MARTEDI 19 APRILE 2005-04-13
SEMINARIO
Le Fonti di energia in Italia
Intervento del Per. Ind. Giampiero Giovannetti
“IL RUOLO DEL PROGETTISTA DELL’INVOLUCRO EDILIZIO”
QUALI SONO LE ENERGIE ALTERNATIVE AGLI IDROCARBURI
Generalmente la madre (o il padre) di tutte le fonti di energia è il sole che ha
provveduto, provvede, e provvederà a fornire il nostro pianeta di energia
(generalmente termica) fino alla fine della vita del nostro sistema solare.
Tutta l’energia che si può sfruttare deriva infatti dal sole ed è così elencabile:
Energia solare diretta
Energia da biomasse (fotosintesi e processi fermentativi di zuccheri)
Acqua in movimento ascendente (evaporazione )
Maree
Acqua in movimento discendente (pioggia e fiumi in discesa fino al mare)
Aria in movimento
Geotermia (calore proveniente dal nucleo terrestre a sua volta eredità del sole)
Luce solare da utilizzare per fotovoltaico
Ecc. ecc. ecc.
L’Italia in questo è fortemente favorita sia per la sua annualmente lunga
esposizione solare, per la sua ricchezza di sorgenti geotermiche sia per la
qualità dei suoi boschi adatti principalmente ad un legname da ardere
Noi dobbiamo occuparci dell’uso e dell’applicazione corretta di tutte queste
forme di energia possibilmente in forma associata ed integrata, in maniera da
non rimanere mai dipendenti di una singola fonte.
Le forme di energia che prenderemo in considerazione sono:
Da biomasse ( legna, pellets, sansa, nocciolino, mais)
Dal sole ( energia termica ed elettrica)
Dalle sorgenti geotermiche (soffioni o piscine termali)
Dalla cogenerazione con la produzione di elettricità
Dalla termovalorizzazione dei rifiuti solidi urbani selezionati
Dall’eolico (energia elettrica)
Per biomasse
si intendono principalmente la legna da ardere o le sostanze legnose risultanti
dallo scarto di altre lavorazioni o impieghi, dalle produzioni di prodotti agricoli
oleosi quali il mais, il girasole, la colza.
Per questi si possono utilizzare una svariata tipologia di generatori termici e qui
ne posso elencare alcuni:
Termocamini
Termocucine
Termostufe
Caldaie a legna
Caldaie a gassificazione
Caldaie a pellets
Caldaie a mais
Caldaie a legno sminuzzato
Dal sole
possiamo utilizzare sia il calore che la luce ed in questo caso utilizzeremo il
calore trasmesso per irradiazione a mezzo di:
Pannelli solari
Bollitori solari
Tubi solari,
la luce per mezzo di pannelli fotovoltaici
Dalle sorgenti geotermiche
possiamo utilizzare il calore tramite scambiatori da inviare all’utilizzo a mezzo
teleriscaldamento che non è altro se non una conduttura doppia ben coibentata
da portare alle utenze di una città o di una piccola comunità o di un solo
condominio.
Dalla cogenerazione
Pensiamo a tutte le centrali termoelettriche cittadine, fabbriche, fonderie, fornaci
che normalmente emettono ngas di combustione a temperature ancora molto
elevate tali da essere utilizzate per ricavarne calore.
Dalla termovalorizzazione dei RSU
Ultimamente si va facendo strada la giusta ipotesi di selezionare tutti quei rifiuti
solidi urbani combustibili e utilizzarli come risorsa termica, da utilizzare anche
questi con il sistema del teleriscaldamento
Eolico
Dove l’energia elettrica anche se impiegabile per usi più nobili può essere
sempre considerata una soluzione in casi di emergenza termica.
IL RUOLO DEL PROGETTISTA DELL’INVOLUCRO EDILIZIO
Ovviamente in edilizia civile ed industriale sono sfruttabili solamente alcune
delle fonti energetiche sopra richiamate ed a parere del sottoscritto quella che
più può essere sfruttata è quella basata sullo sfruttamento dell’energia solare
(calore e luce) oltre ovviamente a quella derivante dalle biomasse, per le quali
abbiamo già abbastanza esperienze accumulate in secoli di applicazione durata
fino circa alla metà del secolo scorso come fonte primaria di calore.
