Corso di Laurea in Tecniche dell’edilizia
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SOSTENIBILITA’ E ARCHITETTURA
Agnese Ghini
Definizioni
-1.
architettura bioclimatica
-2.
architettura ecologica – green architecture
-3.
bioedilizia o architettura bioecologica – baubiologie
-4.
bioarchitettura
Ugo Sasso, “Bioedilizia e bioarchitettura”, in AA: VV., Costruire sostenibile, Alinea, Firenze, 2001
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Architettura bioclimatica
Il manufatto “climaticamente responsabile” è da sempre presente nella storia dell’uomo, come dimostrano
sia l’architettura tradizionale delle regioni caratterizzate da climi estremi, sia elementi formali e tecnici
consolidati nel patrimonio tradizionale di ogni luogo – il portico, lo sporto del tetto, le torri del vento, i sistemi
ipogei per raffrescare o riscaldare l’acqua o l’aria provenienti dall’esterno, ….
A seguito della crisi petrolifera mondiale, nei primi anni ’70, iniziano a farsi avanti i primi tentativi di
progettazione in funzione del clima, particolarmente attenta allo sfruttamento delle fonti naturali di energia. Le
prime realizzazioni – la casa “attiva” – impiegavano le tecnologie solari – collettori solari e pannelli captanti –
in seguito, con la casa “passiva”, si passò a impieghi di sistemi di captazione delle radiazioni solari – superfici
captanti e serre, controllo e gestione dei moti convettivi dell’aria, muri Trombe, … – integrati a componenti in
grado di conservare l’energia – masse di accumulo, coibentazione termica maggiorata, …
Oggi, per architettura bioclimatica si intende un’architettura in grado di controllare ogni parametro
climatico e ogni valore ambientale, utilizzando sistemi di raffrescamento naturali, sistemi integrati di
captazione e protezione solare, apparati tecnici per lo sfruttamento controllato della luce naturale
all’interno, …
Ugo Sasso, “Bioedilizia e bioarchitettura”, in AA: VV., Costruire sostenibile, Alinea, Firenze, 2001
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Architettura ecologica – green architecture
Architettura “ambientalmente responsabile”. E’ un’espressione di origine anglosassone che accoglie molte
delle problematiche bioclimatiche ma che essenzialmente imposta la qualità architettonica e urbana sulle
questioni di salubrità. In questo è supportata da ricerche sviluppate negli Stati Uniti, in Gran Bretagna – vedi
la green architecture – e a livello di alti Organismi internazionali, a partire dagli anni ’70, sulle cause
dell’inquinamento interno degli edifici.
Oggi le tematiche specifiche sono riferite a: inquinamento indoor; ciclo di vita dei materiali e dei componenti;
comportamento energetico degli edifici e delle soluzioni tecnologiche; valutazione eco–economica delle varie
fasi del processo edilizio e del suo impatto sull’ambiente; riuso e riciclaggio dei materiali; ricerca di materiali e
soluzioni alternative rispetto a sostanze rivelatesi dannose alla salute e all’ambiente. Sono trascurate le
componenti psicologiche, filosofiche e umanistiche.
Per effetto della Conferenza ONU sullo Sviluppo Sostenibile, nel 1992, l’espressione “architettura ecologica”
tende ad essere sostituita da “attività costruttiva sostenibile”, nel rispetto anche degli aspetti socioeconomici
contenuti nel concetto di sviluppo sostenibile.
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Bioedilizia o architettura bioecologica – baubiologie
E’ una definizione che in Italia è stata introdotta dall’Associazione Nazionale Architettura Bioecologica e che,
abbracciando tutti i concetti prima espressi, traduce al meglio quello che i Paesi di lingua tedesca, pionieri in
questo modo di intendere l’architettura, chiamano Baubiologie.
Rivendica l’idea che l’involucro edilizio sia assimilabile ad una terza pelle che, come accade per l’uomo, deve
mantenere un equilibrio con il cosmo. Questa concezione è supportata da alcuni studi, per lo più non
riconosciuti dalla scienza ufficiale, sul ruolo esercitato delle forze elettromagnetiche naturali presenti nella
terra e nel cosmo sullo sviluppo della vita, sull’incidenza dell’elettromagnetismo sulla salute umana, sulle
relazioni tra salute e abitazione, sulla rabdomanzia e il Feng–Shui.
