Energia, basta poco …

La sostenibilità in edilizia è un concetto ampio poiché considera l’intero ciclo vita dei materiali impiegati per costruire un edificio, ma negli ultimi anni si è limitato agli interventi di risparmio energetico. La fase progettuale consente di misurare l’impatto totale degli interventi: nuova costruzione o ristrutturazione. Sugli edifici esistenti spesso i proprietari chiedono di intervenire sull’involucro dell’edificio per attuare un risparmio energetico, e ciò può migliorare il comfort degli spazi interni con l’impiego di materiali a basso impatto ambientale. La progettazione deve tener presente i principi di eco-efficienza e di sufficienza energetica. Negli edifici esistenti si predispone la diagnosi energetica per misurare il reale fabbisogno. Allo stato attuale dei flussi energetici è importante ridurre la domanda di energia da fonte fossile (petrolio e gas) perché esistono sprechi evitabili con l’impiego di diversi “accorgimenti” e l’impiego di nuove tecnologie. L’eco-efficienza e la sufficienza energetica si raggiungono adeguando l’involucro dell’edificio ai nuovi standard che prescrivono la riduzione degli sprechi. Facendo manutenzione degli edifici esistenti è possibile ridurre la domanda di energia impiegando tecnologie che sfruttano le fonti alternative, raggiungendo due obiettivi: migliore comfort abitativo e cancellazione degli sprechi conseguendo un risparmio economico.

Risparmiare energia è così semplice che forse ci lascia davvero perplessi, a volte. Quando siamo andati a scuola il professore di fisica ci ha insegnato anche la trasmissione del calore ed avrà accennato alle capacità termofisiche dei materiali, se non lo ricordiamo è sufficiente rileggere i testi scolastici, comprarne uno o usare internet cercando i termini giusti, riguardanti la termodinamica, l’entropia e la trasmissione del calore.

fonte: Thomas Konigstein, manuale per costruzioni a risparmio energetico

Ricordiamolo, già a scuola si studiava la trasmissione del calore e i comportamenti quali: conduzione, convezione ed irraggiamento. Tali leggi delle fisica ovviamente riguardano anche gli edifici considerati come sistemi termotecnici. Gli edifici che non disperdono energia (bassa trasmittanza termica), facendoci stare bene anche d’estate, sono i migliori poiché costruiti con determinati materiali capaci di trattenere il calore al proprio interno. Per progettare adeguatamente un edificio che garantisce un corretto comfort abitativo bisogna agire sullo sfasamento delle pareti perimetrali esterne, e ciò si realizza con elementi massivi. In Italia, esistono esempi diffusi di case di pietra che garantiscono fresco d’estate e caldo in inverno. Oggi è possibile far certificare i consumi delle nostre case, come indicano anche le etichette degli elettrodomestici, e sapere quanti soldi sprechiamo o risparmiamo.

Anche se in grande ritardo, oggi il risparmio energetico è argomento quotidiano, spesso amici e conoscenti mi pongono quesiti, legittimi, per capire come applicare il risparmio. Mi preme sottolineare che le cose sono molto più semplici e banali di quanto si possa immaginare. Prima di tutto non c’è alcun bisogno di inventarsi tecnici specializzati perché i progettisti sono pagati per risolvere problemi.

fonte: Norbert Lantschner, la mia CasaClima, Raetia

Dunque, consiglio banalmente di rispolverare la cultura di base che il liceo ci ha dato. I materiali hanno caratteristiche termofisiche e per farsi un’idea corretta è sufficiente comprendere queste misure. Vediamo se questo ragionamento può aiutare tutti: un edificio che disperde energia termica produce un costo/spreco e questo può rappresentare la base economica per finanziare la ristrutturazione edilizia. E’ il tipico ragionamento economico-finanziario delle ESCo (Energy Service Company) che realizzano profitti tramite progetti finalizzati all’efficienza energetica e l’uso degli incentivi delle fonti alternative. I cittadini potrebbero avviare una ESCo, tramite la banca locale, e finanziare la ristrutturazione edilizia dei volumi esistenti con l’obiettivo di realizzare una “smart grid“. In questo modo diventeranno produttori e consumatori (prosumer) di energia ma soprattutto liberi e indipendenti dalle SpA. L’atteggiamento appena descritto si può tradurre concretamente promuovendo cooperative edilizie ad hoc (iniziativa privata), e già esistono esempi progettuali di questo tipo che stanno rigenerando interi quartieri migliorando la qualità di vita. Esistono anche iniziative pubbliche, ma gli esempi più efficaci sono presenti fuori l’euro zona, o nei Paesi che hanno dato priorità agli aspetti energetici: USA, Canada, Finlandia, Svezia, Danimarca, Gran Bretagna, Germania, Austria e Svizzera. Il Parlamento europeo e il Consiglio hanno provveduto, tramite la Banca degli investimenti europei, a deliberare diverse direttive per incentivare l’efficienza energetica e ridurre l’uso degli idrocarburi (petrolio e gas), ma l’azione più efficace rimane l’iniziativa privata attraverso una banca locale capace di investire in progetti di qualità. Più in generale, oggi i cittadini hanno l’opportunità di puntare all’auto sufficienza energetica, ma per realizzare questo importante obiettivo è determinante sviluppare la capacità di valutare i progetti e coordinare un’azione popolare, “dal basso”, per programmare ristrutturazioni edilizie e urbanistiche. Persino le normative tecniche sono mature e prefigurano la realizzazione di edifici a energia quasi zero (nZEB), cioè edifici che mediamente nell’arco di un anno solare pareggino i flussi energetici in entrata e in uscita (“nell’arco di un anno solare una somma algebrica dei flussi energetici in ingresso e in uscita pari a zero”).

