Riqualificazioni energetiche - La Bottega dell'Energia

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Energia per la casa
Riqualificazioni energetiche

Cos’è la "riqualificazione energetica di un edificio"? Lo dice la parola stessa: si tratta di "qualificare" nuovamente un edificio dal punto di vista energetico. Cioè di dare al proprio edificio  una nuova possibilità di contribuire a…farci risparmiare sulle bollette di acqua, luce e gas!


I consumi energetici di un edificio

Un edificio è un sistema molto complesso, anche se all’apparenza semplice. Se pensiamo alla nostra abitazione, solitamente non vediamo qualcosa di "complicato": dei muri, dei pavimenti, dei soffitti, alcune finestre, qualche porta, un giardino o un balcone (oppure entrambi), un tetto. E tutto quanto essa contiene, compresi noi stessi e la nostra famiglia. Oltre che, naturalmente, ai nostri ospiti, quando vengono a trovarci.

In realtà la nostra abitazione "nasconde" moltissime complicazioni tecniche, delle quali chi non è addentro alla materia solitamente non si accorge (oppure se ne accorge ma non se ne occupa né preoccupa…).

Chiariamo innanzitutto una cosa: dal punto di vista energetico, non è esatto parlare soltanto di "edificio"; più correttamente dobbiamo riferirci ad un
sistema edificio-impianti. Anche la Normativa di settore utilizza tale riferimento.

Un sistema edificio-impianti è, naturalmente, ancora più complicato rispetto ad un edifico e basta. Oltre a quanto abbiamo elencato, dobbiamo infatti aggiungere tutti gli impianti presenti presso la nostra abitazione: impianto elettrico, impianto del gas, impianto dell’acqua potabile, impianto di riscaldamento, impianto di condizionamento, ecc.

Quindi un sistema edificio-impianti è composto dalle strutture edili della nostra abitazione (compresi gli infissi: porte, finestre, ecc.), da tutti gli impianti tecnologici al nostro servizio e dalle persone che vi abitano.

Diamo uno sguardo ai seguenti grafici:






Dal primo grafico notiamo come i settori più "energivori" sono, nell’ordine, quello civile e del terziario (33%), dei trasporti (31%) e l’industriale (26%). Precisiamo che il grafico rappresenta tutti i consumi energetici relativi a ciascun settore, indipendentemente dalla tipologia (gas, elettricità, calore, ecc.).

Dal secondo grafico notiamo inoltre come il sistema edificio-impianti "medio italiano" presenta il consumo energetico maggiore (70%) per essere riscaldato, seguito dal fabbisogno di energia elettrica (15%), quello per la produzione di acqua calda sanitaria (10%) ed in fine quello per usi da cucina (5%).

Prima di proseguire, facciamo due precisazioni relative al primo grafico:

  • Con "Usi non energetici" ci si riferisce alle quantità "potenziali" di energia contenute nei vettori energetici (petrolio, metano, ecc.)  usati come materia prima per la produzione di materie plastiche, concimi, fibre sintetiche, ecc.

  • Con "Bunkeraggio" si intende la quantità complessiva di energia riferita ai combustibili consumati da navi ed aerei che fanno rifornimento nei porti e negli aeroporti italiani; tale voce viene disaggregata rispetto alle altre presenti nel grafico perché non è completamente imputabile al consumo interno del nostro Paese


A seguito degli impegni presi a livello comunitario dall’Italia nei riguardi di vari accordi internazionali e comunitari (
Protocollo di Kyoto, ecc.), i nostri Legislatori hanno concentrato la loro attenzione, fra le altre possibilità, anche sulla riduzione dei consumi energetici. In particolare, tenendo conto di dati come quelli che abbiamo appena analizzato, riferendosi ai tre settori più energivori.

Trattiamo l’argomento dell’
efficienza energetica in altre sezioni di questo sito (residenziale e per le aziende), così come trattiamo la certificazione energetica degli edifici in apposite pagine dedicate all’argomento. Per quanto riguarda il settore dei trasporti, esso esula dai nostri scopi.

Concentriamo invece qui la nostra attenzione sul settore residenziale e, così come principalmente fatto dai nostri Legislatori, sui consumi energetici maggiori (ad esclusione di quello per energia elettrica): riscaldamento ed acqua calda sanitaria.

Si tratta dei due aspetti attualmente considerati anche nell’ambito delle
certificazioni energetiche degli edifici. Per onestà, ricordiamo che in ambito non residenziale viene trattato anche il consumo di energia per l’illuminazione; rimandiamo comunque alle pagine sulle certificazioni energetiche per maggiori dettagli.

La conclusione riguardo allo stato attuale dei consumi degli edifici che ci interessano è comunque molto semplice: i sistemi edificio-impianti italiani consumano, mediamente, troppa energia.

Le soluzioni a questo problema sono sostanzialmente due: aumentare l’efficienza degli impianti (cioè impiegare meglio e con "più profitto" le risorse energetiche disponibili) oppure ridurre le "richieste" di energia da parte del sistema stesso.

Attualmente, in tutto il mondo, si cerca di percorrere contemporaneamente entrambe le strade. In altre parole, sta accadendo quanto accade quando una famiglia si trova in difficoltà economiche: con ogni probabilità, tutti i famigliari cercheranno contemporaneamente di ridurre le spese (cioè le uscite, le "richieste") e di incrementare i propri guadagni lavorativi (cioè di "aumentare la propria efficienza lavorativa").

Ristrutturare significa riqualificare?

Ci si potrebbe chiedere perché si è introdotto il concetto di riqualificazione energetica di un sistema edificio-impianti…non era sufficiente parlare di ristrutturazione (edile) di un edificio, come si faceva una volta? Qual è la differenza fra i due concetti?

