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    Il presente del risparmio energetico ha un nome: riqualificazione delle abitazioni

    Riadattare i vecchi edifici per ridurre i consumi energetici può sembrare un’opzione poco incisiva, ma è molto più rispettosa dell’ambiente di molte soluzioni high tech

    Patrick Sisson

    Le “cicatrici” sulle unità abitative obsolete sotto la competenza della New York City Housing Authority non comunicano immediatamente l’idea di innovazione. L’NYCHA, il più grande proprietario terriero della città, che ospita quasi 1 newyorkese su 16, ha visto i suoi edifici letteralmente sgretolarsi dopo decenni di manutenzione approssimativa e cattiva amministrazione.

    Mentre l’infrastruttura fisica si è deteriorata, con ascensori rotti, parchi giochi smontati e facciate fatiscenti, l’agenzia ha resistito a una serie di scandali negli ultimi anni per proliferazione di muffe e false ispezioni. L’uragano Sandy nel 2012 ha contribuito alla decadenza, allagando gli impianti elettrici e di riscaldamento situati negli scantinati degli edifici. Tutto sommato, queste abitazioni sovvenzionate abbandonate sono nel mezzo di ciò che i pianificatori locali hanno chiamato “demolizione per negligenza“. Ci vorrebbero circa 40 miliardi di dollari o più, almeno 180.000 dollari per unità abitativa, per riportare gli edifici in buono stato di manutenzione.

    Anni fa, sono stati portati avanti alcuni tentativi di innovazione, in particolare nelle cucine. Verso la fine degli anni 1990, la NYCHA si rese conto che i frigoriferi esistenti in molte unità erano fondamentalmente “divoratori di energia” e costituivano un sistema estremamente inefficiente, obsoleto e costoso per l’agenzia, che paga le bollette dell’elettricità degli inquilini. In collaborazione con l’azienda pubblica locale, NYCHA ha organizzato un concorso per i produttori di elettrodomestici, chiedendo loro di creare unità più piccole, con un’efficienza superiore.

    Il vincitore avrebbe avuto la possibilità di accedere alle abitazioni dell’NYCHA e a un gruppo di altre autorità immobiliari interessate a un piano di acquisto di almeno 20.000 unità all’anno. Maytag ha vinto, con il suo allora nuovo modello Magic Chef, che ha aiutato NYCHA a ridurre i costi aumentando l’efficienza energetica e anche riducendo drasticamente le emissioni. Alla fine, tra il 1995 e il 2003 sono stati acquistati 150.000 frigoriferi.

    Ora NYCHA vuole fare lo stesso con i sistemi di riscaldamento e raffreddamento. Il concorso Clean Heat for All chiede ai produttori di sviluppare tecnologie a pompa di calore a basso costo e facili da installare per la messa a norma degli edifici. I dispositivi proposti, che dovrebbero essere inseriti all’interno di un telaio di finestra standard, sostituirebbero gli onnipresenti condizionatori con unità esterna e riscalderebbero e raffredderebbero in modo efficiente un appartamento senza utilizzare refrigeranti o bruciare direttamente combustibili fossili.

    L’agenzia sostiene l’iniziativa con un piano di investimenti di 250 milioni di dollari e l’impegno immediato di acquistare e installare almeno 24.000 unità di qualunque modello vinca; nel frattempo la New York State Energy Research and Development Authority, o NYSERDA, sta aiutando a reclutare altre agenzie immobiliari in tutto lo stato e la nazione per l’acquisto di nuove unità. “Prevediamo di utilizzare questo meccanismo ogni volta che dovremo soddisfare una domanda di mercato sostenuta”, afferma Emily Dean, responsabile del programma di decarbonizzazione degli alloggi del NYSERDA.

    La posta in gioco per l’agenzia, per chi vincerà e per la stessa azienda potrebbe essere enorme. Investire in reti di riscaldamento e raffreddamento più efficiente negli edifici fa bene al pianeta e trovare un modo equo per farlo rapidamente e su larga scala avrebbe un impatto positivo sulla crisi climatica

    Otto milioni di persone all’anno acquistano sistemi di aria condizionata negli Stati Uniti. L’industria HVAC, una sigla che sta per riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell’aria, fattura 100 miliardi di dollari l’anno a livello globale e il numero di unità AC, per lo più piccole,  triplicherà entro il 2050”, spiega Vincent Romanin, ingegnere e CEO di Gradient, una delle startup che ha presentato un progetto per la NYCHA challenge.