Il tema che mi è stato affidato riguarda il ruolo che deve ricoprire il progettista
dell’involucro edilizio nel processo di applicazione di questo tipo di fonti di
energia alternativa alle costruzioni civili ed industriali. Tralasciamo il calore
tratto da biomasse che è usato ma solo come ausilio di altro impianto per mezzo
di termocamini o termostufe e concentriamoci sull’energia solare.
Partiamo dall’inizio e della parte meno tecnica del ruolo del progettista. Di
solito il progettista della parte edilizia ed architettonica del fabbricato è il primo
professionista che interviene nel processo di costruzione dell’immobile, molto
prima dei progettisti impiantistici, ed è quello che ha la piena fiducia del
committente, quindi il suo è un ruolo fondamentale nell’indirizzare il
committente in una scelta impiantistica o in un’altra. Ora, poi, qualche giorno
dopo la pubblicazione della Legge Regionale della regione Toscana del 24
febbraio 2005, n. 39, pubblicata sul BURT del 7 marzo 2005, il suo compito è
facilitato dall’art. 23, che prevede testualmente:
Art. 23
Rendimento energetico degli edifici
1. Le nuove edificazioni e le ristrutturazioni delle unità immobiliari sono
progettate e messe in opera in modo tale da contenere, in relazione al
progresso della tecnica ed in modo efficiente sotto il profilo dei costi, le
necessità di consumo di energia, nel rispetto dei requisiti minimi fissati con il
regolamento di cui al comma 7, in attuazione della direttiva 2002/91 CE del 16
dicembre3 2002 (Direttiva del Parlamento europeo e del Consiglio sul
rendimento energetico in edilizia).
2. Per i nuovi edifici o ristrutturazioni urbanistiche vi è obbligo di
installazione di impianti solari termici per la produzione dell’acqua calda
sanitaria pari almeno al 50 per cento del fabbisogno annuale, fatto salvo
documentati impedimenti tecnici.
3. L’obbligo di cui al comma 2 si applica a seguito di una intesa fra Regione,
soggetti di distribuzione dell’energia elettrica e il gas in Toscana, e
rappresentanze delle possibili utenze, promosso dalla stessa Regione e
condiviso dall’Autorità per l’energia elettrica e il gas, ai fini della progressiva
copertura del territorio regionale.
4. I contenuti minimi dell’intesa devono essere i seguenti:
a) attribuzione del risparmio di energia primaria, ai fini dell’acquisizione
dei “titoli di efficienza energetica” al soggetto di distribuzione;
b) devoluzione da parte del soggetto di distribuzione, proporzionalmente al
risparmio di energia primaria ad esso attribuito, di un corrispettivo ai
soggetti proprietari che hanno proceduto alla installazione dell’impianto
solare termico;
c) definizione delle modalità di quantificazione e forme di attribuzione del
corrispettivo di cui alla lettera b);
d) definizione delle caratteristiche tecnico-economiche degli impianti;
e) possibilità per coloro che, pur non soggetti all’obbligo di cui al comma
2, installano volontariamente un impianto solare termico, di accedere
alle stesse condizioni previste dall’intesa per coloro che sottostanno
all’obbligo succitato.
5. Ai fini di cui al comma 1 i progetti sono accompagnati da un’attestazione
tecnica di rendimento energetico determinata con le modalità stabilite dal
regolamento di cui al comma 7, tenuto conto delle norme tecniche definite nel
rispetto dei principi nazionali e dell’Unione europea in materia di norme e
specifiche tecniche dei prodotti e dei processi. L’attestazione tecnica di
rendimento energetico può essere rilasciata anche per interi edifici o per aree
residenziali di nuova edificazione o in ristrutturazione complessiva. In questi
casi la progettazione deve prevedere, laddove possibile, forme innovative e
centralizzate per la copertura dei fabbisogni energetici dell’edificio o dell’area
e l’attestazione tecnica ha validità anche per le singole unità immobiliari.