Ristrutturare, lo dice la parola stessa, significa "strutturare nuovamente". Vuol dire cioè dare una nuova struttura ad un edificio, limitandosi dunque al suo
involucro (pareti, soffitti, pavimenti, tetto, serramenti, porte), senza curarsi particolarmente degli impianti tecnologici. L’obiettivo, in questo caso, è soltanto quello di "riportare a nuovo" un edificio dal punto di vista della sua struttura, non certo della propria efficienza energetica. In questo contesto, dunque, il principio seguito è quello del corretto bilanciamento fra i costi e la qualità dei lavori eseguiti, limitandosi spesso ad un orizzonte temporale non certo ampio dal punto di vista finanziario.

Riqualificare, al contrario, significa, come abbiamo visto, "dare una nuova veste energetica" non solo all’edificio, ma anche agli impianti tecnologici al suo servizio.

È come se volessimo restaurare un’automobile d’epoca. Una sua ristrutturazione prevedrebbe la pulizia di interni ed esterni, la sostituzione di parti danneggiate della carrozzeria, la riverniciatura, la sostituzione di freni e parti meccaniche usurate, ecc.
Una sua riqualificazione energetica, invece, richiederebbe
in aggiunta una nuova messa a punto del motore, del cambio, degli pneumatici, ecc., di modo da ridurne significativamente il consumo di carburante.

Il bilancio energetico di un edificio

Per capire quali strategie è possibile seguire per riqualificare energeticamente un sistema edificio-impianti, dobbiamo innanzitutto dare di questo una schematizzazione basilare ed intuitiva, che ci permetta di avere una piena e chiara comprensione dei fenomeni fisici che interessano.

Come già detto, concentreremo la nostra attenzione su edifici-impianti residenziali e sugli aspetti riguardanti il riscaldamento e la produzione di acqua calda sanitaria. La schematizzazione alla quale ci riferiamo è la seguente:




Consideriamo il solo sottosistema "edificio" ed elenchiamo le voci di calore "in entrata" durante la stagione di riscaldamento:

  • Calore irraggiato dal Sole (gratuito!), Q1

  • Calore emesso dalle sorgenti di illuminazione, dagli elettrodomestici e simili, Q2

  • Calore emesso dalle persone e dagli animali presenti all’interno (gratuito!), Q3

  • Calore emesso dai corpi riscaldanti (termosifoni, pannelli radianti, ecc.), Q4


Elenchiamo ora anche le varie perdite di calore, uscenti dall’edificio:

  • Perdite per trasmissione del calore attraverso le pareti perimetrali verticali, P1

  • Perdite per trasmissione del calore attraverso porte e finestre, P2

  • Perdite per trasmissione del calore attraverso il tetto, P3

  • Perdite per trasmissione del calore verso il terreno o verso altri locali non riscaldati (nell’esempio di figura, il calore può "fuggire" verso il locale caldaia posto sottoterra), P4

  • Perdite per ventilazione (attraverso porte, finestre, ecc.), P5


Un ottimo modo per rendersi meglio conto di quante
dispersioni termiche (perdite) può avere un edificio (anche ben costruito e recente!) è quello di effettuarne un’analisi termografica. A titolo di esempio, nella figura seguente riportiamo la fotografia di un gruppo di edifici, alla quale affianchiamo la relativa immagine termografica. Come spieghiamo meglio nelle pagine dedicate alle perizie energetiche, l’immagine termografica riporta, con un’opportuna scala di colori, le temperature delle varie superfici: con più i colori assumono toni caldi (giallo, arancione, rosso), con più la temperatura è elevata. Se l’edificio fosse perfettamente isolato, tutte le temperature rilevate dovrebbero corrispondere a quella dell’ambiente esterno (cioè…il colore blu scuro dell’immagine!!!).



Un modo "simpatico", certamente non professionale ma immediato e poco costoso, per rendersi conto delle differenze di isolamento dei tetti degli edifici è quello di scattare delle fotografie comparative dopo una nevicata, meglio se abbondante. Riportiamo qui sotto un esempio: giudicate voi…



Perdonerete ora l’uso di un po’ di matematica… altrimenti non potremmo proseguire. Comunque, state tranquilli: ne useremo veramente poca.

Una delle tante leggi della Fisica afferma che in un sistema come quello rappresentato dal nostro sistema edificio-impianti la somma di tutti i calori in entrata deve essere esattamente uguale alla somma di tutti i calori in uscita (ossia delle perdite). Scriveremo dunque:


         

A noi interessa però capire quanto calore deve fornire il sistema di riscaldamento, cioè vogliamo calcolare il Q4 di figura. Riscriviamo allora questa legge come:

         

Se il nostro generatore di calore (in figura è una caldaia, ma potrebbe essere una stufa a pellet, un impianto solare termico,…) fosse "perfetto", l’energia (detta primaria) necessaria per produrre questo calore sarebbe esattamente uguale al calore stesso; scriveremmo EP = Q4.

Come forniremmo tale energia? Semplice: con uno dei vettori energetici
, ossia dei "combustibili", a nostra disposizione: gas metano, gasolio, GPL, ecc.

Però, nella realtà, il generatore di calore "perfetto" non esiste. Così come, del resto, qualsiasi macchina o dispositivo che l’uomo è in grado di costruire. Infatti non tutta l’energia
EP assorbita dal generatore viene convertita in calore utile Q4: una certa parte viene "persa" e tale perdita è funzionale al corretto lavoro da parte del generatore stesso).

Per esprimere questo fatto dal punto di vista matematico, si può scrivere:

         
  ,

dove EP, come detto, è l’energia primaria necessaria in ingresso al generatore per ottenere il calore (=energia termica) Q4 in uscita dalla stessa. E dove ηGC è il rendimento (o efficienza) del generatore di calore. Questo parametro serve proprio per mettere in conto il fatto che Q4 < EP, per quanto abbiamo detto. Esso può dunque assumere valori compresi fra 0 ed 1, anche se questi due casi estremi non si verificano mai; infatti:

  • Se ηGC = 1 allora Q4 = EP, cioè abbiamo acquistato ed installato il generatore di calore perfetto (cosa impossibile…ma, se vi capita, avvisatemi; grazie!)

