Quando a metà degli anni settanta la crisi energetica ci rese consapevoli della natura finita della fonte di energia fossile, gli architetti e pianificatori (corresponsabili nel settore in cui si consuma più energia) non avevano alcun mezzo per reagirvi.

Per troppo tempo l'energia era stata disponibile in quantità illimitate e ad un prezzo ragionevole; cosicché non si era prestata alcuna attenzione alla riduzione del consumo. Al momento questo generò un senso di grande insicurezza, si riconobbe in ciò l'occasione di reinterpretare la funzione primaria dei nuovi edifici, per offrire all'umanità e a ciò che le apparteneva protezione e comfort.

Attualmente, a due decenni di distanza, vi sono edifici notevoli con un concetto architettonico ambizioso che interpretano in chiave totalmente innovativa l'energia naturale, utilizzandola in modo intenso per raffreddamento, ventilazione naturale, illuminazione e per generare elettricità; edifici in cui l'energia solare, divenendo un fattore che imprime forma, raggiunge efficacia anche dal punto di vista estetico: scuole, università, abitazioni, uffici e musei.

Da poco si sviluppano concetti per nuovi quartieri urbani, dove gli edifici che utilizzano energia solare non sono più casi isolati ed esotici tra le case, ma dove le molteplici possibilità di impiego di energia solare e le strutture del tipo edilizio vengono integrate agli spazi aperti ed alle infrastrutture. In questi casi il consumo di energia fossile va sensibilmente riducendosi a favore di un complesso sistema città. Alcune trasformazioni hanno luogo anche alla scala cittadina degli edifici e dei componenti, così come nei metodi e nelle procedure di progettazione.

Da molto tempo è evidente che l'integrazione di energia solare viene ad essere determinante nella progettazione ambientale futura.

Attualmente il consumo della metà dell'energia in Europa è impiegato per la gestione degli insediamenti umani. In aggiunta, un ulteriore quarto si deve stimare per il traffico.

Per sopperire a questo fabbisogno di energia vengono impiegate ingenti quantità di combustibile fossile non rinnovabile, una risorsa questa, che non sarà più disponibile per le generazioni future. I processi impiegati nella conversione dei combustibili in energia, inoltre causano emissioni che hanno un permanente effetto sull'ambiente.

Le forme e i caratteri del nostro futuro ambiente costruito devono basarsi su un approccio che comporta l'assunzione di responsabilità nei confronti dell'ambiente, e l'uso della potenziale ed inesauribile energia del sole.

Il ruolo dell'architettura quale professione responsabile è quello di dare espressione a questa forma di rispetto verso l'ambiente naturale.

In futuro gli architetti dovranno esercitare un'influenza più decisiva di quanto essi ne abbiano avuta in passato nella concezione e pianificazione di strutture urbane ed edilizie, nell'utilizzazione di materiali e sistemi complessi, e di conseguenza nell'impiego di energia.

Lo scopo del lavoro futuro dell'architetto deve essere quello di progettare edifici e spazi urbani in maniera tale da salvaguardare le riserve naturali ed impiegare quanto più ampiamente possibile forme rinnovabili di energia per evitare molti dei possibili indesiderati sviluppi.

Per il conseguimento di questi risultati, sarà necessario da un lato modificare le strutture esistenti per l'istruzione e la formazione professionale, dall'altro individuare sistemi di energia innovativi e formularne i relativi modelli di distribuzione, gli standards, le norme statutarie e le leggi.

Architetti ed ingegneri devono concepire i loro progetti sulla base di una conoscenza delle condizioni locali, delle risorse esistenti e dei principali criteri che regolano l'impiego di forme diverse di energia rinnovabili e di componenti e tecniche eco-compatibili.

Nuove filosofie progettuali devono essere sviluppate in maniera tale da incrementare la consapevolezza che il sole è fonte di calore e di luce; poiché il consenso per l'applicabilità dell'energia solare da parte del grande pubblico può essere solamente ottenuto attraverso convincenti idee rese visibili da esempi realizzati.

