Gli edifici nZEB possono consumare poca energia anche e soprattutto grazie all’utilizzo di impianti smart ad elevata efficienza.
In un prossimo futuro tutti gli edifici già esistenti e di nuova costruzione dovranno essere della tipologia “net Zero Energy”, cioè a emissioni quasi zero. Non c’è alternativa, se vogliamo raggiungere gli obiettivi climatici fissati per il 2050, preservando la nostra salute e soprattutto quella del pianeta per le prossime generazioni. Ma per raggiungere questo ambizioso obiettivo saranno indispensabili le giuste tecnologie, nell’ambito di una twin transition che mette il digitale a servizio della sostenibilità. Quali sono quindi gli impianti indispensabili per un edificio nZEB?
nZEB e decarbonizzazione
Com’è ormai noto, gli edifici nZEB hanno consumi energetici e un impatto ambientale prossimi allo zero e possono perciò contare innanzitutto su alte prestazioni che consentono loro un fabbisogno energetico molto basso. Tutto ciò grazie a caratteristiche costruttive e impiantistiche volte al risparmio energetico e alla riduzione delle emissioni. Il fabbisogno energetico di un edificio è la somma dell’energia necessaria per il riscaldamento invernale, il raffrescamento estivo, la ventilazione, l’illuminazione interna e il funzionamento dei vari apparecchi tecnologici di casa. Un edificio a emissioni zero riesce a coprirlo e contemporaneamente a garantire comfort ambientale con un consumo di energia ridotto e completamente a partire da fonti rinnovabili.
Nei nZEB in genere viene perciò massimizzato l’apporto di calore naturale dall’esterno in inverno o di frescura in estate e di luce naturale per l’illuminazione, gli impianti sono alimentati con elettricità rinnovabile, l’acqua piovana viene recuperata e riciclata,… Il tutto è volto a raggiungere la carbon neutrality, cioè la capacità di condurre qualunque attività senza emettere CO2 e altri gas serra e perciò senza impattare sul clima. Questo obiettivo è condiviso anche da tutti gli altri settori, al fine di raggiungere entro il 2050, secondo il Green Deal europeo, la neutralità climatica dell’Unione.
La normativa
Secondo il Decreto Legislativo 48/2020, che ha recepito l’EPBD III europea, dal 1° gennaio 2021 tutti gli edifici nuovi e quelli demoliti e poi ricostruiti devono essere nZEB. Obbligo già valido dal 1° gennaio 2019 per gli edifici pubblici. Ma come si arriva a ottenere un edificio realmente nZEB, sia esso di nuova costruzione o già esistente?
La normativa in materia prevede la considerazione di diversi requisiti minimi. Oltre al limite complessivo sui consumi energetici, anche:
- il coefficiente medio globale di scambio termico per trasmissione per unità di superficie disperdente
- l’area solare equivalente estiva per unità di superficie utile
- le efficienze medie stagionali di impianto di climatizzazione invernale ed estiva compreso l’eventuale controllo dell’umidità e l’impianto di produzione di acqua calda sanitaria
- l’indice di prestazione termica utile per riscaldamento e per il raffrescamento
- l’indice di prestazione globale dell’edificio
- la trasmittanza degli elementi disperdenti
Gli impianti di un edificio nZEB
La realizzazione di nZEB richiede quindi l’utilizzo di soluzioni innovative per componenti e sistemi, sia dell’involucro edilizio che degli impianti. Per il corretto funzionamento degli edifici a energia quasi zero, è piuttosto ricorrente l’implementazione di alcuni elementi specifici, alla cui base c’è necessariamente un elevato livello di isolamento termico dell’involucro edilizio. Senza un buon isolamento, gli interventi di efficientamento energetico degli edifici esistenti sono inutili.
Ma non meno importante è l’installazione di impianti smart per soddisfare i pur minimi consumi. Gli impianti termici, in particolare, devono garantire la copertura di almeno il 50% del fabbisogno energetico per l’acqua calda, il riscaldamento e il raffrescamento attraverso fonti rinnovabili.
Fotovoltaico e solare termico
La modalità più utilizzata per produrre energia rinnovabile destinata all’alimentazione delle tecnologie domestiche in un nZEB sono gli impianti fotovoltaici e solari termici. Sfruttano entrambi l’energia solare e sono costituiti da pannelli installati generalmente sul tetto degli edifici. Funzionano però in modo completamente diverso: i pannelli fotovoltaici convertono l’energia termica in energia elettrica, mentre i pannelli solari convertono la radiazione solare in calore. I primi sono utilizzati perciò per alimentare direttamente gli elettrodomestici e i sistemi di climatizzazione elettrici. I secondi consentono di riscaldare l’acqua calda sanitaria, che puoi può anche essere utilizzata nei sistemi di riscaldamento.
Solar cooling
Il solar cooling è una tecnologia utile a sfruttare il calore raccolto dal sole per il raffrescamento domestico. In genere il calore viene trasferito all’acqua, che circola all’interno dell’apposito macchinario refrigerante. Impianti del genere, ideali per i nZEB, includono essenzialmente tre componenti:
- il collettore solare per raccogliere l’energia solare convertendola in calore
- un apparecchio per la refrigerazione o il condizionamento dell’aria
- un dissipatore di calore
Pompe di calore
Una pompa di calore utilizza una tecnologia simile a quella che si trova in un frigorifero o in un condizionatore d’aria. Può estrarre infatti il calore da una fonte rinnovabile come l’aria circostante, la geotermia o l’acqua, lo amplifica e lo trasferisce dove è necessario. Poiché la maggior parte del calore viene trasferito anziché generato, le pompe di calore sono molto più efficienti delle tecnologie di riscaldamento convenzionali come caldaie o riscaldatori elettrici e possono essere più economiche da gestire. Naturalmente nei nZEB la produzione di calore tramite questa tipologia di impianti è molto superiore a quella necessaria per alimentare la pompa stessa, normalmente con energia elettrica. Le pompe di calore possono inoltre essere abbinate ad altri sistemi di riscaldamento.