  • Se ηGC = 0 allora Q4 = 0, cioè abbiamo acquistato ed installato un generatore di calore…che non serve a nulla, dato che non fornisce alcun calore (in questo caso fate pure a meno di avvisarmi…)


Normalmente il rendimento viene espresso in percentuale; ad esempio, ηGC = 97% significa che il 97% dell’energia EP richiesta in ingresso si tramuta in calore Q 4; la differenza, pari al 3%, viene dispersa.

Nel caso particolare delle caldaie a condensazione
il rendimento è apparentemente superiore al 100%, fatto molto pubblicizzato da chi vende questo tipo di generatore di calore. Per approfondire tale aspetto, potete andare a leggere le pagine dedicate alle caldaie.

Facciamo un ultimo, piccolo, sforzo. Abbiamo finora "barato" al gioco, dato che il generatore di calore non è l’unica sezione dell’impianto di riscaldamento che soffre di perdite. Questo impianto è infatti anche composto dai dispositivi di emissione (termosifoni o altro), da un sistema di regolazione (termostato, ecc.) e da un sistema di distribuzione (ossia dai condotti che portano il calore fino ai dispositivi di emissione). Ciascuno di questi sottosistemi ha un proprio rendimento; per chiarire meglio la situazione, osserviamo questa schematizzazione:




Si può dimostrare che il rendimento complessivoh dell’impianto di riscaldamento è calcolabile moltiplicando tutti e quattro i rendimenti indicati in figura. Quindi avremo:

         

Se, infine, mettiamo assieme la legge appena ricavata con quella che abbiamo scritto prima (quella che ci fornisce Q4), otteniamo:



Ne abbiamo approfittato per schematizzare anche i vari tipi di calore in ingresso e di perdite in uscita.

Ciò che abbiamo appena scritto, che possiamo chiamare equazione della riqualificazione energetica (invernale)
, ci fornisce tutte le informazioni che servono per capire come intervenire sul nostro sistema edificio-impianti per riqualificarlo energeticamente.

Prima di chiudere questa "faticosa" parentesi matematica introduttiva, dobbiamo fare un paio di precisazioni.

La prima riguarda un parametro indicato come
EPH nella vecchia Normativa riguardante le certificazioni energetiche, che qui continuiamo ad utilizzare perchè molto "comodo"; di fatto, tale parametro avrebbe anche un equivalente nella nuova Normativa riguardante le certificazioni energetiche, ma tralsciamo questo aspetto altrimenti "facciamo confusione".

L'EPH esprime l’energia primaria necessaria per soddisfare il fabbisogno termico invernale di un sistema edificio-impianti; viene calcolato in rapporto alla superficie utile nel caso residenziale (senza complicarci ulteriormente la vita, diciamo che la superficie utile corrisponde all’incirca a quella calpestabile) o al volume riscaldato nei casi del terziario e dell’industria. A noi interessa il caso residenziale, dunque scriviamo:

         


Abbiamo messo in evidenza che il calcolo viene effettuato per un anno, sotto determinate condizioni standard (vedere sempre le pagine dedicate alla certificazione energetica).

L’ultima precisazione riguarda la stagione di non-riscaldamento, ossia tutti quei giorni dell’anno in cui l’impianto di riscaldamento non funziona o non deve, per Legge, funzionare. L’insieme di questi giorni viene detto "stagione estiva", in contrapposizione con la "stagione invernale" che abbiamo appena trattato.

Durante la stagione estiva le esigenze dell’edificio sono esattamente opposte a quelle della stagione invernale: in questo caso si vuole infatti "raffreddare" l’ambiente interno e non riscaldarlo!

Questo significa che le perdite della stagione invernale (da
P1 a P5 nella nostra schematizzazione) divengono dei guadagni nella stagione estiva e che i calori in entrata durante la stagione invernale (da Q1 a Q4 nella nostra schematizzazione) diventano delle perdite (meglio: degli effetti indesiderati) durante la stagione estiva. Ad esempio, il calore Q2 emesso dalle sorgenti di illuminazione, dagli elettrodomestici ecc. "fa comodo" in inverno perché "aiuta" l’impianto di riscaldamento; al contrario, "fa scomodo" d’estate perché, immettendo calore all’interno degli ambienti, causerà una "maggior fatica" all’impianto di condizionamento o di raffrescamento.

Possiamo allora schematizzare l’equazione della riqualificazione energetica (estiva) nel seguente modo:



Da notare che, per quanto sopra detto, abbiamo cambiato i segni ai vari contributi (dove c’erano dei "+" nell’equazione invernale abbiamo messo dei "−" in quella estiva e viceversa). Abbiamo indicato con
EPE il fabbisogno di energia primaria durante la stagione estiva per distinguerlo dall’EP della stagione invernale.

Ora, finalmente, abbiamo in mano tutti gli elementi per capire come riqualificare energeticamente il nostro sistema edificio-impianti, con riferimento sia alla stagione invernale, sia a quella estiva.

Osservando le due equazioni che abbiamo ricavato, possiamo capire subito che, avendo come obiettivo la riduzione dell’
EP (invernale o estivo) possiamo attuare una o più delle seguenti strategie:

  • Aumentare il rendimento dell’impianto

  • Diminuire le perdite (cioè diminuire i termini P nella stagione invernale o i termini Q nella stagione estiva)

  • Aumentare i guadagni (cioè aumentare i termini Q nella stagione invernale o i termini P nella stagione estiva)


Trattiamo brevemente la prima strategia in una sezione apposita ed analizziamo le altre due su più sezioni, fornendo le principali metodologie che possiamo seguire.