    Questo non è l’unico salto tecnologico che NYCHA e NYSERDA sperano di fare nei prossimi anni. RetrofitNY, un programma pilota da 30 milioni di dollari, vuole supportare un nuovo tipo di ammodernamento energetico dell’intero edificio che si baserebbe su pannelli ermetici e resistenti alle intemperie sugli esterni degli edifici più vecchi, una tecnica inventata e implementata nei Paesi Bassi da un’organizzazione no profit chiamata Energiesprong, che in olandese significa “balzo energetico”. 

    Non solo questo primo intervento ad alta tecnologia ridurrebbe drasticamente il consumo di energia, ma potrebbe essere messo in atto senza chiedere ai residenti di andarsene. Il primo progetto di prova che dovrebbe essere completato, Casa Pasiva a Brooklyn, dovrebbe aprire completamente ad ottobre, dopo un ritardo dovuto alla pandemia. “Solo alcuni anni fa sarebbe stato impensabile”, afferma Ryan Cassidy, direttore della sostenibilità e dei lavori di costruzione di RiseBoro Community Partnership, lo sviluppatore senza scopo di lucro che sostiene il progetto Casa Pasiva. “Forse i costi sono alti, ma abbiamo la possibilità di sostenerli”.

    Storicamente, l’unica innovazione che molti ritenevano necessaria per contrastare l’invecchiamento del patrimonio immobiliare era demolire e costruire di nuovo in linea con le regole ambientali. Ma è molto più sostenibile ristrutturare edifici esistenti invece di abbatterli e costruirne di nuovi. La crisi climatica ha creato una forte urgenza di ridurre le emissioni di carbonio e qualsiasi piano serio per farlo deve investire denaro ingente nell’adattamento di vecchie abitazioni inefficienti dal punto di vista energetico. 

    Gli edifici, in particolare quelli vecchi e inefficienti, rappresentano quasi il 40% del consumo energetico della nazione. Oltre la metà delle unità in affitto disponibili nel paese hanno più di mezzo secolo e il Dipartimento dell’Energia stima che il 75% dei 130 milioni di edifici negli Stati Uniti sarà ancora in piedi nel 2050. Secondo il DOE, ogni anno gli interventi di ristrutturazione sono portati avanti solo su 2,3 milioni di case. Il ritmo dovrebbe salire ad almeno 3-6 milioni di case per raggiungere gli obiettivi di emissioni. Ciò significa che gli sviluppatori e i proprietari di immobili hanno necessità di soluzioni immediate, testate, efficienti e convenienti e del finanziamento e della volontà politica per finanziarle. 

    Molte delle soluzioni di cui abbiamo bisogno per decarbonizzare gli edifici esistono già e stiamo cercando di supportare le idee che possono rapidamente essere operative su larga scala“, afferma Thatcher Bell, direttore del programma di The Clean Fight, un incubatore per startup di energia pulita che punta su soluzioni abitative più sostenibili. “L’innovazione è difficile”, dice, “ma l’adozione lo è ancor di più”. 

    La situazione sta cambiando

    L’edilizia abitativa richiede una grande mobilitazione per affrontare questa enorme sfida. Ma finora, la tradizionale innovazione tecnologica non ha ottenuto grandi risultati in questo settore. Katerra, una startup immobiliare della Silicon Valley sostenuta da SoftBank che si vantava di aver radicalmente rielaborato il processo di costruzione, è andata in fumo dopo aver raccolto 3 miliardi di dollari. E’ un esempio delle difficoltà delle startup a fare i conti con così tante variabili: la manodopera, le normative locali, i problemi della catena di approvvigionamento, i regolamenti edilizi

    Social Construct, una startup legata all’influente acceleratore aziendale Y Combinator, ha tentato di semplificare la costruzione multifamiliare con l’automazione e l’intelligenza artificiale, ma l’anno scorso ha dichiarato bancarotta, a causa delle pressioni per la pandemia. 