Sono recuperati i temi dell’architettura organica ispirata alle teorie antroposofiche di Rudolf Steiner e del
regionalismo vernacolare per rivalutare le tecnologie costruttive della tradizione.
Oggi è posta particolare attenzione, oltre che agli effetti dannosi dei materiali sintetici impiegati in edilizia, alle
conseguenze negative dovute all’emissione di radon in prossimità o all’interno dei luoghi abitati.
“Il merito principale dell’idea biologica è quello di aver spostato l’accento dall’oggetto costruito all’uomo che lo
abita”. I risultati di questo approccio sono confluiti in una ricca manualistica di tipo prescrittivo, soprattutto in
lingua tedesca, per la scelta dei materiali e delle tecnologie più biocompatibili.
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Bioarchitettura
Il termine è stato coniato da un’associazione nazionale – l’Istituto nazionale di bioarchitettura INBAR – nel
1987. In esso confluiscono i temi dell’architettura ecologica e della bioedilizia. L’obbiettivo della
bioarchitettura è quello di riportare l’edificio entro un corretto rapporto con il luogo, in ogni sua accezione di
territorio naturale e antropico, ampliando la visione ecologica sulla base di considerazioni storiche e
antropologiche.
Combatte l’uniformità tipologica. Propugna l’osmosi con l’esterno. Suggerisce l’uso di materiali naturali.
Propone bassi indici di fabbricazione. Privilegia la tutela di singoli nuclei di popolazione rispetto a soluzioni di
più vasta scala.
“Considerando la casa, la città, il territorio, quali organismi, la Bioarchitettura rifiuta di ridurne la complessità
alla sommatoria dei diversi componenti costitutivi: così come un essere vivente è qualcosa di diverso e di più
dei suoi elementi, anche lo spazio edificato – in quanto organizzato e portatore di significati e memorie – è
nella sostanza qualcosa di diverso (non quantificabile?) rispetto alla giustapposizione razionale dei suoi
pezzi.”
La Bioarchitettura si appella alla scienza ma anche a tutte quelle discipline, non riconosciute dal mondo
scientifico ufficiale, che hanno fornito nei secoli strumenti culturali e di conoscenza rivelatisi idonei a risolvere
problemi progettuali e ambientali.
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Progettazione integrata-integrale
Se si vogliono efficacemente introdurre le tematiche ambientali nel campo delle costruzioni, è necessario che
tutte le discipline interessate convergano su obiettivi comuni.
L’approccio globale interdisciplinare della progettazione integrata consente di razionalizzare tutti gli aspetti
del progetto combinando metodologie tradizionali e innovative.
Il comfort degli utenti, il rispetto dei luoghi, la gestione dell’acqua e dell’energia e il controllo dei costi sono
tutti elementi che vengono tenuti in considerazione.
Oltre a limitare gli impatti sull’ambiente, questo approccio ha anche una dimensione sociale: l’utente può
essere coinvolto tanto nella fase progettuale quanto in quella di costruzione.
Dominique Gauzin-Müller, Architettura sostenibile. 29 esempi europei di urbanistica, qualità ambientale, sviluppo
sostenibile, Edizioni Ambiente, Milano, 2003.
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Biblioteca, Herten, Germania. L’edificio è chiuso superiormente da una grande copertura vetrata apribile e
dotata di collettori solari.
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Biblioteca, Herten, Germania. Nella
rotonda sono state collocate piante
subtropicali per aumentare i livelli di
ossigeno, garantire assorbimento
acustico e ombra nelle giornate
soleggiate.
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Biblioteca, Herten, Germania. Vista
del lato del tamburo, sopra. Pianta
del piano terra, sotto.
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Ostello dello Youth Educational Insitute, Windberg, Germania. L’edificio, progettato da Thomas Herzog, ricorre a
soluzioni tecniche evolute per ottimizzare il guadagno termico durante la stagione invernale: la parete a sud è
dotata di un particolare strato isolante traslucido detto translucent thermal insulation che, inserito tra una lastra di
vetro e una parete in mattoni, favorisce l’accumulo di calore.
