Miglioramento della classe energetica di un edificio puntando sulle fonti rinnovabili: gli scenari d'intervento

Riqualificazione energetica di un involucro edilizio: gli scenari di intervento

Quando dobbiamo procedere alla riqualificazione energetica di edifici esistenti le problematiche da risolvere sono ovviamente moltissime. L’efficientamento dell’involucro edilizio dovrebbe essere il primo intervento progettuale da proporre, ma ci possono essere vincoli di natura architettonica o paesaggistica, problematiche dovute alle distanze o altre questioni civilistiche, reticenza dei proprietari a inserire materiali isolanti, ecc. che ne possono impedire – in tutto o in parte – l’esecuzione.

Si pensi ad esempio a un edificio condominiale in una zona tutelata nella quale non sono possibili interventi sulle facciate se non di manutenzione ordinaria, oppure a un fabbricato senza alcun vincolo architettonico o paesaggistico nel quale vi sono balconi con larghezza ridotta, che un eventuale isolamento a cappotto di un certo spessore andrebbe a ridurre ulteriormente.

Spesso in questi casi, per bypassare le problematiche sopra accennate, viene proposto il solo intervento di riqualificazione degli impianti prediligendo generatori di calore alimentati con energia rinnovabile. L’intervento classico, proposto anche in molti interventi oggetto di Superbonus 110%, è quello della sostituzione del generatore di calore (tipicamente una caldaia a gas) con una pompa di calore elettrica o un sistema ibrido (caldaia + pompa di calore) collegato a un impianto fotovoltaico, senza alcun intervento sull’involucro edilizio o al massimo con la sostituzione degli infissi.

Si tratta di un’operazione sicuramente meno invasiva e meno costosa – anche in termini di tempi di esecuzione - rispetto a un progetto di riqualificazione che prevede l’isolamento termico di pareti, solai o copertura con la posa in opera di sistemi a cappotto. Ma può essere altrettanto efficace dal punto di vista dell’efficienza energetica?

Prendiamo ad esempio una piccola villetta unifamiliare a un solo piano fuori terra di circa 80 mq di superficie utile, ubicata nel comune di Roma, costituita da muri in mattoni pieni, tetto in legno e laterizio, solaio a terra in cemento armato, infissi in legno con vetro singolo. La villetta è riscaldata con un impianto tradizionale a termosifoni alimentato da una caldaia a gas non a condensazione.

Immaginiamo di volerla riqualificare energeticamente proponendo i seguenti scenari di intervento:

1. Isolamento termico delle superfici opache e sostituzione degli infissi, senza intervenire sugli impianti
2. Sostituzione del generatore di calore con pompa di calore e dei termosifoni con ventilconvettori (fan coil), installazione di un impianto fotovoltaico.

Si fa presente fin da ora che in questo esempio si tratterà solo del miglioramento energetico: non si parlerà quindi del costo dei vari interventi né di questioni inerenti la convenienza economica, che potranno essere oggetto di un successivo approfondimento.

Per prima cosa occorre modellare lo stato di fatto attraverso un software certificato dal CTI in applicazione delle norme di calcolo nazionali (UNI TS 11300 – DM 26.6.2015) assegnando quindi una classe energetica di partenza.

Effettuata la modellazione, risulta che la classe energetica ante operam del nostro edificio è la G con un EPg, nren pari a 535,20 kWh/m²anno.

Il fabbisogno netto ideale per riscaldamento Q’H è di circa 13.300 kWh/anno. Ecco un estratto dell’Attestato di Prestazione Energetica (APE) ante operam:

Osserviamo la colonna a sinistra “Prestazione energetica del fabbricato”: essa mostra qualitativamente il fabbisogno energetico necessario per mantenere il comfort interno, indipendentemente dalla tipologia e dal rendimento degli impianti presenti. In altre parole, fornisce un’indicazione sulla capacità dell’involucro edilizio (senza l’ausilio degli impianti) di isolare in inverno e di non surriscaldarsi in estate.

Come possiamo vedere, la prestazione invernale risulta di bassa qualità mentre quella estiva risulta di qualità media: quest’ultimo risultato è dovuto alla grande capacità termica delle pareti in pietra o in mattoni, che riescono ad “assorbire” il calore proveniente dal Sole e rilasciarlo nelle ore notturne (sfasamento termico) lasciandone entrare solo una piccola quantità all’interno dell’edificio.

Ipotizziamo ora di applicare lo scenario 1, ovvero la sola riqualificazione dell’involucro edilizio, inserendo nel dettaglio i seguenti interventi:

• Isolamento termico delle pareti esterne con cappotto in EPS grigio (l=0.032 W/mK) da 12 cm
• Isolamento del solaio a terra con XPS (l=0.032 W/mK) da 10 cm
• Isolamento della copertura con lana di roccia densità 140 kg/m³ (l=0.036 W/mK) da 16 cm
• Sostituzione degli infissi con finestre e porte finestre in alluminio a taglio termico e vetro doppio con rivestimento basso emissivo, inclusi sistemi di schermatura solare esterni
• Risoluzione dei principali ponti termici
• Installazione di impianto di ventilazione meccanica controllata (vmc) di tipo decentrale.

Introducendo tali interventi di miglioramento nel software di calcolo si ottiene un “salto” di classe energetica dalla G iniziale alla C con EPgl, nren di 104,72 kWh/m²anno, valore ridotto di circa 5 volte rispetto a quello ante operam:

Ricordiamo che nello scenario analizzato non si è effettuata alcuna modifica all’impianto esistente, che quindi rimane quello a termosifoni alimentati dalla caldaia tradizionale a gas. Ovviamente la riqualificazione dell’involucro edilizio ha diminuito drasticamente le dispersioni per trasmissione e ventilazione, pertanto il fabbisogno netto ideale per riscaldamento Q’H è sceso a 1.030 kWh/anno rispetto ai 13.300 kWh/anno iniziali. Notiamo anche che la “faccina” corrispondente alla prestazione energetica invernale dell’involucro è sorridente: questo corrisponde a una qualità buona dell’involucro in situazione invernale, mentre quella relativa alle prestazioni estive è rimasta inalterata (qualità media).

Lo scenario analizzato comporta anche un notevole aumento del comfort interno, dovuto principalmente all’uniformità della temperatura ambiente. L’impianto vmc consente infine di avere una qualità dell’aria indoor sempre molto alta e di smaltire l’umidità in eccesso, contribuendo indirettamente ad evitare la formazione di condense e muffe. Per contro, l’intervento è molto invasivo e prevede di dover lasciare l’abitazione durante i lavori.

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• Nel pdf è presente l'applicazione dello scenario 2, interventi di riqualificazione del solo impianto