6. Fatti salvi i casi di esclusione individuati con il regolamento di cui al
comma 7, gli atti di compravendita e locazione dell’unità immobiliare sono
accompagnati da una certificazione energetica della stessa, in attuazione della
dir. 2002/91/CE.
7. Con regolamento, entro diciotto mesi dalla entrata in vigore della presente
legge, vengono emanate norme di recepimento della dir. 2002/91/CE e
individuate modalità e tempi di applicazione delle disposizioni di cui ai commi
5 e 6, definiti requisiti minimi di rendimento, modalità della attestazione di cui
al comma 5 e della certificazione di cui al comma 6 professionisti abilitati alla
attestazione e certificazione energetica dell’unità immobiliare, casi di
esclusione e individuate norme e criteri tecnici di riferimento.
8. Nel caso in cui, ultimato un intervento di nuova edificazione o
ristrutturazione, venga accertato il non rispetto dei requisiti minimi di
rendimento energetico il proprietario dell’unità immobiliare è punito con una
sanzione amministrativa in misura non inferiore al 5 per cento e non
superiore al 30 per cento del costo dell’intervento, determinato a cura
dell’ufficio tecnico comunale. Il comune irroga la sanzione e ordina al
proprietario le modifiche necessarie per adeguare l’unità immobiliare ai
requisiti minimi fissando un termine. Nel caso di inosservanza del termine la
sanzione è raddoppiata.
9. Nel caso di esecuzione di opere in difformità con l’attestazione tecnica di
cui al comma 5 ma nel rispetto dei requisiti minimi di rendimento energetico,
si applicano le procedure e le sanzioni previste dalla l.r. 1/2005 per le opere
eseguite in difformità dalla denuncia di inizio attività.
10. Il venditore che omette di allegare al contratto di compravendita la
certificazione energetica di cui al comma 6 è soggetto ad una sanzione
amministrativa non inferiore allo 0,5 per mille e non superiore al 3 per mille
del valore venale dell’unità immobiliare, determinato a cura dell’ufficio
tecnico comunale.
11. Il locatore che omette di allegare al contratto di locazione la certificazione
energetica di cui al comma 6 è soggetto ad una sanzione amministrativa non
inferiore allo 0,2 per mille e non superiore al 2 per mille del valore venale
dell’unità immobiliare, determinato a cura dell’ufficio tecnico comunale.
12. Il professionista che rilascia una certificazione energetica non veritiera o
dichiara un impedimento alla installazione dell’impianto solare termico non
veritiero è soggetto ad una sanzione non inferiore allo 0,5 mille e non
superiore al 3 per mille del valore venale dell’unità immobiliare, determinato a
cura dell’ufficio tecnico comunale, fatti salvi i casi di responsabilità penale.
In effetti è piuttosto chiaro l’orientamento del legislatore che a regime intende
avere una certificazione energetica del fabbricato con almeno il 50% del
fabbisogno dell’acqua calda sanitaria, prodotto con energia solare e pertanto i
progettisti architettonici degli edifici devono per forza adeguarsi.
Vediamo come.
Gli edifici che dispongono di uno spazio soleggiato (tetto inclinato, tetto
terrazzato, giardino, ecc.) possono essere dotati di un impianto solare per la
produzione di acqua calda sanitaria.
Il costo dell’installazione è tanto più basso quanto più facile è l’accesso a tali
luoghi. Un tetto terrazzato o un giardino ben soleggiato sono in genere da
preferire, ma va bene anche un tetto inclinato.
Occorre prestare particolare attenzione a posizionare nel modo migliore il
pannello solare. Bisogna scegliere la posizione che offre la migliore insolazione,
ma anche le zone più facilmente accessibili e meno critiche negli ancoraggi, in
questo modo si risparmia sui costi di installazione.
I pannelli solari devono essere rivolti preferibilmente verso Sud, con una
tolleranza di deviazione verso Est o verso Ovest di 30°, ed essere inclinati di
circa 35-40° rispetto al piano orizzontale. Tale oscillazione terrà conto della
posizione geografica: l’optimum è 30° per l’Italia meridionale e 35-40° per
l’Italia settentrionale.