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Ostello dello Youth Educational Insitute, Windberg, Germania. Sezione trasversale.
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Ostello dello Youth Educational Insitute, Windberg, Germania. Facciata orientale con il blocco degli alloggi rivolto a sud, a
sinistra. Planimetria generale: l’ostello è indicato con il numero 2 e si trova a est dell’antico monastero.
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Ostello dello Youth Educational Insitute, Windberg, Germania. Immagini dei TIM (translucent thermal insulation).
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Edifici residenziali Gneis Moos, “generatori di energia”, Salzburg, Austria. L’autore G. W. Reinberg inserisce serre
solari a sud e collettori solari in copertura.
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Edifici residenziali “Gneis Moos”, Salzburg,
Austria. A destra, planimetria generale. A
sinistra, Vista delle serre solari a sud.
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Quartiere solare, Salzburg-Gneis, Austria
Oggetto
Quartiere solare di 6 edifici
Luogo
Salzburg-Gneis
Progetto
Architetto Georg W. Reinberg
Risparmio energetico
Circa 35% del fabbisogno di calore (acqua sanitaria e riscaldamento)
coperto da sistemi solari attivi
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Orientamento
ƒ Il quartiere è rivolto a sud verso le montagne; gli edifici sono rivolti verso il sole ed il
della Moor.
ƒ Due edifici ad est delimitano il progetto rispetto alla frammentaria edilizia confinante.
paesaggio
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Differenziazione altezze
ƒ Gli edifici presentano altezze differenziate in modo da permettere agli ultimi piani di ciascun
fabbricato la vista sulla città.
ƒ Grazie a queste altezze differenziate, la luce del sole può raggiungere meglio le facciate sud.
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Guadagno solare passivo
ƒ Gli edifici con orientamento nord-sud (ad eccezione dell’edificio con collettori) sono concepiti in
modo tale che la parte più alta guardi a sud (tetti a pulpito) riducendo così l’ombreggiamento degli
edifici circostanti.
ƒ In Inverno può essere sfruttata la quasi totalità della radiazione termica incidente sul lotto.
ƒ Il guadagno solare avviene attraverso vetrate a sud (diretto) e attraverso giardini d’inverno
(indiretto)
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Giardini d’inverno
ƒ in alcuni edifici sono alti due piani, accoppiati ogni
due unità abitative (Edifici 1,3,4)
ƒ in altri edifici occupano tutto il fronte sud (Edificio 2)
ƒPer gli edifici a schiera, orientati est-ovest, sono
posizionati sul tetto (Edifici 5,6)
ƒ Per l’aerazione automatica degli ambienti, l’aria
fresca viene immessa attraverso i giardini d’inverno,
in modo che la temperatura venga mitigata
naturalmente.
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Guadagno solare attivo
ƒ I collettori solari si trovano sul tetto dell‘edifico
più a nord e costituiscono, senza interruzioni,
l‘intera superficie del tetto a sud. (Superficie
collettori solari: 410 mq; cisterna per l’acqua
100mc)
ƒ La fornitura di calore avviene mediante
centrale di teleriscaldamento, mentre circa il 35%
del fabbisogno totale (acqua calda sanitaria e
riscaldamento) viene coperto ai sistemi solari
attivi)
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Edificio 3
Questo corpo edilizio è differenziato a
sud
con
aggetti
progressivi.
In tal modo può essere ridotta verso
l’alto la distanza dal lotto 2, così come
la distanza dal lotto 4 (maggior
distanza del piano superiore dal piano
terra dell‘edificio retrostante).
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Edificio 3
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Edifici 5 e 6
Dal momento che per tali edifici non è possibile alcun soleggiamento attraverso la facciata sud, per lo
sfruttamento termico dell’energia solare è stata progettata la superficie di copertura.
I giardini d’inverno sono quindi disposti sul tetto. La luce piove dall’alto e la zona giorno è divisa dal
piano superiore con una vetrata.
