Trasformare un edificio da Classe E a A4: ecco quali sono state le scelte per migliorare le prestazioni energetiche

In questo articolo viene presentato il caso di un edificio isolato bifamiliare sottoposto ad una ristrutturazione importante di primo livello. Ho potuto seguire le fasi progettuali e cantieristiche in supporto ai progettisti che si sono dedicati alla progettazione architettonica con direzione dei lavori, consolidamento strutturale ed ai calcoli termotecnici, rispettivamente Ing. Carlo Cavana, Ing. Daniela Reggianini e Ing. Marco Goldoni con studi professionali nella città di Modena e Vignola. Sono di seguito descritte le fasi relative alle analisi energetiche e di direzione dei lavori che hanno portato l’edificio dalla classe E alla classe A4.

L’edificio in classe E nello stato di fatto

L’edificio, originario degli anni ’50, si trova nelle adiacenze del centro di Modena, in zona climatica E con 2258 Gradi Giorno, ed è costituito un piano terreno non riscaldato, da primo e secondo piano ospitanti ognuno un appartamento ed infine da un sottotetto non riscaldato. Un vano scala comune non riscaldato collega tutti i piani. L’involucro edilizio non è isolato, come si può vedere dall’immagine di figura 1, ed è in muratura principalmente con laterizio faccia a vista.

Nelle condizioni “ex-ante” gli appartamenti avevano impianti autonomi di climatizzazione invernale ed estiva. Nello specifico il primo piano era servito da una caldaia condensazione e da una pompa di calore ad espansione diretta, mentre il secondo piano veniva riscaldato tramite una caldaia a condensazione e raffrescato come il primo. Gli infissi del primo piano erano in legno e doppio vetro, mentre quelli del secondo piano erano in PVC e doppio vetro. In seguito alla loro sostituzione i committenti informano che si sono formate delle muffe in alcuni ambienti, come si può vedere in figura 2, dove sono riportate alcune foto scattate durante i sopralluoghi iniziali.

La proprietà stava valutando le diverse opportunità per il consolidamento strutturale dell’edificio unitamente alla sua riqualificazione energetica quando, nel 2020, è stato emanato il “Decreto Supebonus”: è stata prontamente colta l’opportunità di incentivare al 110% buona parte degli interventi previsti dal progetto.

Lo studio di fattibilità aveva permesso di classificare l’appartamento del primo piano in classe energetica D, quello del secondo piano in classe energetica F ed il fabbricato, nel suo insieme, in classe energetica E. In Tabella 1 è possibile osservare il riassunto dei calcoli energetici.

Il modello energetico è stato realizzato mediante un software di calcolo certificato CTI tramite il quale è stato possibile caratterizzare tutti gli elementi costituenti il sistema edificio-impianto, nonché le condizioni al contorno, quali ad esempio gli ombreggiamenti generati dall’albedo e da edifici circostanti. Un esempio di output grafico è riportato in figura 3.

Scenari analizzati nello studio di fattibilità

La proprietà aveva identificato alcuni obiettivi da raggiungere. In ogni caso lo studio di fattibilità ha loro fornito una più completa conoscenza delle varie possibilità per migliorare energeticamente il fabbricato ed ottenere almeno due salti di classe, così come necessario per ottenere gli incentivi fiscali al 110%. Sono di seguito descritti i risultati dei vari scenari ipotizzati durante le prime fasi di progetto. Ogni scenario aggiunge un intervento a quello precedente.

Il primo scenario riguarda installazione di 14 cm di isolamento termico a cappotto esterno, con una conducibilità termina pari a 0,034 W/mK, solo sulle pareti verticali. Questo intervento innalza l’edificio in classe C, ottenendo il doppio salto, con un indice di prestazione energetica finale pari a 137,67 kWh/m².

Il secondo scenario aggiunge al primo anche l’isolamento dei solai disperdenti rispettivamente verso il piano seminterrato ed il sottotetto, entrambi non riscaldati. In questa configurazione l’edificio risulta in classe B con un nuovo indice di prestazione energetica pari a 98,26 kWh/m².