    Alcuni programmi che stanno mettendo al centro gli interventi sul clima – quelli del NYCHA, i modelli più avanzati incentrati sull’intervento pubblico in Canada e in Europa e i programmi di incentivi locali per le pompe di calore o la TECH Initiative, un piano di successo da 120 milioni di dollari progettato per aiutare a raggiungere la neutralità del carbonio entro il 2045 in California – indicano che il modello di innovazione della Silicon Valley potrebbe non funzionare per risolvere uno dei problemi più importanti del pianeta. 

    Non si tratta esattamente di una linea che contrappone pubblico e privato, ma il capitale a lungo termine e gli interventi incentrati sulle politiche possono portare più equità, e forse tagli più rapidi delle emissioni, rispetto a iniziative rapide e dirompenti. Come dice Cassidy del progetto Casa Pasiva, non esiste una tecnologia con pulsanti e controller che i residenti possano premere, ma sistemi di isolamento intelligente e tenuta d’aria.

    “Una parte del mercato sta cercando di fornire alloggi a lungo termine, convenienti e sostenibili, rispetto a uno orientato al profitto, che non si presta a una considerazione più a lungo termine del patrimonio immobiliare”, afferma Yu Ann Tan, un socio di RMI, un think tank che vuole favorire il passaggio all’energia pulita. Per gran parte del secolo scorso, una costante nella tecnologia degli alloggi e delle costruzioni è stata l’automatizzazione. L’idea era quella di introdurre nei cantieri modelli replicabili, kit di parti intercambiabili e facili da montare come i mattoncini Lego. Persino Frank Lloyd Wright ha trascorso anni a modificare e testare le proprie case prefabbricate americane e Thomas Edison aveva un’idea simile.

    Ma Katerra, una startup in ipercrescita, immaginava qualcosa di più grandioso: una serie di fabbriche in tutta la nazione per sfornare assemblaggi e parti prefabbricate. A un certo punto, l’azienda stava lavorando a centinaia di progetti e si era espansa nella costruzione in legno massiccio, in contrasto con la costruzione in legno con struttura leggera,  e aveva persino  prodotto le proprie lampadine: era un esempio di integrazione verticale della filieraMa Katerra, che aveva raggiunto un valore di 6 miliardi di dollari, ha dichiarato bancarotta la scorsa estate

    “Hanno dimostrato scarsa aderenza alla realtà”, afferma Michelle Knapp, esperta di edilizia e cofondatrice di FunForm, una startup che si occupa di ristrutturazione di edifici. “Stavano usando la tecnologia per costruire una Edsel. Anche se si usano i robot per costruire una Edsel, rimane pur sempre una Edsel”. La visione onnicomprensiva di Katerra di riformare il mondo delle costruzioni, utilizzando miliardi di dollari di investimenti per costruire un sistema di produzione completamente nuovo da zero, ha mostrato l’arroganza stereotipata della Silicon Valley. Ha anche avuto una frazione dell’impatto dei modelli europei che aggiungono nuove funzionalità in modo semplice, diretto e standard. 

    Secondo Gerard McCaughey, fondatore di Century Homes, un’azienda irlandese tra le prime a lanciarsi nell’edilizia off-site, Katerra condivideva un punto cieco comune con molti tecnologi americani: il non prendere in considerazione l’innovazione introdotta all’estero. Mentre l’industria edile americana ha favorito la costruzione in loco con struttura in legno con materie prime prontamente disponibili, i costruttori con limiti di spazio e materiali in Asia e in Europa hanno perfezionato prefabbricati e tecniche modulari. 

    Katerra ha ignorato questi esempi, che hanno lentamente accumulato competenze concentrandosi di volta in volta su settori specifici. Invece, ha cercato di reinventare la ruota, costruendo troppi modelli diversi contemporaneamente e provocando enormi sforamenti dei costi”.