Sottolineiamo inoltre una cosa, che si nota rileggendo gli ultimi due punti del precedente elenco: non è semplice ottenere una buona riqualificazione che valga contemporaneamente sia per la stagione estiva che per quella invernale. Ad esempio, aumentando i termini
P per aumentare i guadagni nella stagione estiva (e diminuire l’EPE), questi risulteranno aumentati anche per la stagione invernale, cosicché aumenterà l’EP anziché diminuire. Ed un discorso simile, anche se opposto, vale per i termini Q.

Conclusione: bisogna stare molto attenti alle strategie di riqualificazione che si vuole adottare, altrimenti si rischia, ad esempio, di avere un’abitazione molto confortevole e poco dispendiosa in inverno, ma poco o per nulla vivibile in estate (e probabilmente anche molto dispendiosa).

Incremento del rendimento degli impianti

Aumentare il rendimento η dell’impianto di riscaldamento e/o di condizionamento è un buon metodo per ridurre l’EP e/o l’EPE. Per fare ciò è bene ricordare che esso è espresso come:

         


dove "GC" sta per "generatore di calore", "D" per "sistema di distribuzione" (le tubazioni ecc.), "R" per "sistema di regolazione" (ad esempio un cronotermostato) e "E" per "sistema di emissione" (ad esempio un radiatore in ghisa). La stessa legge vale naturalmente anche per un impianto di condizionamento/raffrescamento; in questo caso non sarà presente un generatore di calore ma un generatore di freddo.

Aumentare
η significa dunque aumentare uno o più dei rendimenti dei sottosistemi elencati. Vediamo come:

  • Generatore (di calore o di freddo): tipicamente si sostituisce il vecchio generatore con uno più efficiente (ad esempio una caldaia a condensazione) ; è anche possibile integrare il nuovo o il vecchio generatore con sistemi ad energie rinnovabili, quali un impianto solare termico, una stufa a pellet, una caldaia a biomassa, una pompa di calore (magari alimentata da un impianto fotovoltaico), ecc. Rimandiamo alle pagine specifiche per la trattazione di questi argomenti

  • Sistema di distribuzione: se l’abitazione è stata costruita o ristrutturata dopo gli obblighi previsti dalla Legge n. 10 del 1990, probabilmente le condutture sono già sufficientemente coibentate (cioè isolate). Se la ristrutturazione o la costruzione è avvenuta prima, quasi certamente tutto il sistema sarà da sostituire con uno coibentato correttamente. Nulla toglie, in ogni caso, che è possibile coibentare condutture, giunti, collettori ecc. anche se l’abitazione è recente: in ogni caso si avranno dei miglioramenti (ma rimarrebbe da valutare se l’investimento vale la pena…)

  • Sistema di regolazione: può essere significativo prendere in considerazione la sostituzione del sistema di regolazione presente con uno più moderno ed efficace. Tipico è il caso, ad esempio, in cui un semplice termostato manuale viene sostituito con un cronotermostato a programmazione oraria e settimanale. Altra strategia è quella di installare un nuovo generatore di calore che dispone di una sonda esterna di temperatura

  • Sistema di emissione: in questo caso le cose si fanno un po’ più complicate rispetto ai tre punti precedenti. Infatti, a meno di non stare ristrutturando e riqualificando l’intera abitazione, risulterà difficile adottare le migliori tecnologie. Inoltre l’ottimizzazione del sistema di emissione risulterà indissolubilmente legato alle scelte effettuate per quanto riguarda l’eventuale nuovo generatore di calore. Ad esempio: sostituendo la vecchia caldaia con una a condensazione, il miglior sistema di emissione risulta essere quello dei pavimenti (o dei soffitti) radianti; questo comporta però estesi e sostanziali lavori di rifacimento delle solette, che, magari, non si intendono affrontare


Altre soluzioni utili per incrementare il rendimento dell’impianto (di riscaldamento) potrebbero essere:

  • Per i condomini: installazione di un sistema di contabilizzazione del calore

  • Per condomini o per singole abitazioni: installazione di valvole termostatiche su ciascun radiatore; anche in questo caso rimandiamo alle pagine dedicate all’argomento per gli approfondimenti
  • Installazione di elettropompe e circolatori ad alta efficienza (aumenta ηD)
  • Disattivazione dei circuiti di ricircolo dell’acqua calda sanitaria (dove possibile)
  • Miglioramento della coibentazione degli accumuli di acqua calda sanitaria
  • Per i condomini: installazione di sistemi centralizzati di produzione di acqua calda sanitaria
  • Ecc. ecc.


In effetti, la gamma di possibilità è molto ampia. E, spesso, presuppone la concomitanza di numerose competenze professionali. Inoltre è opportuno tener conto che le strategie che abbiamo appena elencato spesso devono essere poste in atto in modo coordinato con altre che elenchiamo nelle sezioni specifiche che seguono.

Ad esempio, sarebbe assurdo installare una nuova
caldaia a condensazione in un’abitazione dotata di radiatori in ghisa senza la contemporanea installazione di valvole termostatiche. Ma è solo uno dei tanti esempi possibili…

È evidente dunque come sia opportuno pianificare con cura qualsiasi intervento di riqualificazione energetica, senza "farsi ingolosire" dagli
incentivi che, più o meno in modo continuativo, vengono resi disponibili in questo ambito.

A tale scopo, la soluzione migliore è senz’altro quella di rivolgersi ad un consulente energetico. Egli saprà pianificare assieme a noi i corretti interventi di riqualificazione, di modo da poter ottenere un risultato finale veramente conveniente e che consentirà effettivi risparmi (energetici e di denaro) per lungo tempo. Inoltre saprà consigliarci quale
sistema incentivante adottare in base alle nostre esigenze specifiche. Infine potrà anche assisterci durante tutte le fasi della progettazione e dei lavori, comprese quelle a carattere tecnico-burocratico.

Isolamento delle pareti esterne

L’obiettivo è quello di ridurre le dispersioni di calore per trasmissione attraverso le pareti verticali perimetrali dell’edificio confinanti con l’ambiente esterno.