I giardini d’inverno servono anche per la ventilazione naturale all’interno degli edifici.
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Orientamenti
Ci si riferisce al concetto di sviluppo sostenibile nella sua accezione generale (Brundtland) e nella sua
specificazione attraverso l’Agenda 21 – linee guida internazionali e locali.
Più precisamente si pone attenzione a:
•
Materiali impiegati nei sistemi tecnologici
1.
LCA (Life Cycle Assessment). La definizione più ricorrente e più condivisa di LCA è quella data dalla
Society of Environmental Toxicology and Chemistry (SETAC) e oggi codificata nella norma ISO 14040,
secondo la quale l’LCA “è uno strumento atto a valutare i carichi ambientali associati a un prodotto, processo
o attività attraverso l’identificazione e la quantificazione dell’energia, dei materiali usati e dei residui rilasciati
nell’ambiente, includendo l’intero ciclo di vita del prodotto, processo o attività (estrazione e trattamento delle
materie prime, fabbricazione, trasporto e distribuzione, uso, riuso, manutenzione e smaltimento finale).”
2. Caratteri prestazionali
Comportamento termoigrometrico
Capacità di isolamento acustico
….
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Orientamenti
•
Risparmio energetico
per gli usi domestici: riscaldamento–raffrescamento; cucina; illuminazione e altri elettrodomestici
•
Aspetti bioclimatici
Rispondenza dell’organismo edilizio ai bisogni di confort ambientale interno in relazione alle condizioni
climatiche esterne
1.
orientamento
2.
compattezza: rapporto superficie/volume
3.
protezione estiva dalle radiazioni solari
4.
protezione invernale dal freddo e dagli agenti atmosferici
5.
sistemi di captazione delle radiazioni per la produzione di energia
6.
soluzioni di involucro per l’ottimizzazione del rapporto tra interno ed esterno
…
•
Gestione dei rifiuti e delle acque reflue
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Progettazione sostenibile
Il concetto di sostenibilità fu introdotto per la prima volta nel 1987 da Gro Harlem Bruntland, nel rapporto “Our
Common Future”, presentato alla 42° sessione plenaria delle Nazioni Unite, per indicare un tipo di sviluppo
economico ampiamente compatibile con le necessità sociali e ambientali, sia nei sistemi locali che nella sua
dimensione globale. In particolare, si attribuisce l’aggettivo sostenibile a tutte quelle attività che
riconoscono all’ambiente un limite di capacità sia nel fornire risorse sia nell’assorbire i rifiuti prodotti
dall’azione dell’uomo – carryng capacity – e che mirano al soddisfacimento dei bisogni attuali senza
compromettere la potenzialità delle generazioni future. In questo senso, il concetto di sviluppo sostenibile è
fortemente legato alla riduzione della quantità di risorse - materia ed energia – impiegate durante il ciclo di
vita di ogni manufatto, dalla sua produzione alla dismissione finale.
La p. s. recepisce il concetto di sostenibilità finalizzando l’atto progettuale alla definizione di un
organismo rispondente oltre alle valenze morfo-funzionali che permettono la completa fruibilità
dell’edificio anche ai criteri di risparmio energetico e contenimento dei materiali ad alto impatto
ambientale – non riciclabili; ad elevato consumo di energia primaria; non idonei alla salubrità degli
spazi confinati.
L’approccio alla p. s. è rintracciabile in alcune esperienze del passato che, pur scollegate tra loro per
cronologia, luogo e connotazione formale, presentano la ricorrenza di alcuni temi comuni associabili al vasto
ambito della sostenibilità nella sua accezione sociale e ambientale.
