Da edifici a basso consumo energetico a edifici a emissioni zero: facciamo chiarezza

Da “energia quasi zero” e “emissioni zero”: decarbonizzazione nel settore edilizio

Il tema della decarbonizzazione è un tema molto attuale nel settore edilizio, anche in conseguenza delle politiche ambientali che molti paesi dell’Unione Europea hanno adottato per contribuire alla lotta ai cambiamenti climatici. Per far fronte a questi mutamenti globali, l’Unione Europea (EU) ha intrapreso un percorso molto ambizioso verso l’energia “pulita” emanando numerose Direttive recepite anche a livello nazionale. In particolare, i temi trattati nelle politiche europee in merito ad energia e ambiente riguardano temi come l’efficienza energetica, la decarbonizzazione del patrimonio edilizio e le fonti energetiche rinnovabili.

Il concetto di decarbonizzazione di un edificio è strettamente legato alla riduzione della sua impronta ecologica, la cosiddetta “carbon footprint”, che è un indicatore della quantità di gas ad effetto serra emessi in atmosfera durante l’intero ciclo di vita di un edificio. Ad oggi la realizzazione di nearly Zero Energy Buildings (nZEB) e Net Zero Energy Buildings (NZEB), ovvero di edifici a consumo nullo o pressoché nullo, nelle nuove costruzioni è ampiamente possibile, vista la vasta gamma di tecnologie sempre più efficienti presenti sul mercato.

PER APPROFONDIRE
Verso l’edilizia Zero Emissioni: il ruolo dell’involucro nell’efficienza energetica tra nZEB e ZEmB

Gli edifici sono responsabili del 40% del consumo finale dell’Unione Europea e del 36% delle emissioni di gas a effetto serra associate all’energia, mentre il 75% degli edifici risulta essere inefficiente nel risparmio energetico. Allo stato di fatto il 35% degli edifici dell’UE ha più di 50 anni e quasi il 75% del parco immobiliare è inefficiente dal punto di vista energetico. Il tasso medio annuo di rinnovamento energetico è solo dell’1% circa, un range estremamente basso.

La revisione della Direttiva sulla prestazione energetica degli edifici (EPBD, UE/2024/1275), adottata a maggio 2024, introduce standard energetici ancora più rigorosi per i nuovi edifici. La normativa prevede che tutti i nuovi edifici residenziali e non residenziali siano non solo a consumo energetico praticamente nullo, ma che siano anche a emissioni zero a partire dal 1° gennaio 2028 per quelli di proprietà pubblica e dal 1° gennaio 2030 per tutti gli altri nuovi edifici, con possibili esenzioni specifiche.

Secondo la direttiva rivista, un edificio a emissioni zero non produce per nulla emissioni di carbonio in loco da combustibili fossili e, ovviamente, deve avere una prestazione energetica molto elevata. Le nuove regole allineano quindi la prestazione energetica degli edifici con l'obiettivo di neutralità climatica dell’UE per il 2050 e con il principio di efficienza energetica come priorità. Come per gli edifici a energia quasi zero, la piccola quantità di energia ancora necessaria negli edifici a emissioni zero deve essere coperta da fonti rinnovabili in loco o nelle vicinanze, con grazie a strumenti come le comunità di energia rinnovabile e i sistemi efficienti di teleriscaldamento e teleraffrescamento.

Gli edifici a emissioni zero contribuiranno anche alla flessibilità della rete elettrica, grazie alla generazione decentralizzata di energia rinnovabile a livello domestico o comunitario, allo stoccaggio di energia elettrica e termica, alla gestione intelligente della domanda e alla ricarica smart. Tutto ciò aiuterà a ridurre la domanda e a migliorare la fornitura energetica complessiva. Per raggiungere la decarbonizzazione del patrimonio edilizio entro il 2050, la revisione della Direttiva EPBD prevede inoltre che, dopo il 2030, le ristrutturazioni profonde trasformino gli edifici esistenti in edifici a emissioni zero.

Definizione di “emissioni zero”

Partiamo dall’assunto che la definizione “emissioni zero” in realtà non significa che non debbano essere prodotte per nulla emissioni di gas serra, ma che si è raggiunta l’egualità tra le tonnellate emesse e rimosse dall’atmosfera di CO₂ o altro gas serra, e quindi che si è verificata la cosiddetta neutralità carbonica. Un edificio ZEB è in grado di bilanciare completamente le sue emissioni di gas serra con la produzione di energia rinnovabile, in modo da non avere un impatto netto sul cambiamento climatico. La quantificazione delle emissioni richiede di considerare diversi fattori, tra cui le emissioni dirette e indirette legate alla costruzione e all’operatività dell’edificio. Le emissioni dirette sono frutto delle attività legate al funzionamento quotidiano dell’edificio, ovvero al consumo energetico legato all’utilizzo dei sistemi impiantistici dell’energia elettrica, del riscaldamento e raffreddamento e per la produzione di acqua calda sanitaria.

Le emissioni indirette sono invece quelle dovute ad attività che non avvengono direttamente all’interno dell’edificio, ma che sono comunque collegate al suo funzionamento, come ad esempio le emissioni legate alla produzione dei materiali, l’impatto ambientale durante la costruzione e la demolizione, le emissioni relative alla produzione e al trasporto di acqua, rifiuti, ecc.