Da prestare attenzione al fatto che, in questo modo, si diminuisce
P1 nell’equazione della riqualificazione energetica invernale, ma ciò avviene anche nell’equazione estiva, peggiorando la situazione in tale stagione. Il rischio è quello di avere un’abitazione meno disperdente in inverno, ma anche in estate: nel primo caso si avrà un evidente vantaggio poiché diminuirà l’EP, nel secondo uno svantaggio perché l’EPE aumenterà anziché diminuire.

La soluzione ideale sta nell’usare un materiale con un buon "funzionamento termico" sia in inverno che in estate, ossia un isolante che si comporti come tale durante la stagione invernale e che, perlomeno, consenta un corretto transito di calore nella stagione estiva. Il nostro consulente energetico saprà senz’altro consigliarci per il meglio.

L’isolamento delle pareti verticali esterne può essere sostanzialmente eseguito in tre modi:

  • Isolamento posto all’esterno della parete esistente (comunemente chiamato "cappotto")

  • Isolamento posto all’interno della parete esistente

  • Isolamento posto nell’intercapedine della parete esistente


La seconda modalità può essere impiegata, solitamente in assenza di intercapedine interna alla parete, in tutti quei casi in cui non è possibile realizzare il cappotto.

Ad esempio, in un contesto condominiale, può accadere che l’assemblea non trovi l’accordo necessario per mettere il cappotto tutte le pareti esterne dell’edificio. In questo caso un singolo condomino può comunque decidere di procedere, adottando appunto un isolamento interno.

Bisogna però osservare che tale operazione riduce, anche se non sempre di molto, la superficie calpestabile dell’appartamento e quindi il suo valore commerciale; questo può essere un problema non da poco in quei contesti (ad
esempio il centro delle grandi città) dove il valore al metro quadro delle abitazioni è molto elevato.

La terza soluzione viene adottata allorquando è presente un’intercapedine d’aria
(ossia vuota, senza isolante ma contenente soltanto aria) fra i due (o più) strati che compongono le pareti esterne. Tale tecnica di costruzione era molto in voga fino agli inizi degli anni ’90 del secolo scorso.

             




Isolamento delle coperture

Lo scopo è quello di ridurre il termine P3 nell’equazione della riqualificazione energetica invernale, prestando attenzione al fatto che questa riduzione consentirà una diminuzione dell’EP ma, potenzialmente, un aumento dell’EPE, ossia del fabbisogno di energia primaria estivo.

Vale anche qui l’osservazione che è necessario scegliere accuratamente la strategia ed i materiali impiegati, di modo da trovare un giusto compromesso fra le due esigenze (quella della stagione invernale e quella della stagione stiva). Al solito, ricordiamo che il nostro consulente energetico potrà darci in merito molti utili consigli.

Le strategie perseguibili sono in questo caso assai numerose; ci limitiamo a citare le principali:

  • Posa di materiale isolante direttamente sul sottotetto (cioè con isolante posto direttamente sotto il manto antimeteorico)

  • Posa di materiale isolante sull’intradosso

  • Posa di materiale isolante adiacente all’estradosso

  • Realizzazione di un tetto ventilato


L’ultima soluzione è certamente la più innovativa. Moltissime aziende propongono, al riguardo, soluzioni anche molto differenti fra di loro. Il principio è quello di realizzare un tetto con una sorta di "camera d’aria" che ne consenta il l’isolamento
e/o il "raffreddamento" per convezione, ossia per circolazione (naturale o forzata) di aria. Questa soluzione, se correttamente realizzata, risulta molto utile per gestire il transito di calore sia durante la stagione estiva che durante quella invernale.

Nelle figure che seguono riportiamo degli esempi utili per capire meglio le differenti modalità appena descritte:






            

Isolamento dei solai controterra e dei vespai

Lo scopo è quello di ridurre il termine P4 nell’equazione della riqualificazione energetica invernale, prestando attenzione al fatto che, così facendo, si ottiene una diminuzione dell’EP ma un possibile aumento dell’EPE (stagione estiva).

L’accurata scelta della strategia dell’isolamento e dei materiali impiegati è fondamentale per ottenere ottime condizioni di comfort abitativo sia in estate che in inverno. Anche in questo caso il nostro consulente energetico saprà dirci come procedere correttamente.

Le tecniche di isolamento sono sostanzialmente le stesse sia per i solai controterra, sia per quelli posti su vespai.

La strategia principale consiste nell’applicazione di uno strato isolante all’estradosso dei solai. Esistono al riguardo numerosi tipi di materiali isolanti, che si differenziano per tipologia, prestazioni termiche e formato (in lastre, in granuli, ecc.).


Nel caso dei solai controterra, viene normalmente aggiunto anche uno strato impermeabile per fronteggiare la presenza di umidità.

Nel caso di solai su vespaio, è sempre consigliata la realizzazione della ventilazione degli stessi vespai, di modo da mantenerli asciutti.

Sostituzione dei serramenti

Le porte e le finestre (e simili) sono uno dei punti critici, dal punto di vista energetico, dei sistemi edificio-impianti. Esse, se non attentamente scelte e posate, possono costituire dei veri e propri buchi energetici per il sistema.

Osserviamo, ad esempio, la seguente
rilevazione termografica:



A parte altri tipi di dispersione (ad esempio, quelle in corrispondenza del solaio fra l’appartamento in questione e quello al piano sovrastante), si notano molto bene le dispersioni termiche causate dalle finestre. Proprio dei buchi energetici!!!

La riduzione delle dispersioni di questo tipo comporta la riduzione del termine
P2 nell’equazione della riqualificazione energetica estiva. Si ottiene così una riduzione dell’EP durante la stagione invernale, ma un possibile aumento dell’EPE per la stagione estiva.

In questo caso il compromesso fra le due opposte esigenze non è per nulla semplice. Il modo più basilare ed immediato per attuarlo è quello di disporre di sistemi oscuranti opportuni e funzionali, quali tapparelle avvolgibili, persiane, tende da Sole, ecc. E, naturalmente, impiegarli nella maniera corretta, avendo cura di oscurare le finestre nelle ore estive durante le quali il Sole aggiunge direttamente le stesse, ma di non oscurarle nella medesima situazione durante la stagione invernale.