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Tra queste, sono da ricordare tutte le espressioni di architettura “socialmente consapevole” nate
nell’Europa social democratica del secondo dopoguerra, dirette discendenti delle esperienze svedesi di Alvar
Aalto o inglesi delle Arts and Craft, per dare una risposta di alto contenuto sociale e comunitario – ad
esempio con la realizzazione di comunità di mutuo soccorso e morfologie urbane per unità di vicinato - alle
impellenti esigenze di ricostruzione. Il benessere socio-culturale e l’autosufficienza rurale ricercate da
Hassan Fathy nella pubblicazione di Architecture for the poor e nella realizzazione del villaggio di Gourna
per una comunità di contadini egiziani costituiscono un altro significativo esempio di p. s. Altri prodromi si
possono rintracciare nelle opere di Buckminster Fuller basate su un approccio tecnico fantasioso che mira
alla riduzione di materia per ottenere il massimo impiego dal minimo consumo. Analogamente, Frei Paul
Otto risolve sistemi strutturali adottando il minimo quantitativo di energia e di materia; Cedric Price, negli
anni Sessanta, progetta nuovi spazi rigenerando risorse e strutture preesistenti per sfruttarne la potenziale
capacità trasformativa e il patrimonio di materia ed energia in esse contenuti. Un’esperienza tra le più
significative tra quelle che precedono la formalizzazione del concetto di sostenibilità è rappresentata
dall’Autarkic House progettata e realizzata, negli anni Settanta, da Alex Pike, in collaborazione con gli
studenti di Architettura dell’Università di Cambridge, come modello di autosufficienza energetica, ottenuta
mediante il ricorso a sistemi solari attivi e passivi, alla forza eolica e alla biomassa degli scarti organici.
Oggi, la p. s. si esprime attraverso tendenze molto diversificate tra loro ma riconducibili ad alcuni
fondamentali filoni (D. Gauzin-Müller, L’architecture écologique, 2001): il “low tech”, l’“high tech”,
l’“umanesimo ecologico”, l’“ecologia democratica e sociale”, il “minimalismo ecologico”.
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Al “low tech” appartengono tutte quelle esperienze fondate sul ricorso a tecnologie elementari, locali e
utilizzabili in processi di autocostruzione: la tecnologia del legno (v.), della terra cruda (v.) e tutte le tecnologie
tradizionali che impiegano materiali del luogo semilavorati permettono con semplici conoscenze di base la
realizzazione di edifici, anche di complessa morfologia, e favoriscono la progettazione partecipata. Le
realizzazioni di Lucien Kroll in Belgio, di Peter Hübner in Germania, di Sverre Fehn in Svezia sono alcuni
esempi rappresentativi. L’“high tech” è riconducibile ai canoni della p. s. in quei suoi virtuosismi tecnologici
finalizzati al raggiungimento del risparmio energetico in relazione ad alte prestazioni di confort ambientale: in
particolare, le assunzioni di impegno da parte di alcuni architetti europei – Norman Foster, Thomas Erzog,
Renzo Piano, Francoise Helene Jourda e Gilles Perraudin, Richard Rogers, Frei Paul Otto, i più noti –
nel documento READ (Renewable Energies in Architecture and Design) testimonia la centralità del tema
energetico e del consumo di materia connesso alla realizzazione e gestione del manufatto edilizio. Tra
queste due tendenze estreme è possibile collocare altre posizioni meno connotate oscillanti tra un approccio
ibrido – l’“umanesimo ecologico” - che abbina, libero da condizionamenti culturali, materiali tradizionali a
prodotti e soluzioni tecniche innovative; un approccio particolarmente finalizzato al soddisfacimento della
dimensione sociale del fare architettura - “ecologia democratica e sociale” -; infine, il “minimalismo
ecologico”, riconducibile ad una nuova generazione di architetti e ingegneri, che rappresenta un approccio
attento agli elementi costituitivi - formali e funzionali - del progetto entro i quali integra, spesso
nascondendola, la valenza ambientale (Baumshlager & Eberle).