Il GWP, potenziale di riscaldamento globale nel corso del ciclo di vita (Global Warming Potential), è un altro concetto importante introdotto con la “Case Green” e rappresenta a tutti gli effetti l’unità di misura da utilizzare per quantificare il contributo potenziale al riscaldamento globale di un edificio nell’arco del suo ciclo di vita completo.

In pratica, questo indicatore prova a quantificare il contributo di un edificio al potenziale di riscaldamento globale lungo tutto il suo ciclo di vita, “dalla culla alla tomba” ossia dall’estrazione delle materie prime utilizzate per la costruzione dell’edificio fino allo smantellamento dell’edificio e il trattamento dei relativi materiali da costruzione, ossia recupero, riutilizzo, riciclaggio e smaltimento. E questa è una grande novità, un grande cambio di prospettiva, perché non si valuta più la sostenibilità e l’efficienza di un edificio solo più durante il suo utilizzo, ma durante tutto il suo ciclo di vita, dalla sua creazione fino alla sua dismissione. In ottica di vero e proprio Life Cycle Assessment.

Il GWP misura le emissioni di gas a effetto serra associate all’edificio nelle diverse fasi del suo ciclo di vita. Rappresenta il contributo dell’edificio alle emissioni che concorrono al riscaldamento globale del pianeta, nonché i relativi effetti sui cambiamenti climatici. L’unità di misura del GWP è espressa in kg di CO₂ equivalente per m² di superficie utile interna per un periodo di riferimento dell’analisi pari a 50 anni o a 100 anni.

Differenza tra “energia quasi zero” e “emissioni zero”

Le misure di efficientamento passivo comprendono tutte quelle soluzioni progettuali volte a migliorare le prestazioni termiche del solo involucro edilizio, riducendone di conseguenza il fabbisogno energetico ed i consumi. La quarta revisione della Direttiva EPBD rappresenta un passo decisivo verso l’obiettivo della neutralità climatica entro il 2050.

Questa direttiva stabilisce che tutti i nuovi edifici dovranno essere a zero emissioni a partire dal 2030, mentre per gli edifici pubblici l’obbligo è anticipato al 2027. In sostanza si evince come risulti crescente l’importanza di avere un’edilizia energeticamente sempre più efficiente. Il confronto tra edifici ZEmB (o ZEB, Zero Emission Buildings) e nZEB (Nearly Zero Energy Buildings) è cruciale per evidenziare l’evoluzione delle tecnologie e delle normative in questo settore.

• ZEmB (Zero Emission Buildings): secondo la EPBD IV, articolo 2, un edificio a emissioni zero è un edificio ad altissima prestazione energetica, con un fabbisogno di energia pari a zero o molto basso, che produce zero emissioni in loco di carbonio da combustibili fossili e un quantitativo pari a zero, o molto basso, di emissioni operative di gas a effetto serra. Un edificio ad emissioni zero, quindi, non solo deve essere energeticamente efficiente, ma deve coprire il proprio fabbisogno energetico con fonti rinnovabili prodotte in loco, riducendo così le emissioni di CO₂ prodotte dal consumo di energia fossile. La direttiva spinge anche verso la riduzione delle emissioni incorporate nei materiali da costruzione, considerando l’intero ciclo di vita dell’edificio; l’obiettivo è arrivare a zero emissioni clima-alteranti. Secondo l’U.S. Department of Energy (DOE), invece, un Edificio a Emissioni Zero è in sintesi “un edificio ad alta efficienza energetica, che non emette gas serra direttamente dal consumo di energia ed è alimentato esclusivamente da energia pulita”;
  
• nZEB (Nearly Zero Energy Buildings): edificio ad altissima prestazione energetica, il cui fabbisogno energetico molto basso o quasi nullo dovrebbe essere coperto in misura molto significativa da energia da fonti rinnovabili, compresa l’energia da fonti rinnovabili prodotta in loco o nelle vicinanze. Questo concetto è stato introdotto a livello europeo dalla Direttiva 2010/31/UE, recepita in Italia con il Decreto Legislativo 192/2005. La normativa italiana ha stabilito che, a partire dal 1° gennaio 2021, tutti i nuovi edifici devono essere costruiti secondo lo standard nZEB, mentre per gli edifici pubblici tale obbligo è in vigore dal 1° gennaio 2019.

PER APPROFONDIRE Guida alla Direttiva Case Green (EPBD IV)

Dunque, se un edificio a emissioni zero è un edificio che non produce emissioni di gas serra durante il suo funzionamento, questo significa che tutta l’energia necessaria per il riscaldamento, il raffrescamento, l’illuminazione e per tutte le altre necessità, è ottenuta da fonti rinnovabili senza emissioni di CO₂.

È un’abitazione che assicura il benessere termico senza o con una minima fonte energetica di riscaldamento interna all’edificio ovvero senza alcun impianto di riscaldamento “convenzionale”, ossia caldaia e termosifoni o sistemi analoghi. Si tratta, ovviamente, di una casa che massimizza l’efficienza energetica.

 ..Continua la lettura nel PDF.

Nel pdf si continua parlando di:

• Come deve essere un edificio a “emissioni zero”