NZEB, Solare, eolico e progettazione passiva per gli edifici del futuro

Le crisi energetiche degli anni Settanta hanno fatto comprendere per la prima volta la necessità di una modifica delle modalità di produzione e di consumo dell'energia. È in questo periodo che cominciano i primi esperimenti relativi all'utilizzo dell'energia solare come alternativa al consumo dei combustibili fossili, ed è sempre negli stessi anni che il mondo occidentale comincia a individuare alcune alternative costruttive nel settore edilizio per porre un freno agli sprechi. Passerà molto tempo prima che quelle iniziali intuizioni divenissero realtà, e solo da pochi anni stiamo assistendo alla messa in atto di tentativi concreti di un cambiamento di direzione. 

Sempre alla crisi energetica degli anni Settanta si devono le prime definizioni della nozione di Zero Energy Building, Edificio a energia zero, solo molto di recente sviluppata anche sul piano normativo e promossa, nella sua versione meno stringente, come modello per gli edifici del futuro. 

NZEB, Near Zero Energy Building

Una recente direttiva comunitaria, la direttiva 2010/31/CE, introduce per la prima volta sul piano normativo la nozione di Edificio a Energia Quasi Zero (Near Zero Energy Building, NZEB), con la quale ci si riferisce a quegli edifici il cui fabbisogno energetico è talmente basso da poter essere quasi interamente soddisfatto dalle fonti rinnovabili. Si tratta di edifici connessi alla rete pubblica – per cui si parla anche di Net Near Zero Energy Building – i cui consumi, nell'arco di un anno solare, sono pari alla quantità di energia prodotta. Il saldo annuale di questi edifici, cioè, è pari a zero. Ovviamente ciò non significa che in ogni momento della giornata e dell'anno i consumi siano gli stessi della produzione. Tale equilibrio, grazie alla connessione in rete, viene raggiunto in un intero anno.

La direttiva europea in realtà non è molto precisa sulle modalità di produzione energetica, limitandosi a sostenere che «il fabbisogno energetico molto basso o quasi nullo [degli Edifici a Energia Quasi Zero] dovrebbe essere coperto in misura molto significativa da energia da fonti rinnovabili, compresa l'energia da fonti rinnovabili prodotta in loco o nelle vicinanze». Non si specifica quanta parte di energia debba essere coperta da fonti rinnovabili e quanta invece può ancora essere prodotta con fonti fossili. Ciò che prescrive con certezza, invece, sono i tempi in cui è previsto il cambiamento del settore edilizio in tutti gli stati membri. Secondo la direttiva, entro la fine del 2018 tutti i nuovi edifici pubblici, o destinati ad attività pubbliche, devono essere edifici a energia quasi zero. Entro la fine del 2020, inoltre, tutti gli edifici di nuova costruzione – anche privati – devono essere NZEB

Indipendentemente dalle normative, in continua evoluzione, ciò che ci interessa maggiormente è la netta presa di posizione della Comunità Europea – e di conseguenza degli Stati membri che la recepiscono nei propri ordinamenti – a favore di costruzioni sempre più efficienti, che riducano al minimo indispensabile i propri consumi, e che soddisfino i propri consumi energetici utilizzando le fonti energetiche rinnovabili. 

Quali strumenti utilizzare per ottenere un Near Zero Energy Building?

Come anticipato, le normative attualmente non precisano quali sono i requisiti specifici che un edificio deve avere per essere considerato un Near Zero Energy Building. Sappiamo, però, che esso deve avere consumi energetici molto bassi, e sappiamo che la poca energia di cui necessitano deve essere prodotta – in gran parte, o del tutto – da fonti rinnovabili. Per questo motivo possiamo individuare almeno due strumenti fondamentali per ottenere un Edificio a Energia Quasi Zero: una progettazione architettonica adeguata in linea con i criteri dell'architettura bioclimatica, e l'utilizzo di impianti per la produzione di energia da fonti rinnovabili.

Progettazione bioclimatica passiva

Il modo migliore per ridurre al minimo il fabbisogno energetico di un edificio è una corretta progettazione che adotti i principi dell'architettura bioclimatica. Si deve cioè fare in modo che la costruzione tenga conto innanzitutto delle specificità del contesto ambientale e climatico nel quale l'edificio sarà realizzato. In base alle caratteristiche del luogo, si adotteranno poi alcune strategie passive e attive per diminuire il più possibile il fabbisogno energetico sia estivo che invernale. Le strategie passive riguardano la stessa struttura dell'edificio: la forma, l'orientamento rispetto all'irraggiamento solare, i materiali costruttivi, l'isolamento termico, la disposizione degli ambienti, la presenza e la posizione delle vetrate, le schermature solari e così via. Lo scopo ultimo è realizzare una struttura di per sé in grado di minimizzare gli sprechi energetici e di massimizzare il comfort interno. Alla progettazione passiva si aggiunge l'utilizzo di impianti ed elettrodomestici ad alta efficienza, così da ridurre al minimo i consumi. 

Fonti rinnovabili: sole e vento

Se le strategie passive consentono di ridurre al minimo il fabbisogno energetico dell'edificio, è pur vero che qualsiasi edificio ha bisogno di una certa quantità di energia per poter assicurare agli abitanti condizioni di vita confortevoli. Questa – anche minima – quantità di energia può essere prodotta in parte o del tutto utilizzando fonti di energia rinnovabile. Collettori solari termici, impianti fotovoltaici e micro-turbine eoliche sono certamente gli impianti più facilmente installabili su edifici singoli. Affinché si ottengano i migliori risultati e si possa raggiungere quella parità energetica annua prevista per i NZEB, è preferibile che gli edifici siano connessi in rete, in modo tale che si possa sia prelevare l'energia di cui si ha bisogno, sia cedere alla rete l'energia in eccesso nei momenti di surplus produttivo.  

Per saperne di più si consiglia la lettura di:

Giuliano Cammarata, Massimiliano Cammarata, Giovanni D'Amico, Fabrizio Russo, Edifici quasi zero energia. Principi di termofisica e bioclimatica per la progettazione di edifici a quasi zero energia e la riqualificazione energetica degli edifici esistenti, Grafill, 2013

Enrico Sergio Mazzucchelli, Edifici ad energia quasi zero. Materiali, tecnologie e strategie progettuali per involucri e impianti innovativi ad alte prestazioni, Maggioli Editore, 2013 

AutoreDott.ssa Serena Casu


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