Il terzo scenario riguarda la sostituzione dell’unica caldaia tradizionale – al secondo piano - con un modello a condensazione. In questa configurazione l’edificio risulta in classe A1 con un nuovo indice di prestazione energetica pari a 87,98 kWh/m².

Il quarto scenario interessa il primo piano e consiste nell’eliminazione del sistema di emissione a radiatori con uno a pannelli radianti a pavimento. In questa configurazione l’edificio rimane in classe A1 con un nuovo indice di prestazione energetica pari a 85,23 kWh/m².

Il quinto scenario interessa nuovamente il primo piano e riguarda la sostituzione del generatore di calore a condensazione con uno ibrido factory made, ossia formato da una caldaia a condensazione abbinata ad una pompa di calore elettrica. In questa configurazione l’edificio risulta in classe A2 con un nuovo indice di prestazione energetica pari a 68,51 kWh/m².

Il sesto scenario continua ad interessare il primo piano e riguarda l’installazione di un sistema fotovoltaico in copertura, vista la presenza di una pompa di calore elettrica. In questa configurazione l’edificio risulta in classe A3 con un nuovo indice di prestazione energetica pari a 51,43 kWh/m².

In tabella 2 sono riassunti i risultati dello studio di fattibilità.

Il progetto: verso la classe A4

Come si può osservare dall’analisi degli scenari sopra presentati una prima idea della committenza era quella di puntare principalmente al miglioramento delle prestazioni energetiche del piano primo. Una volta analizzati e compresi i risultati dello studio di fattibilità ha optato per applicare gli interventi dello scenario 6 in entrambi gli appartamenti. Il progetto finale, quindi, ha visto confermate le seguenti scelte:

• Isolamento delle strutture opache verticali disperdenti verso l’esterno (cappotto esterno) e orizzontali disperdenti verso piani non riscaldati;
• Sostituzione dei serramenti;
• Nuovi impianti per la climatizzazione invernale costituiti da generatore di calore ibrido e sistema di emissione a pannelli radianti annegati a pavimento (poiché la pompa di calore elettrica è reversibile il pavimento radiante può funzionare anche “in freddo”, cioè per climatizzare durante il periodo estivo);
• Nuovo impianto di ventilazione meccanica controllata con recupero di calore statico e circuito frigorifero per la deumidificazione;
• Nuovo impianto fotovoltaico in copertura con batterie di accumulo.

Osservando i risultati delle analisi energetiche è possibile mettere a confronto l’indice di prestazione energetica della condizione “ex ante” ed “ex post”, riportati in figura 4. È interessante osservare come cambino “atteggiamento” anche le cosiddette “faccine” (in basso a sinistra in entrambe le immagini) che sintetizzano la prestazione del fabbricato. Mentre nella condizione “ex ante” le faccine sono “tristi”, in quella “ex post” sono sorridenti per testimoniare le migliorate prestazioni del sistema edificio-impianto sia nella stagione invernale che in quella estiva.



Sono di seguito brevemente descritte alcune scelte progettuali.

Per quanto riguarda l’isolamento termico è stato illustrato ai committenti che era necessario calcolare gli spessori dei materiali isolanti secondo le indicazioni legislative: pertanto non è stato possibile accogliere la richiesta di “installare solo qualche cm di materiale isolante”. Tramite alcune analisi condotte dal progettista strutturale è stato possibile conoscere le stratigrafie delle strutture esistenti e, successivamente, identificare materiali e spessori di progetto.

L’isolante del sistema a cappotto esterno è l’EPS (polistirene espanso sinterizzato) di 12 cm con conducibilità termica λ pari a 0,030 W/mK; per isolare il solaio tra primo piano e piano terreno non riscaldato è stato scelto del polistirene espanso estruso con pelle di 8 cm con una conducibilità termica λ pari a 0,034 W/mK; per isolare il soffitto del secondo piano confinante con il sottotetto non riscaldato è stato scelto il poliuretano espanso rigido con una conducibilità termica λ pari a 0,022 W/mK. 

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