Ogni installazione di pannelli solari presenta problemi specifici, nella loro
maggior parte facilmente risolvibili, ma che vanno affrontati affidando
l’installazione a imprese e installatori altamente qualificati.
Pertanto il progettista del fabbricato deve studiare attentamente l’esposizione
solare del terreno ove dovrà sorgere il fabbricato in progetto, orientando la
nuova costruzione perché la sua esposizione solare sia la migliore possibile,
soprattutto quella della porzione di edificio sulla quale devono essere installati i
pannelli. Inoltre dovrà studiare una composizione architettonica del fabbricato
compatibile con il montaggio dei pannelli stessi ad un costo che sia il più basso
possibile, sia per quanto riguarda la prima installazione che per manutenzioni
successive.
Attualmente solo in provincia di Modena è stato realizzato un intero quartiere
avente caratteristiche come quelle idealmente riportate nel paragrafo precedente.
Il progetto.
Il quartiere residenziale di Cognento è stato pensato come un intervento che nel
“piano urbanistico” e nelle “realizzazioni edilizie” abbia le caratteristiche
dell’ecosostenibilità: la scelta di materiali e degli impianti è stata mirata a
garantire un basso impatto ambientale, risparmio energetico e risparmio delle
risorse. Il Comparto Peep, ubicato lungo la via Jacopo da Porto Sud, ha una
superficie territoriale complessiva di 117.164 metri quadrati, al fine di realizzare
n. 220 alloggi per un numero di circa 700 abitanti (110 alloggi previsti nell’area
soggetta ad intervento pubblico, ed i rimanenti 110 alloggi nell’area soggetta ad
intervento privato); la superficie destinata a verde pubblico attrezzato a parco è
di mq. 49.970 (all’interno dei quali è prevista anche la realizzazione di una
scuola elementare per 5 classi di alunni). L’adozione del progetto in Consiglio
Comunale di Modena è stata effettuata in data 23/12/1999, e l’approvazione in
data 27/7/2000.
Il tentativo è quello di un approccio complessivo, il più possibile vicino ad una
metodologia di bilancio territoriale ed ambientale: “l’approccio per reti
(mobilità, energia, acqua) e la città sostenibile”.
• La valutazione dei fattori che concorrono a costituire il grado di sensibilità, la
percezione ambientale e la promozione di comportamenti pro-ambiente e di
partecipazione: “la percezione delle problematiche ambientali degli individui, i
legami delle medesime con gli aspetti socio-economici della sostenibilità, lo
scambio di informazioni fra gli operatori istituzionali che abbiano quest’ultima
come obiettivo”.
Le caratteristiche ecosostenibili del nuovo quartiere sono relative a:
1. impianto urbanistico viario: razionalizzazione della mobilità.
2. impatto ambientale degli edifici: uso di materiali ecologici e risparmio
energetico.
3. risparmio della risorsa idrica: realizzazione di un “impianto integrato di
fitodepurazione
”.
4. tutela dal rumore: sia in merito ai requisiti degli edifici sia delle aree
attrezzate.
Distribuzione urbanistica degli edifici
L’orientamento prevalente degli edifici è in direzione est/ovest (con ampio
affaccio a sud) - con flessibilità di angolazione di +/- 15° rispetto al sud.
Il volume dell’edificio è compatto, con disposizione preferenzialmente allungata
est-ovest per raggiungere obiettivi climatici ottimali.
La collocazione urbanistica dei vari edifici rispetta il “diritto al sole” e verranno
distribuiti sul territorio con una “distanza critica” per garantire il soleggiamento
fra edifici paralleli e orientati a sud. L’ombra prodotta dalla prima costruzione,
quella più a sud, non si dovrebbe sovrapporre al secondo edificio, (avendo come
riferimento il 21 Dicembre - solstizio d’inverno - oltre alle altre angolazioni del
percorso solare). Questa attenzione urbanistica consente di avere, nella facciata
sud, il massimo soleggiamento invernale.
