccanica di Demode engineered by Valcucine non utilizza colle ed è, dunque, priva di formaldeide. Inoltre, è progettata per essere riutilizzabile all’80% e riciclabile al 100%. La struttura tubolare in ferro con trattamento di cataforesi e verniciatura a polveri presenta una notevole resistenza alla corrosione. Il truciolare idrorepellente cat. P3 presenta una bassa emissione di formaldeide (classe F**** rispetto della severa normativa giapponese).
I pannelli multistrato sono di abete naturale, mentre il laminato Re-y-Stone ecosostenibile è realizzato in resina naturale acquisita dagli scarti di produzione dello zucchero, una superficie resistente che unisce funzionalità e design.

Tradizione e Tecnologia sono aspetti chiave
Il progetto RhOME è attento alle forme caratteristiche della Roma antica, ma viene combinato con tecnologie innovative. Due logge situate rispettivamente a nord e sud ricordano gli appartamenti ‘romani’, offrendo l’opportunità di avere più spazio vivibile. Proteggono inoltre dalla radiazione solare troppo intensa.
Il tradizionale tetto romano a falda è adattato in chiave moderna alle esigenze d’illuminazione. Le caratteristiche persiane in legno sono qui plasmate in un sistema di schermature mobili posizionate a sud che proteggono dal sole e integrano il sistema fotovoltaico.
Come le case antiche, anche RhOME è costruita con spessori murari in grado di mantenere per inerzia termica gli spazi interni freschi in estate e caldi in inverno. All’interno della parete infatti ci sono dei tubi di alluminio riempiti di sabbia. Durante la giornata invernale il sole riscalda l'ambiente interno penetrando dalle grandi aoerture vetrate nelle logge. Il calore che si produce viene assorbito dal materiale inerte ( sabbia, detriti triturati, terra, argilla, in funzione dei materiali presenti nel luogo di costruzione) posto nello strato più interno della stratigrafia del l'involucro e li trattenuto primo a quando le temo arature interne cambiano e, di notte, viene rilasciato all'interno, scaldando passivamente Gli ambienti. In estate, la massa assorbe il calore interno, dovuto alla presenza di persone, agli elettrodomestici in funzione e ovviamente anche all'ingresso del calore dall'esterno provocato dall'ingresso delle persone e dagli usi domestici (se la casa fosse vuota, non in funzione, e le schermature correttamente aperte ad ombreggiare le parti trasparenti, lo strato isolante e la configurazione dell'edificio impedirebbero il passaggio di calore dall'esterno all'interno). La sera, il calore rilasciato viene portato via dalla ventilazione incrociata, possibile grazie al fatto che si è studiata una sistemazione planimetrica che offre sempre un doppio orientamento degli affacci e enorme tre quindi l'innesco di ventilazione per differenziale termico tra le facce opposte dell'edificio.

L’assemblaggio del prototipo
A seguito del primo assemblaggio nel quartier generale Rubner Haus la casa è stata trasportata in treno con 6 tir che sono arrivati a Versailles la seconda settimana di Giugno.
I ragazzi del team hanno costruito la casa aiutati da 6 operai specializzati e l’hanno portata a compimento con un giorno d’anticipo rispetto la data di consegna per la competizione. La prima casa aperta alla Cité du Soleil.
Il sistema costruttivo ha permesso una costruzione veloce e la grande organizzazione del piano di costruzione sono stati fondamentali.
Tra tutti gli elementi, il blocco centrale della casa, il 3D Core che contiene tutti i sistemi tecnologici, il bagno e la cucina è stato parte fondamentale per la costruzione. Assemblato precedentemente in Italia, è stato portato in competizione con un solo container e posato con un unico movimento sulle fondazioni. Per poi semplicemente collegarlo alla rete della Cité du Soleil.