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Adalberto Libera, Casa Malaparte, Capri, 1938
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Alexander Pike, The Autarkic House, Cambridge, 1971-79
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Herb Greene, The Prairie House, Norman, oklahoma, 1961
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Herb Greene, The Prairie House, Norman, oklahoma, 1961
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Bibliografia
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AA:VV:, Costruire sostenibile il Mediterraneo, SAIE, Alinea Editrice, Firenze, 2001
AA. VV., Qualità urbana, casa, benessere. La Cooperazione di abitazione per uno sviluppo biocompatibile ed ecosostenibile, Atti, Edizioni
Conquiste, Bologna, 2001
AA. VV., Per un abitare sostenibile. Verso un codice concordato ANCAb, Edicom Edizioni, Monfalcone, 2003
Allen G., Moro M., Burro L., Repertorio dei materiali per la bioedilzia, Maggioli, Rimini, 2001
ANAB, Architettura bioecologica, Edicom Edizioni, Monfalcone, 1996
Antonini E., Residui da costruzione e demolizione: una risorsa ambientalmente sostenibile, Franco Angeli, Milano, 2001
Baglioni A., Piardi S., Costruzioni e salute, FA, Milano, III ed. 1993
Benedetti C., Manuale di Architettura bioclimatica, Maggioli Editore, Faenza, 1987
Berta L., Bovati M., Progetti di architettura bioecologica, Rimini, Maggioli, 2004
Bertagnin M., Bioedilizia. Progettare e costruire in modo ecologicamente consapevole, Edizioni GB, Padova, 1996
Bevitori. P., a cura di, Guida alla casa ecologica, Maggioli, Rimini, 2003
BigazzinD., Sala M., Capitolato di materiali e tecnologie biocompatibili, Alinea Editrice, San Labaro di Savena, 1999
Bottero M., Rossi G., Scudo G., Silvestrini G., Architettura solare:tecnologie passive ed analisi costi–benefici, Clup Città Studi, Milano, 1984
Bruno S., Progettazione bioclimatica e bioedilizia, Il sole 24 ore, Milano, 1999
Bufera F., Architettura e ambiente. Manuale per il controllo della qualità termica, luminosa e acustica degli edifici, Etas libri, Milano, 1995
Carletti C., Sciurpi F., Passivhaus. Evoluzione energetica e comfort ambientale negli edifici italiani, Pitagora, Bologna, 2005.
Codazza D., et al., Impegno per una progettazione ecologica, Maggioli, Rimini, 1992
Colombo G., Lo stato dell’arte nella progettazione degli edifici passivi, Alinea Editrice, Firenze, 2006
Faconti D., Piardi S., a cura di, La qualità ambientale degli edifici, Maggioli, Rimini, 1998
Francese D., Architettura bioclimatica, UTET, Torino, 1996
Jones L., Atlante di Bioarchitettura, UTET, Torino, 2002
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Bibliografia
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Lavagna M., Sostenibilità e risparmio energetico. Soluzioni tecniche per involucri eco-efficienti, Clup, Milano, 2005
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Mancini E., Jegou F., Quotidiano sostenibile. Scenari di vita urbana, Edizioni Ambiente, Milano, 2003
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Portoghesi P., Scarano R., L’architettura del sole, Gangemi Editore, Roma, 2004
Piardi S., Carena P., Oberti I., Ratti A., Costruire edifici sani, Guida alla scelta dei prodotti, Maggioli, Rep. S. Marino, 2000
Sala M., et al., Tecnologie bioclimatiche in Europa, Alinea, Firenze, 1994
Sala M., Nelli L., Tecnologie solari, Alinea, Firenze, 1993
Scudo G., Grosso M., Edilizia sostenibile, 44 progetti dimostrativi, Sistemi editoriali SE, Napoli, 2002
Scudo G., Piardi S., a cura di, Edilizia sostenibile. 44 progetti dimostrativi, Se, Napoli, 2002
Serra Florensa R., Coch Roura H., L’energia nel progetto di architettura, Città Studi Edizioni, Milano, 1997
Soleri C., Architettura come ecologia umana, Jaca Book, Milano, 2000
Wienke U., Manuale di bioedilizia, Dei, Roma, 2002
Wienke U., Dizionario dell’edilizia bioecologica, Dei, Roma, 1999
Wienke U., Aria, colore e luce, Dei, Roma, 2005
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Emerografia
Il progetto sostenibile, trimestrale, Edicom Edizioni
Quaderni di Naturpolis, Edicom Edizioni
L’architettura naturale, trimestrale, Edicom Edizioni
Costruire in laterizio, mensile, Faenza Editrice
Materia, trimestrale, Motta Editore
Area, trimestrale, Motta Editore