Strategie per il miglioramento delle prestazioni energetiche degli edifici a partire dalla biomimesi

Dallo studio delle capacità di regolazione termica di alcuni organismi viventi nascono nuove strategie per migliorare il comportamento termico degli edifici

Gli scienziati dell’Università di Navarra di Pamplona, in una recente ricerca, hanno studiato le strategie di termoregolazione degli animali a sangue freddo per tentare di riprodurle nella progettazione degli edifici. A partire dalle diverse strategie biologiche, dall’attività metabolica all’utilizzo di acqua o materia organica, fino all’uso dell’energia solare e al controllo della respirazione, lo studio ha avuto lo scopo di individuare i parallelismi tra le strategie biologiche e gli edifici. Un esempio: si potrebbero separare con criterio gli spazi delle strutture al fine di ridurre le perdite di calore causate dalle correnti, così come fanno le api ostruendo le proprie vie aeree. E ancora, imitando le stelle marine che ridistribuendo il loro sangue agli arti dissipano il calore, si potrebbero utilizzare volumi periferici negli edifici adibiti allo stesso scopo.

“La parte più complessa del progetto – spiegano i ricercatori – è stata inclusa in questa fase. Ovvero, è stato necessario effettuare diverse sessioni di brainstorming per trovare idee bio-ispirate allo scopo di individuare specifiche analogie tra gli animali studiati e gli edifici”. Nell’ultima fase dello studio si sono analizzate le potenziali applicazioni della biomimesi: a partire dalle fasi preliminari di progettazione si potrebbero modificare, sulla base di quanto osservato negli animali, una serie di parametri. L’accumulo o la dissipazione del calore e la riduzione del carico di raffreddamento sono solo alcuni degli aspetti che si potrebbero innovare imitando la natura. Dopodiché agendo a livello di “sistema” si potrebbe minimizzare l’uso delle attrezzature od ottimizzare le condotte d’aria con soluzioni importate dalle tracheole degli insetti. Ma anche raggiungere la temperatura target con strumenti più efficienti, già sfruttati da alcuni animali in condizioni ambientali estreme, o sviluppare nuovi sistemi di recupero del calore basati sull’osservazione di varie specie acquatiche.
Inoltre, si potrebbero progettare e realizzazione nuovi dispositivi o elementi da costruzione ispirati agli organismi viventi come i materiali organici che migliorino la rimozione di inquinanti negli spazi interni, l’uso di materiali che diffrangano la luce su facciate e tetti oppure ancora prodotti che riducano il raggio di reazione di rilevatori di corrente e sensori.

“Questa esperienza – scrivono i ricercatori – ha confermato la teoria secondo cui una comprensione precisa dei sistemi biologici può essere utile per progettazioni edilizie dettagliate”. Gli stessi autori anni prima, infatti, avevano già dimostrato con uno studio come la regolazione termica negli animali fosse equivalente al controllo della temperatura negli edifici. In questo caso, invece, la necessità è stata quella di trovare soluzioni pratiche alternative per affrontare problemi di efficienza dei sistemi di riscaldamento, ventilazione e raffrescamento. Sistemi che, a conti fatti, sono responsabili del consumo più consistente di energia.