La specifica situazione locale, la vegetazione esistente e il tessuto edificato, i fattori climatici e topografici e la vasta gamma di forme di energia disponibili ed ecologicamente sostenibili, viste in relazione alla durata e all'intensità del loro uso devono, tanto quanto i vincoli locali, essere tutti analizzati e valutati come il substrato di riferimento per ogni singolo progetto di pianificazione. Le risorse naturali disponibili in un certo luogo, specialmente sole, vento e calore geotermico, potrebbero essere utilizzate per la climatizzazione degli edifici e potrebbero riflettersi nella stessa concezione del programma e della forma.

Gli edifici e gli spazi urbani aperti dovrebbero essere progettati in modo tale che una quantità minima di energia basti loro per illuminazione e serva in termini di calore utile per l'acqua calda e per scopi di riscaldamento, refrigerazione, ventilazione e generazione dell'elettricità dalla luce naturale. Le soluzioni per soddisfare tutte le esigenze rimanenti andrebbero scelte tra quelle che tengono conto dei criteri di un bilancio energetico globale sostenibile e che si conformano con il più innovativo livello di conoscenza tecnica dell'impiego di forme di energia compatibili con l'ambiente. L'impiego di materiali, forme di costruzione, produzione tecnologica, trasporto, assemblamento e smontaggio delle componenti di un edificio devono pertanto tener conto del loro contenuto energetico e del loro ciclo di vita.

La tecnica e le risorse energetiche impiegate in un edificio dovrebbero essere appropriate alla funzione che esso svolge.

Le forme di energia rinnovabile offrono un importante occasione per rendere la vita nelle città più attraente. Nei campi del rifornimento energetico e delle infrastrutture di trasporto, l'uso di questo tipo di energia dovrebbe essere portato al massimo livello attraverso la opportuna conformazione dell'edificio. Le costruzioni esistenti dovrebbero essere vissute quanto più possibile in maniera pratica. La relazione tra città e natura dovrebbero essere sviluppata fino a raggiungere una simbiosi tra i due elementi. Alterazioni e menomazioni che si realizzano in spazi pubblici o in edifici esistenti a volte causata dall'insediamento di nuove costruzioni, devono tener conto dell'entità storica e culturale del sito e delle condizioni geografiche e climatiche del territorio.

Il nostro lavoro consiste nella progettazione di edifici a basso contenuto energetico per quanto riguarda le fasi di produzione dei materiali impiegati, la costruzione e la gestione dell'edificio. Per raggiungere tale scopo gli strumenti principali sono quelli del risparmio energetico, della progettazione bioclimatica, e dell’impiego di materiali e tecnologie locali ed ecocompatibili; la valutazione dell’impatto ambientale di un intervento edilizio fornisce un primo elenco di verifiche da effettuare per raggiungere tale risultato. Nel nostro caso di particolare interesse è la conoscenza delle variabili climatiche, ambientali e culturali dell'area di progetto e delle esigenze relative ai futuri abitanti degli edifici. Per la scelta delle tecnologie più appropriate ci si affida alle esperienze passate cercando di non ripetere errori già compiuti. In particolare si sono visitati edifici realizzati con gli stessi principi al fine di capire, a distanza di anni, quali soluzioni si siano rivelate positive, e quali invece, pur essendo teoricamente valide, non hanno ottenuto riscontro pratico (vedi Cap. 4). Un problema frequente di queste realizzazioni è quello dell’eccessiva importanza che hanno assunto le soluzioni bioclimatiche rispetto agli altri non meno importanti aspetti del progetto.

"La progettazione è un processo articolato che coinvolge una pluralità di subsistemi: il subsistema tecnologico costruttivo, il subsistema ambientale climatico, il subsistema dell'organizzazione distributiva, il subsistema figurativo della articolazione formale" (S. Los e J. Cook, introduzione a V. Olgyay Progettare con il clima).

Nell'elaborazione della tesi si vogliono applicare questi principi in un progetto su un lotto reale. In sede di progetto le scelte che porteranno ad adottare solo alcune soluzioni fra le tante documentate non saranno dettate dalla presunzione di applicare il sistema migliore, ma di scegliere invece quello che meglio si adatto al sito e alle scelte architettoniche. Questo per sottolineare come sia impossibile pensare a soluzioni standard sempre valide causa le innumerevoli variabili in gioco: microclima, contesto, normativa, possibilità economiche, cultura e sensibilità dei soggetti coinvolti dalla progettazione.