Vengono collocati gli edifici più piccoli e bassi ( 2 - 4 -5 alloggi ) sulla fascia
sud del Comparto, mentre gli altri edifici che arrivano ad avere 3 - 4 piani fuori
terra sono ravvicinati per creare “ Unità di Vicinato”.
I quattro fronti dell’edificio sono progettualmente diversificati per la massima
rispondenza alle norme di contenimento energetico. A tal fine è stata effettuata la
verifica delle prestazioni termiche - pareti verticali e orizzontamenti - e di
luminosità, attraverso il “programma CLA” o programmi similari. Il guadagno
energetico diretto del fronte sud nel periodo invernale può avvenire collocando
finestre solari, appositamente protette per evitare dispersioni termiche durante la
notte e progettate con elementi che evitino il surriscaldamento estivo, oppure
dotando gli edifici di ampie serre vetrate non riscaldate e completamente apribili
con funzione di captazione solare e giardino d’inverno.
In qualunque caso non tutti gli edifici, o parti di essi, osservano l’orientamento
generale per motivi urbanistico/compositivi, ma ciò avviene in minima parte.
Il Piano Regolatore Generale ha previsto sia nel P.P. di iniziativa pubblica area
02 (intervento privato) sia nel P.P. di iniziativa pubblica area 01 (intervento
pubblico), una quota pari a mq. 300 di attività aggiuntive, oltre alla residenza,
per un totale di mq. 600 distribuiti di preferenza nella piazza del comparto. Le
attività che si possono realizzare nell’area 01 sono:
- A/10 uffici e studi privati
- C/1/2/3 negozi, botteghe, locali per pubblici esercizi magazzini e locali di
deposito, laboratori per arti e mestieri.
• Impianto di riscaldamento
Soprattutto nell’intervento pubblico sono state adottate soluzioni tecnologiche
aventi come obiettivo un risparmio annuo di energia pari ad almeno il 30 per
cento del Fabbisogno Energetico Normalizzato (FEN - ottenibile calcolando i
consumi secondo il DPR 412). Sia nel caso di impianto autonomo
(caldaia/alloggio singolo), sia nel caso di impianto centralizzato per edificio o
gruppo di edifici (con “centralina di controllo dei consumi diretti ad unità) è
verificata l’efficienza termica dell’impianto in rapporto al risparmio energetico.
Per tale scopo, alla chiusura dei lavori, è stata effettuata la “firma energetica
dell’edificio”.
A tal fine il ventaglio di soluzioni suggerite include:
1. installazione di “caldaie (singole o centralizzate) a condensazione”, al posto
di caldaie convenzionali ad alto rendimento. Queste caldaie consentono un
elevatissimo rendimento energetico (attraverso il recupero del potere calorico
dei fumi) ed assicurano una rilevante riduzione dei valori relativi all’emissione
di ossidi di azoto e di monossido di carbonio.
2. uso di centrali termiche condominiali del tipo “a condensazione” che
permettono di ottenere temperature dei fumi di scarico inferiori al punto di
rugiada con apposito “ cronotermostato”, con programma giornaliero e
settimanale, ed un “sistema individuale di contabilizzazione”.
3. installazione di “sistemi scaldacqua solari” per trasformare l’energia del sole
in acqua calda sanitaria. E come supporto all’impianto tradizionale collegando il
sistema a pannelli solari con una caldaia a condensazione.
4. inserimento di ”pompe di calore”: sistemi interessanti dal punto di vista della
climatizzazione globale (riscaldamento per la stagione invernale e
condizionamento estivo).
5. circuito dell’acqua calda a bassa temperatura sarà a max 50°C e le tecniche di
riscaldamento il più simile possibile all’ipocausto (sistemi a pareti verticali - a
“pannelli radianti” o a battiscopa o con irradiamento a pavimento).
6. si favorisce l’applicazione di tecnologie di “domotica” nel settore
residenziale, soprattutto nel campo domestico (relativamente alla sicurezza , per
servizi a disabili ed anziani), e con finalità di rilevazione dati/consumi ad opera
di META Spa.
Come si può vedere, il futuro energetico degli edifici è già iniziato.