Luminosa di giorno, illuminata di notte
L'illuminazione di Rhome è stata pensata sia a livello di luce naturale che artificiale, per ottimizzare le condizioni di comfort e di risparmio energetico sia in regime diurno che notturno. L'elemento progettuale che accomuna luce naturale e artificiale è la volontà di avere un'illuminazione dinamica a livello di quantità ma anche di distribuzione nello spazio.
Le superfici vetrate sono disposte con forme e dimensioni diverse sulle diverse esposizioni, comprese le falde inclinate. Le logge filtrano la luce in ingresso sulle vetrate principali in funzione della posizione del sole e possono essere ombreggiate attraverso la movimentazione dei pannelli fotovoltaici.
Gli apparecchi di illuminazione, equipaggiati con LED di ultima generazione ed ottiche differenziate in funzione della distribuzione della luce richiesta, sono stati disegnati per la casa Rhome, le sue atmosfere, le sue esigenze funzionali, il suo stile fatto di forme, colori, materiali. Il modulo base, da cui si generano tutti gli apparecchi - piantana, sospensione, sistema lineare modulare per installazione a soffitto - e' un doppio profilo di alluminio accoppiato verniciato con i due colori dominanti della casa, il bianco ed il rosso.
Tutti i moduli, ad esclusione di quelli pensati per installazione a plafone, prevedono emissione di luce diretta e indiretta e sono dotate di lenti, che l'utente può cambiare senza l'ausilio di utensili, al variare della disposizione degli arredi e dell'organizzazione funzionale della casa.
Il sistema lineare per installazione a soffitto inoltre, prevede la possibilità di aumentare e diminuire il numero di moduli con un semplice innesto a pressione.
La piantana fornisce illuminazione sul piano orizzontali pensata per la lettura e sul piano verticale, pensata per i momenti conviviali.
Per gli esterni è stata sviluppata la seconda serie di “Greensunflower”, prosecuzione del progetto Medinitaly (Solardecathlon 2012): apparecchi stand alone, ovvero autoalimentati senza bisogno di connessione alla rete, con un design che si ispira ai girasoli, nella versione con corolla e foglie, installata lungo la rampa di accesso, e che diventa più astratta nella versione grigia senza foglie, installata sul perimetro della casa e nelle logge.
Il sistema di attacco e' stato pensato per diverse applicazioni: la staffa può essere installata a parete, su un gambo dotato di diversi accessori per terreno e pavimentazioni, oppure, ruotata di 180*, trasforma l'oggetto in lanterna adatta alla sospensione. Alla staffa possono essere fissate due lampade, a formare una lanterna doppia per sospensione o appoggio su corrimano: l'appoggio e' stato pensato anche per la carica solare di quegli apparecchi installati nelle logge che devono essere spostati per ricevere il sole necessario per la carica.
Due fasci di luce differenti, consentono di ottimizzare la distribuzione della luce per altezze di installazione differenti. L'autonomia del sistema e' di 5 ore a piena carica; l'accensione può essere manuale o gestita da crepuscolare, che comanda l'accensione al calar del sole.
La tecnologia LED di ultima generazione consente risparmi di energia dell'ordine del 35% rispetto alle lampade fluorescenti, del 70% rispetto alle lampade alogene. L'illuminazione Rhomefordencity, grazie alla qualità del progetto, incrementa questi valori, portandoli rispettivamente al 46% e 78% - senza contare la luce a costo zero per gli esterni - limitando al contempo il rischio di abbagliamento grazie alla luce diffusa sulle pareti e sul soffitto, evidenziando il vero concetto di sostenibilità: sostenibilità per l'ambiente ed allo stesso tempo per chi utilizza l'ambiente illuminato.

DATI TECNICI
Superficie lorda riscaldata: 79 m²
Volume lordo riscaldato: 366 m³
Superficie disperdente (=superfici a contatto con l'esterno): 350 m²
Superficie netta calpestabile: 62 m²
Volume netto riscaldato: 244 m³

Ripartizione consumi RhOME (kWh/year)
Riscaldamento 2.34% 65.22
raffrescamento 5.81% 162.03
Ventilazione 20.45% 570.93
Acqua calda 15.69% 438
Illuminazione 4.84% 135
Apparecchiature 50.87% 1420
(bisogna considerare che in edilizia “convenzionale” l’apporto dei consume energetici dati da riscaldamento/raffrescamento si aggira intorno al 60% del totale)

Altri plus di RhOME
-Illuminazione naturale
-Illuminazione artificiale LED/OLED con apparecchi ideati dagli studenti
-Studio illuminotecnico per ottimizzare benessere visivo
-Uso di materiali riciclati e riciclabili totalmente naturali
-Sistemi costruttivi a secco | riutilizzabilità e facilità di smontaggio