Per quanto riguarda le porte, spesso si sostituiscono quelle di vecchia concezione, magari poco più spesse delle porte interne, con portoncini di tipo blindato. Questa soluzione è praticamente sempre sufficiente alla riqualificazione di tale componente, purché il nuovo portoncino e l’eventuale nuovo telaio vengano posati nel modo corretto..

Oltre alle finestre, anche i cassonetti contenenti gli avvolgibili (o simili) risultano essere dei punti deboli, dal punto di vista energetico, della struttura.

Per riqualificare i cassonetti, è di solito sufficiente realizzarne una coibentazione mediante un opportuno materiale isolante, come mostrato ad esempio nell’immagine seguente:




La riqualificazione dei serramenti avviene sostanzialmente in due modi:

  • Apposizione di componenti aggiuntive sui serramenti presenti

  • Sostituzione dei serramenti


La prima strategia prevede, ad esempio, l’apposizione di opportune
pellicole termoriflettenti sui vetri dei serramenti esistenti. Questa soluzione, pur molto economica, non risulta molto efficace dal punto di vista energetico (cioè…si "guadagna" poco rispetto alla soluzione di partenza).

La seconda modalità è quella normalmente seguita. Al riguardo, è disponibile sul mercato una gamma molto ampia di soluzioni e prodotti, che si differenziano fra loro per prestazioni e modalità di posa.

A titolo di esempio, riportiamo una fotografia che ritrae una finestra a triplo vetro:



Sottolineiamo un aspetto, molto importante ma, purtroppo, spesso assai trascurato: l’acquisto di un nuovo serramento non comporta automaticamente la riqualificazione energetica desiderata! In aggiunta, è infatti necessario che lo stesso venga posato nella maniera corretta.

Nella fotografia precedente si notano bene le strisce isolanti color verde-acqua collocate proprio per eseguire una corretta installazione. È solo un esempio delle molte cose alle quali l’installatore che sa fare bene il proprio lavoro dovrebbe prestare attenzione.

Per essere certi che i serramenti, le porte ed i cassonetti vengano riqualificati correttamente è quindi necessario rivolgersi a personale competente e qualificato. E, magari, farsi assistere da un consulente energetico in grado di osservare e rilevare le modalità di posa ed evidenziare eventuali criticità "prima che sia troppo tardi".

Ventilazioni

Si tratta dell’argomento più complesso e, probabilmente, più critico nell’ambito delle riqualificazioni energetiche.

Un edificio normalmente presenta scambi di calore per ventilazione con l’ambiente esterno. Essi sono dovuti a molteplici cause: aperture periodiche di porte e finestre (quando "cambiamo l’aria"), non perfetto isolamento dei serramenti, fori di areazione (obbligatori per Legge, ad esempio nei locali cucina), ecc.

Da un lato è bene che tale ventilazione esista, in quanto costituisce un sistema naturale per garantire, fino ad un certo livello, le corrette condizioni igrometriche e di salubrità dell’aria interna (si parla in questo caso di
ventilazione naturale). Dall’altro lato esse sono una delle cause di dispersioni energetiche: si tratta del termine P5 nell’equazione della riqualificazione energetica invernale.

Teniamo poi presente che la ventilazione è essenziale per aiutare l’edificio a mantenere il giusto comfort termico durante l’estate.

In generale, per la riqualificazione invernale si dovrebbe comunque cercare di limitare le perdite per ventilazione più insidiose ed evitabili, ad esempio ripristinando il corretto isolamento dei serramenti e delle porte. Questo giocherà a nostro svantaggio dal punto di vista della riqualificazione estiva; però, al riguardo, non potremo fare poi molto.

Una soluzione certamente più efficace, anche se altrettanto certamente molto più costosa, è quella di installare un impianto di ventilazione meccanica controllata (VMC)
.

Come trattiamo in modo più approfonfito nelle pagine ad esso dedicate, si tratta di un vero e proprio impianto tecnologico aggiuntivo rispetto a quello di riscaldamento ed a quello, eventuale, di condizionamento o raffrescamento.

È costituito da un generatore di aria, da tubazioni di distribuzione della stessa e da opportune bocchette di immissione di aria "nuova e pulita" nei locali.

Solitamente (ma non sempre, purtroppo…) è presente un recuperatore di calore: si tratta di un sistema in grado, in inverno, di scaldare l’aria fredda in entrata sfruttando il calore accumulato dall’aria in uscita, viziata e calda. Il risparmio energetico che se ne ottiene è assai significativo.

Se sono anche presenti delle bocchette di estrazione dell’aria
viziata si parla di impianto a doppio flusso, in caso contrario di impianto a semplice flusso (e l’estrazione è affidata…alle perdite per ventilazione dell’edificio!).

Chiaramente la prima tipologia è la più efficace ed è anche la più costosa.

A prescindere dalla tipologia, non sempre è possibile l’installazione di un impianto di ventilazione meccanica controllata: o per problemi logistici (pensiamo ad un appartamento in condominio, dove ai vicini non interessa installarlo ma a noi si…) o per problematiche edilizie (ad esempio, impossibilità di creare controsoffitti per il passaggio delle condotte dell’aria) o, infine, per problemi di budget disponibile.



Da notare che a volte si rende necessario riqualificare un impianto di ventilazione meccanica controllata già esistente, magari perché installato non a regola d’arte.

Mostriamo qui sotto un esempio di questo tipo. Per riqualificare l’impianto (e quindi il sistema edificio-impianti nel suo complesso) si è provveduto, utilizzando opportune bocchette antirumor
e, al ripristino dei corretti flussi d’aria fra i locali.