Le nostre case devono raggiungere l’obiettivo del comfort, cioè percepire la sensazione soggettiva di non sentire freddo d’inverno e non sentire caldo d’estate: benessere. Il comfort è figlio della progettazione architettonica e dei materiali impiegati. Se la vostra casa è progettata male, senza dubbio, raggiungere il comfort ideale richiede, rispetto agli errori del passato, un determinato esborso economico (rilievo e computo metrico estimativo). Per generare un risparmio sulla bolletta riducendo la domanda di energia, generalmente è possibile intervenire coibentando (“cappotto termico” dell’edificio) i muri perimetrali esterni e sostituendo gli infissi con quelli più efficienti (infissi a taglio termico). Il “sistema a cappotto” è l’intervento più economico ma non è il migliore; un intervento adeguato è l’aumento della densità (della massa muraria perimetrale) che incide sullo sfasamento ma richiede maggiori risorse finanziarie. La ristrutturazione finalizzata all’efficienza energetica è detraibile. L’acquisto e l’impiego di impianti tecnologici che sfruttano le risorse rinnovabili presentano numerose soluzioni (solare termico, fotovoltaico, micro eolico, geotermico). In aree vicino al mare, ove la temperatura più fredda arriva a 5 gradi centigradi, è sufficiente coibentare e sfruttare i cosiddetti sistemi solari passivi, senza l’impiego di sistemi energetici attivi (ulteriore risparmio). Ed è la soluzione più diffusa per le aree urbane costiere centro meridionali.

Conducibilità termica di alcuni materiali, fonte: Yunus Cengel, termodinamica e trasmissione del calore, McGraw-Hill, pag.474

Prima di tutto bisogna prendere familiarità con la conducibilità termica λ [W/mk] (capacità di un materiale a condurre calore) e questa caratteristica deve essere ben evidenziata. Più la conducibilità di un materiale è bassa e maggiore sarà il vostro risparmio. La resistenza termica s/λ [m²K/W] e in fine bisogna conoscere la trasmittanza termica U=1/R_T [W/m²K]. Ad esempio, le case certificate come CasaClima Oro hanno U < 0,15 W/ m²K sia per la parete esterna, sia per il tetto e U_w ≤ 0,80 W/ m²K per i serramenti. Solitamente, dopo una diagnosi energetica utile a rilevare dispersioni lungo i “ponti termici” (nodi strutturali, finestre …) i progettisti intervengono con materiale coibente e con infissi migliori per ridurre la domanda di energia termica (gas metano) e poi integrano la domanda di energia elettrica con l’impiego di un mix tecnologico rispetto alle risorse locali (sole, vento, acqua, geotermico).

Un buon progettista, considerando attentamente le opportunità del luogo, riesce a far captare la luce solare (sistemi passivi) invernale, utile fonte di calore e conservare un buon equilibrio termoigrometrico estivo evitando di consumare fonti attive di energia (termosifoni o condizionatori). L’impiego del solare fotovoltaico ed il mini eolico possono produrre energia elettrica, e poi le batteria di accumulo consentono di stoccarla ed utilizzarla nelle ore notturne o quando non c’è vento. Oggi, vi sono pompe di calore che riescono a scaldare e raffrescare (micro-trigenerazione) usando, l’aria esterna, la temperatura del sottosuolo, o la temperatura dell’acqua di falda (sistemi attivi). Le pompe di calore possono produrre acqua calda sanitaria, oltreché climatizzare gli ambienti interni.

I committenti dovrebbero sapere che oggi si può vivere in ambienti interni più sani e salubri per mezzo di materiali naturali e controllo dell’aria aumentando la qualità della propria vita, ed essi possono rivalutare il valore del proprio immobile, anche con alcune agevolazioni fiscali o addirittura con l’opportunità di guadagno diventando prosumer: produttore e consumatore di energia. Gli aspetti culturali, tecnici e progettuali sopra descritti tendono ad un obiettivo politico molto importante poiché è possibile transitare da un’economia dipendente dagli idrocarburi (petrolio e gas) ad un’economia dell’eco efficienza, e della sufficienza energetica dove edifici e quartieri costituiscono una rete intelligente di energia (smart grid). Questo obiettivo può essere finanziato con iniziative private (cooperative ad hoc) o tramite fondi europei e nazionali. Gli interventi di ristrutturazione si ripagano da soli grazie al sistema delle ESCo attraverso la qualità del progetto di efficienza energetica. Considerando che il costo delle bollette è in continuo aumento, poiché stiamo vivendo il picco del petrolio, e stiamo pagando i costi delle guerre sull’energia, è ragionevole intervenire prima possibile per eliminare questa dipendenza (idrocarburi).