    0. Rivestimento edilizio R38 1. Vetrate con un basso coefficiente di guadagno di calore solare 2. Tende interne a bassa emissività 3. Ventilatori a soffitto per la circolazione dell’aria all’interno delle unità 4. Aria leggermente temperata fornita attraverso un sistema di ventilazione centralizzato 5. Alimentazione raffreddamento decentralizzato attraverso un’unità a volume d’aria variabile attivata dai controlli interni.
    Un esempio di decarbonizzazione degli edifici è l’Holistic Energy and Architectural Retrofit Toolkit (HEART), una piattaforma di elaborazione basata su cloud che include funzionalità di gestione dell’energia e del processo decisionale.
    Fotografia: Meredith Miotke

    Lo stato delle cose in Europa

    Il modello Energiesprong, che ha ristrutturato migliaia di case nei Paesi Bassi e in tutta Europa, si basa sullo Stroomversnelling, (l’accelerazione rapida), una rete in cui appaltatori, associazioni edilizie, fornitori di componenti e persino finanziatori lavorano a stretto contatto in un livello di coordinazione che nemmeno il sistema tentacolare di Katerra poteva eguagliare. A oggi, Energiesprong può riadattare un edificio in circa 10 giorni

    Altre startup e aziende edili offrono riammodernamenti gratuiti: l’olandese Factory Zero, per esempio, produce moduli prefabbricati per tetti dotati di caldaie elettriche, pompe di calore e allacciamenti solari. Il greening di un vecchio edificio è quasi di default. Il sistema fa parte di un modello europeo più ampio che si lega a un’ambiziosa politica delle emissioni e la supporta con incentivi e finanziamenti per ristrutturazioni e nuovi edifici attraverso programmi come Horizon Europe, sovvenzionando innovativi metodi di costruzione e creando un mercato per finestre, porte e impianti HVAC.

    Una componente chiave del suo successo è stata la volontà dei governi di finanziare tali ammodernamenti per l’edilizia sovvenzionata e pubblica, in genere palazzi e case a schiera del dopoguerra che hanno un disperato bisogno di miglioramento. Ma ci sono anche altri vantaggi significativi in Europa: i regolamenti edilizi sono molto più standardizzati tra i paesi e il continente nel suo insieme, comprese alcune normative progressiste che spingono per uno standard costruttivo denominato passivhaus, vale a dire un livello ultra efficiente di isolamento e ventilazione che riduce drasticamente l’energia necessaria per il riscaldamento e il raffrescamento. Anche l’intero ecosistema abitativo è più piccolo e standardizzato, il che facilita le operazioni. Energiesprong utilizza un unico modello di edificio, una manciata di appaltatori e un pool relativamente limitato di attori in una piccola area. 

    Il coordinamento sarebbe esponenzialmente più difficile in una singola città degli Stati Uniti e ancor più nell’intera nazione. “L’Europa adotta un approccio mirato e finanzia numerosi programmi su tutta la linea”, afferma Michael Eliason, esperto di edilizia sostenibile e fondatore di Larch Lab, uno studio di design e un think tank. È un approccio che distribuisce il rischio tra idee diverse, invece di concentrare il capitale di rischio su un gruppo di startup strettamente coordinate e in forte crescita. “Negli Stati Uniti, se unj’azienda come Katerra fallisce, si ha un impatto sull’intero settore delle costruzioni prefabbricate“, spiega. 

    Un modello emergente in Canada cerca di replicare quello europeo. CityHousing Hamilton, l’autorità municipale per l’edilizia abitativa della città dell’Ontario, ha recentemente utilizzato fondi nazionali per l’edilizia abitativa per un completo riammodernamento della Ken Soble Tower, un grattacielo per anziani costruito sul lungomare nel 1967 e in via di decadimento. 

    Il progetto, che prevedeva il rivestimento esterno a pannelli, le nuove finestre ad alta efficienza e l’elettrificazione del riscaldamento e delle stufe a gas, ha permesso all’edificio di raggiungere lo standard passivhaus, con una riduzione del 94% del consumo energetico grazie all’estrema efficienza. Si pensi che  l’energia totale necessaria per raffreddare e riscaldare un’unità equivale a tre lampadine a incandescenza. Le nuove graziose finestre a bovindo offrono ottima illuminazione e ampie vedute, dimostrando che non c’è necessariamente un prezzo estetico da pagare.

    Graeme Stewart di ERA Architects, che ha guidato il progetto e ha studiato centinaia di grattacieli simili della metà del secolo nella nazione, afferma che il progetto ha dato lavoro alle aziende canadesi che producono finestre e rivestimenti ad alta tecnologia, tracciando una strada per lo sviluppo di un’industria domestica per progetti di bioedilizia. Ma il responsabile dello sviluppo di CityHousing Hamilton, Sean Botham, afferma che anche con tutti i vantaggi per i residenti della Ken Soble Tower, dalla migliore qualità dell’aria ai benefici per la salute mentale,  è improbabile che l’agenzia paghi il sovrapprezzo dell’8% per aggiornare altri edifici nel suo portafoglio senza un ulteriore sostegno finanziario. 