Con l’occasione, si è anche provveduto ad un’adeguata pulizia delle condotte dell’aria e dei filtri presenti all’interno del generatore: anche questi interventi possono essere considerati di riqualificazione energetica!



Altre strategie di riqualificazione

I termini da Q1 a Q3 presenti nelle equazioni della riqualificazione energetica (sia invernale che estiva) difficilmente possono contribuire alla diminuzione del fabbisogno di energia primaria.

Gli apporti solari (Q1) sono dovuti al calore irraggiato dal Sole e quindi non controllabili e non facilmente prevedibili, poiché dipendono dalle effettive condizioni meteorologiche (nuvolosità, precipitazioni, ecc.). Quel che si può fare al riguardo è, al massimo, installare e gestire correttamente dei sistemi di oscuramento, quali tapparelle avvolgibili, persiane, tende da Sole, ecc.

Segnaliamo che in applicazioni architettoniche evolute si sono installati sistemi di oscuramento a comando automatico, in grado di variare il proprio grado di isolamento al variare della temperatura media esterna e dell’irraggiamento solare effettivo; si tratta però di sistemi molto costosi ed al momento considerati soltanto in mercati "di nicchia".

Una soluzione adottata "dalla notte dei tempi" è quella di disporre sapientemente i cosiddetti
aggetti orizzontali: tettoie, pergolati, verande e gli stessi balconi e terrazze contribuiscono notevolmente a ridurre gli apporti solari durante le stagioni calde (primavera ed estate) e contribuiscono a preservare le facciate dagli agenti meteorici (precipitazioni) in inverno.

Come illustriamo nelle pagine dedicate al comfort luminoso, la presenza degli aggetti è da valutare con attenzione in fase progettuale: infatti, se da un lato essi contribuiscono a regolare gli apporti solari (e dunque di calore), dall'altro riducono l'apporto di luce naturale ai locali dell'abitazione.

Gli apporti Q2
, dovuti ai sistemi di illuminazione, agli elettrodomestici e dispositivi simili sono di fatto incontrollabili. L’unica accortezza da adottare al riguardo è quella di sostituire i vecchi dispositivi con nuovi a risparmio energetico (ad esempio, sostituire le vecchie lampadine ad incandescenza con nuovi corpi illuminanti a LED, il vecchio frigorifero con uno di classe energetica elevata, ecc.) In questo caso, più che di riqualificazioni energetiche si tratta però di strategie per migliorare il risparmio energetico dell’abitazione. Parliamo di questi argomenti nelle pagine ad esso dedicate.

Stesso discorso per gli apporti Q3
dovuti alla presenza di persone ed animali all’interno dell’abitazione. Qui non si può proprio fare nulla, a meno di smettere di invitare a casa nostra parenti ed amici (ma allora dovremmo anche noi stessi lasciare la nostra abitazione…).

Umidità e ponti termici

Le strategie di riqualificazione energetica non riguardano soltanto i bilanci energetici estivo ed invernale, ma anche altri aspetti che influsicono sul comfort abitativo. Il più importante fra questi è probabilmente l’umidità dell’aria.

Essa, assieme alla temperatura dell’ambiente esterno, a quella dell’ambiente interno ed alle temperature superficiali delle pareti interne, concorre a definire la situazione di comfort termoigrometrico, come approfondiamo nelle pagine dedicate a questo argomento.

Per capire meglio questo concetto, è sufficiente pensare alla
temperatura percepita, della quale si sente spesso parlare dai meteorologi in televisione. Si tratta della temperatura ambiente che "realmente sentiamo", di solito diversa da quella misurata dai termometri (maggiore in estate, inferiore in inverno). A cosa è dovuta questa differenza? Semplice: proprio alla presenza dell’umidità dell’aria (oltre che di altri fattori quali, ad esempio, il vento). Con più questa è elevata, con maggiore ci sembrerà la temperatura dell’ambiente che percepiamo, anche se un termometro non è in grado di rilevarlo.

Allo stesso modo, succede per un edificio: possiamo dire che questo "percepisce" una differenza di temperature fra interno ed esterno diversa da quella che misureremmo con due termometri, proprio a causa dell’umidità presente non solo nell’aria, ma anche fra i materiali che compongono le pareti, specie quelle esterne (si parla in questo caso di
umidità interstiziale).

Un’eccessiva umidità dell’aria nei locali della nostra abitazione crea un ambiente malsano. Inoltre può accrescere il fenomeno delle muffe sulle pareti, causando un vero e proprio rischio sanitario per le persone che abitano l’edificio.

La condizione può ulteriormente peggiorare in presenza di
ponti termici. Semplificando un po' la questione, un ponte termico è una discontinuità nelle caratteristiche di isolamento dei materiali di cui sono composte, principalmente, le pareti esterne dell'edificio. Ad esempio, si hanno ponti termici in corrispondenza dei pilastri (il muro di facciata ha caratteristiche completamente differenti da un pilastro in cemento armato), dei balconi (stesso discorso), delle terrazze (idem), del tetto (idem), ma anche dei falsi telati di finestre, porte finestre, abbaini, porte di ingresso, ecc..

La presenza di un ponte termico fa in modo che la temperatura superficiale della parete interna in corrispondenza di esso sia localmente inferiore alla temperatura media della parete ove il ponte termico è presente (nella stagione invernale, mentre d'estate è l'esatto contrario).
Questa situazione, a sua volta, provoca fenomeni di condensa non solo sulla superficie interna della parete, ma anche (soprattutto) all'interno della stessa (si parla infatti di
condensa interstiziale).

La sua presenza, infine, è la causa primaria dell'insorgenza delle muffe di cui abbiamo parlato poco fa.

Giusto per capire meglio, ecco una fotografia dove si notano benissimo i ponti termici dovuti ai pilastri in cemento armato ed alle solette. Specifichiamo che l’edificio è abbastanza recente (terminato nel 1997) ed è dotato di cappotto termico esterno:



Da notare la "trama" delle pareti, perfettamente visibile ad occhio nudo.

