Ingegneria T. & C.
di Antonio Coviello
Riqualificazione energetica degli edifici esistenti
Edifici a consumo energetico quasi zero
Quella dell’edificio a energia quasi zero è una nuova frontiera, un obiettivo sicuramente ambizioso che pone qualche elemento a cui prestare attenzione.Le scelte progettuali che riguardano questi edifici con prestazioni che arrivano al limite dell’autosufficienza energetica si inseriscono tuttavia in un percorso che di fatto si è già avviato da tempo e che ha definito un approccio completamente nuovo. Questi nuovi paradigmi possono essere così sintetizzati:• le prestazioni energetiche dell’involucro edilizio, grazie all’uso più diffuso dei materiali isolanti, di sistemi vegetali ombreggianti e all’installazione di dispositivi schermanti, sono notevolmente migliorate e si riducono quindi i carichi termici invernali ed estivi;
i principi dell’architettura bioclimatica diventano principi costruttivi e si diffondono nell’architettura corrente (sfruttamento del comportamento passivo dell’edificio, guadagni diretti, serre solari ecc.);
le fonti energetiche rinnovabili rappresentano la fonte energetica primaria da utilizzare al massimo della sua potenzialità; • nel bilancio energetico le fonti energetiche convenzionali dell’edificio hanno una funzione integrativa e/o di backup;
si passa da un unico sistema di generazione del calore a più sistemi di generazione utilizzati in funzione della convenienza economica;• lo sfruttamento dell’inerzia termica dell’edificio consente di ridurre le potenze degli impianti; all’inerzia termica dell’edificio si affianca l’inerzia termica dei sistemi impiantistici ottenuta, per esempio, attraverso accumuli inerziali;
dal punto di vista impiantistico gli edifici non sono più isolati ma diventano elementi di un sistema energetico diffuso a scala territoriale; questo approccio consente di utilizzare tecnologie che cedono l’energia in eccesso alla rete (per esempio impianti solari fotovoltaici o sistemi di cogenerazione): dalla generazione centralizzata si passa quindi alla generazione distribuita, il che implica la disponibilità di infrastrutture energetiche intelligenti (smart grid); la domotica diventa lo strumento fondamentale per gestire in modo ottimale i servizi energetici.
Non esistono, dunque, barriere tecnologiche alla realizzazione degli edifici a energia zero, così come sono stati concepiti dalla direttiva 31: le tecniche per la realizzazione di involucri efficienti e di impianti ad alte prestazioni e quelle per lo sfruttamento efficiente e conveniente delle fonti energetiche rinnovabili già ci sono".
Per riqualificazione energetica dell'edificio (o retrofit energetico dell'edificio) si intendono tutte le operazioni, tecnologiche e gestionali, atte al conferimento di una nuova (prima inesistente) o superiore (prima inadeguata) qualità prestazionale alle costruzioni esistenti dal punto di vista dell’efficienza energetica, volte cioè alla razionalizzazione dei flussi energetici che intercorrono tra sistema edificio (involucro e impianti) ed ambiente esterno.
In generale, gli interventi di riqualificazione energetica del patrimonio edilizio esistente sono finalizzati a:
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migliorare il comfort degli ambienti interni;
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contenere i consumi di energia;
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ridurre le emissioni di inquinanti e il relativo impatto sull’ambiente;
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utilizzare in modo razionale le risorse, attraverso lo sfruttamento di fonti energetiche rinnovabili in sostituzione dei combustibili fossili;
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ottimizzare la gestione dei servizi energetici;
I due terzi del patrimonio edilizio esistente in Italia sono stati realizzati prima del 1976, anno in cui è entrata in vigore la prima legge sul risparmio energetico. Soprattutto questi edifici, ma anche quelli costruiti fino all'entrata in vigore del DLgs 192/2005 e del DLgs 311/2006, hanno un elevato consumo energetico di cui circa il 70% per il riscaldamento ed il raffrescamento.
Le cause principali sono legate allo scarso isolamento dell'involucro esterno e alla scarsa efficienza degli impianti.
Da questi dati si evince che la riqualificazione energeticadegli edifici esistenti permetterebbe una riduzione notevole dei consumi con un conseguente risparmio energetico.
Il concetto di riqualificazione energetica dell’esistente - correlato a quello di sostenibilità del costruito - è promosso a livello internazionale da politiche che individuano nella necessità di un sostanziale cambiamento nel modo di costruire, di gestire e di manutenere gli edifici esistenti, la chiave di volta, in ambito edilizio, per la salvaguardia dell’ambiente e per la tutela della salute e del benessere dell’uomo. Un’intensa attività di legislazione e di redazione di norme tecniche sul rendimento energetico del costruito definisce parametri di efficienza sempre più restrittivi e criteri di risparmio sempre più vincolanti, imponendo interventi di adeguamento del patrimonio esistente a standard prestazionali più elevati, ad esempio nelle fasi di progettazione, realizzazione e gestione di un green building. Parallelamente i governi di molti Stati europei hanno introdotto incentivi economici per agevolare interventi di riqualificazione energetica che garantiscano tempi di ritorno degli investimenti compatibili con le possibilità di spesa dei proprietari degli immobili e il ciclo di vita delle tecnologie impiegate.
L'intervento di riqualificazione energetica deve essere preceduto da un'attenta fase condotta in uno Studio di progettazione per la Riqualificazione energetica, in cui vengono valutati i consumi e calcolato il bilancio energetico dell'edificio. In base ai dati raccolti si definiscono gli interventi da effettuare.
Lo spettro degli interventi può essere ampliato dall'utilizzo di fonti rinnovabili di energia, per abbattere il fabbisogno di energia priamaria. Una risorsa rinnovabile si dice anche "sostenibile" se il tasso di rigenerazione della medesima è uguale o superiore a quello di utilizzo. Tale concetto implica la necessità di un uso razionale delle risorse rinnovabili ed è particolarmente importante per quelle risorse (ad esempio, le forestali) per le quali la disponibilità sulla Terra non è illimitata.
Le risorse rinnovabili presentano numerosi vantaggi, di cui i maggiori sono senza dubbio l’assenza di emissioni inquinanti durante il loro utilizzo (fatta eccezione per le biomasse) e la loro inesauribilità. L'utilizzo di queste fonti non ne pregiudica la disponibilità nel futuro e sono preziosissime risorse per creare energia riducendo al minimo l'impatto ambientale. In questo modo si tutela la natura nel rispetto delle prossime generazioni e, oltretutto, si limitano i costi di produzione e distribuzione di energia.
Per quanto riguarda le fonti rinnovabili di tipo energetico, si considerano tali:
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l'irraggiamento solare (per produrre energia chimica, energia termica ed energia elettrica);
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il vento (fonte di energia meccanica ed energia elettrica);
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le biomasse (combustione, in appositi impianti per generazione termica e cogenerazione di calore ed elettricità).
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le maree e le correnti marine in genere;
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le precipitazioni meteoriche, utilizzabili tramite il dislivello di acque (fonte idroelettrica),
In senso lato, si possono considerare "fonti" rinnovabili anche i "pozzi" termici utilizzabili per il raffrescamento passivo degli edifici: aria (se a temperatura inferiore a quella dell'ambiente da raffrescare - raffrescamento microclimatico), terreno (raffrescamento geotermico), acqua nebulizzata (raffrescamento evaporativo); cielo notturno (raffrescamento radiativo).
Le fonti di energia rinnovabili associate a tali risorse sono quindi l'energia idroelettrica, quella solare, eolica, marina e geotermica, ovvero quelle fonti il cui utilizzo attuale non ne pregiudica la disponibilità nel futuro.
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