    Almeno negli Stati Uniti, qualsiasi progresso sembra destinato a essere decentralizzato per il prossimo futuro. Il piano Build Back Better del presidente Joe Biden include proposte ambiziose per investire miliardi di dollari nel riammodernamento degli edifici, ma le prospettive di approvare queste proposte, anche in modo frammentario, sono scarse, anche se i 5 miliardi di dollari per l’isolamento termico previsti nel pacchetto legislativo approvato dal Senato nel novembre 2021 avranno un loro impatto, afferma Tan di RMI. 

    Alcune aziende private stanno reimpostando le loro politiche: RENU, un programma di Taurus Investment Holdings, un investitore immobiliare globale di private equity, conduce audit di retrofit energetico quando acquisisce nuovi edifici nel suo portafoglio, con pompe di calore e aggiornamenti ad alta efficienza energetica come un modo per aumentare il valore degli asset e ridurre i costi di manutenzione. Ma si tratta di eccezioni.

    Ma dal momento che i regolamenti edilizi e gli incentivi tendono a essere di competenza dei governi statali e municipali negli Stati Uniti, esperimenti come quelli in cui si stanno imbarcando NYCHA e NYSERDA diventano ancora più importanti. La legge locale 97 di New York City, una delle poche leggi cittadine che fissano obiettivi di emissioni aggressivi per i proprietari di grandi edifici e multe sostanziali in caso di mancato rispetto, entrerà in vigore nel 2024. 

    Secondo un portavoce della NYCHA, gli sforzi di decarbonizzazione dell’agenzia sono ostacolati da problemi tra cui l’età degli edifici, la necessità di aggiornamenti elettrici e la mancanza di dati sui costi e sulle prestazioni delle opzioni dei sistemi pannellizzati. Tuttavia, NYCHA sta già testando pompe di calore a Fort Independence, così come stufe a induzione al 1471 di Watson Avenue (entrambe nel Bronx), in previsione di una più ampia adozione. E il primo progetto RetrofitNY che è alla prese con un edificio della NYCHA, il Ravenswood Building nel Queens, dovrebbe terminare la riconversione dell’edificio di sei piani e 48 unità entro marzo 2024. 

    È molto più sostenibile ristrutturare edifici esistenti che demolire e ricostruire. Il rimodernamento della Ken Soble Tower, un grattacielo sul lungomare per anziani costruito ad Hamilton, in Ontario, nel 1967, ha comportato una riduzione del 94% del consumo energetico dell’edificio.
    Fotografia: Doublespace Photography

    “Stiamo riscontrando molto interesse per il lato dell’offerta del mercato e il modello di business sta cambiando”, afferma Dean di NYSERDA. “Stiamo assistendo alla creazione di una nuova classe di fornitori di soluzioni a emissioni zero per gli edifici con garanzie su prestazioni e prezzi“. La vera domanda è se l’efficienza ottenuta attraverso l’innovazione, le politiche ambiziose e i finanziamenti di supporto possano agire di concerto in tempi brevi. Tan afferma che alcuni ricercatori hanno persino esaminato come incanalare i soldi dell’assistenza sanitaria in tali ristrutturazioni, perché il miglioramento della qualità dell’aria e la riduzione delle muffe hanno una ricaduta profonda sulla salute dei residenti.

    A suo parere, il programma Built to Last rappresenta un buon modello di finanziamento. Il progetto della Philadelphia Energy Authority  esamina il mondo degli incentivi a cui i proprietari di case a basso reddito potrebbero attingere per l’ammodernamento e la riparazione, dai benefici dell’isolamento termico agli sconti per elettrodomestici più efficienti. Alon Abramson, il direttore del programma, afferma di star ora lavorando su 25 case diverse, quasi tutte fatiscenti. “Dobbiamo decarbonizzare il nostro patrimonio immobiliare, anche se i problemi sistemici sono veramente complessi da affrontare”, conclude Abramson. 

    Immagine: Pixabay, Tama 66

    (rp)

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