Ecco un altro esempio di ponte termico, in questo caso dovuto alla non corretta installazione del falso telaio di una finestra. Si notano bene delle macchie nere sopra la finestra:



Per farci un’idea più precisa di come un ponte termico può creare problemi di muffa, diamo un’occhiata all’immagine seguente:



Terribile, vero?!? E pensare che per evitare il problema bastava correggere il ponte termico…ma di questo riparliamo fra un istante.

Prima approfittiamo dell’’ "assist" che ci viene offerto dalla didascalia della figura precedente per accennare come un
impianto di ventilazione meccanica controllata può, in parte, contribuire alla riduzione del fenomeno della muffa anche in presenza di ponti termici.

"In parte" perché la presenza di questo tipo di impianto non significa che, prima o poi, la muffa delle fotografie sopra non sarebbe uscita comunque: i ponti termici avrebbero fatto il loro "lavoro" in ogni caso. Con la ventilazione meccanica controllata lo avrebbero fatto più lentamente, ma non si sarebbero certo "tirati indietro dallo svolgere il loro compito"...

Come
correggere un ponte termico? Ossia: come eliminarne gli effetti indesiderati (tipo la muffa) una volta appurato che esso è presente?
Esistono varie strategie, la cui trattazione tecnica va ben al di là dei contenuti di queste pagine. Diciamo che la miglior correzione sarebbe…fare in modo che i ponti termici siano già corretti in fase di costruzione dell’edificio…

Ci limitiamo a fare un paio di esempi, giusto per rendere l’idea. Un buon consulente energetico saprà comunque consigliarci le strategie più appropriate per ovviare anche a questo tipo di problemi.

Iniziamo dal ponte termico della figura precedente (quella delle muffe). Due metodi possibili per correggerlo sono la realizzazione di un taglio termico oppure l’incappottamento della soletta della terrazza. Per questioni di riservatezza (si tratta di un caso reale, con ripercussioni a livello legale) non diamo altre informazioni, a parte lo specificare che in questo caso l’unica strategia perseguibile sarebbe, per vari motivi, quella del taglio termico. Nella figura seguente schematizziamo quanto detto:



Ecco, infine, un altro esempio di correzione di un ponte termico fra soletta interna e parete perimetrale esterna:



Confronto fra i tipi di intervento

Riportiamo nel seguito un confronto di prima lettura fra differenti possibili interventi di riqualificazione energetica. Abbiamo ricavato i dati dal volume "Green Energy Audit" del Prof. G. Dall’Ò, Edizioni Ambiente, Milano, 2011.

Gli interventi sono valutati secondo 4 voci ed in base alla seguente legenda:









Sistemi di incentivazione

A differenza di quanto avviene, ad esempio, per alcuni tipi di sistemi ad energia rinnovabili (fotovoltaico, solare termico, eolico, ecc.), i sistemi incentivanti nel campo delle ristrutturazioni edilizie e delle riqualificazioni energetiche non hanno come scopo quello di "accompagnare alla maturità" le tecnologie attuali, bensì di favorire il raggiungimento di determinati obiettivi fissati a livello mondiale ed europeo (ad esempio dal Protocollo di Kyoto).

Al momento, per gli argomenti che stiamo trattando in queste pagine, in Italia esistono i seguenti sistemi incentivanti:


La scelta del sistema di incentivazione più adatto alle nostre esigenze e le pratiche tecniche, burocratiche, fiscali e documentali richieste da ciascuno di essi rendono praticamente impossibile il "fai da te". Conviene invece rivolgerci ad un buon consulente energetico, il quale, ben conoscendo tutti i sistemi elencati, saprà consigliarci per il meglio ed assisterci in tutte le fasi del nostro investimento (progettazione, lavoro e disbrigamento delle pratiche).

Rimandiamo al sito dell’Agenzia delle Entrate per tutti i dettagli relativi al meccanismo delle tre tipologie di detrazione fiscale ed al sito del GSE per quelli relativi ai certificati bianchi.

L'Agenzia delle Entrate mette ormai da anni a disposizione delle guide aggiornate sulle detrazioni fiscali, scaricabili gratuitamente da questa pagina web.

Ricordiamo qui soltanto che le detrazioni al 50% ed al 65% sono state confermate fino al 31 Dicembre 2018 (Legge di stabilità 2018). Salvo ripensamenti successivi da parte dei Legislatori, le due aliquote dovrebbero abbassarsi al 36% strutturale a partire dal 1 Gennaio 2019. Ricordiamo inoltre che, a partire dal 1 Gennaio 2018, la percentuale di detrazione è stata ridotta dal 65% al 50% per le spese di fornitura e posa dei serramenti , schermature solari e sostituzione dei generatori di calore con caldaie a condensazione.

Infine, sottolineiamo che il sistema di detrazione fiscale dedicato ai condomini presenta caratteristiche ancora più vantaggiose. Fino al 31 Dicembre 2021 la detrazione spettante per gli interventi di efficienza energetica realizzati sulle parti comuni degli edifici condominiali, con alcune significative novità:

  • La detrazione è pari al 70% qualora l’intervento interessi l’involucro del condominio con un’incidenza superiore al 25% della superficie disperdente lorda dell’edificio;

  • La detrazione è pari al 75% qualora l’intervento sia finalizzato a migliorare la prestazione energetica invernale ed estiva del condominio e consegua almeno la qualità media di cui al D.M.MiSE del 26 giugno 2015


In entrambi i casi, la detrazione applica su un ammontare complessivo di spesa non superiore a 40.000 Euro, moltiplicato per il numero delle unità immobiliari che compongono l’edificio.

Al posto della detrazione, i soggetti beneficiari potranno optare per la cessione del credito ai fornitori che hanno effettuato gli interventi ovvero ad altri soggetti privati, con la facoltà di successiva cessione del credito. Le modalità di attuazione saranno definite dall’Agenzia delle entrate.

 
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