Le case del futuro: edifici a energia quasi zero (NZEB)

Con le nuove normative europee si sta diffondendo anche in Italia il concetto di NZEB non solo per gli edifici di nuova costruzione, ma anche per l’esistente riqualificato o ristrutturato: quali sono le caratteristiche tangibili di un edificio NZEB?
Le case del futuro: edifici a energia quasi zero (NZEB)

L’edilizia è responsabile di una buona fetta dei consumi energetici e delle emissioni di CO2, che l’Europa prova a ridurre con nuovi obiettivi di sostenibilità. Secondo l’ultimo Rapporto Annuale sull’Efficienza Energetica dell’ENEA, i consumi imputabili al comparto degli edifici superano i 32 Mtep, di cui il 70% viene assorbito dai sistemi di climatizzazione. È chiaro, quindi, che è necessario proseguire sulla strada della riqualificazione energetica degli edifici esistenti e della costruzione di nuovi edifici a bassissimo consumo energetico, come gli NZEB (Nearly Zero Energy Building).

NZEB: cosa sono e obblighi normativi

L’obiettivo 20/20/20 ha spinto da un po’ di anni tutti gli stati dell’unione Europea a favorire azioni rivolte all’efficientamento energetico del patrimonio edilizio nuovo o esistente, infatti già nella Direttiva Europea 31/2010/UE compare la definizione di edificio a energia quasi zero (NZEB): “edificio ad altissima prestazione energetica in cui il 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”.

Con il Decreto Requisiti minimi del 26 giugno 2015 si conferma anche in Italia tale definizione e si aggiungono i criteri di definizione e i requisiti per gli edifici a energia quasi-zero.

Secondo il decreto (paragrafo 3.4), sono edifici a energia quasi zero tutti gli edifici a elevatissima efficienza energetica, i cui consumi siano molto bassi o, appunto, quasi nulli, e che abbiano integrato dei sistemi per la produzione di energia da fonte rinnovabile.

L’obbligo per la costruzione di NZEB è scattato con la fine del 2018, mentre per gli edifici pubblici con il primo gennaio del 2021, anche se alcune regioni, come Lombardia e Emilia Romagna, hanno anticipato quest’ultima scadenza ad inizio 2020.

La Direttiva 2018/844 UE ha modificato le precedenti in ambito energetico, con lo scopo di adeguarsi ai nuovi e ambiziosi obiettivi di sostenibilità europei. Queste ultime modifiche sono state recepite in Italia con il D.Lgs 48/2020, che conferma quanto contenuto nel Decreto Requisiti Minimi. Proprio qua sono definiti i parametri minimi da rispettare per le prestazioni dell’involucro edilizio. Viene ribadito che un edificio NZEB deve innanzitutto poter contare su un involucro altamente performante, per poi valutare attentamente le soluzioni impiantistiche che soddisfano la restante domanda energetica.

Il livello della qualità energetica di un edificio NZEB è definito rispetto ad un edificio limite di riferimento, le cui prestazioni energetiche corrispondono al limite massimo di energia primaria al di sotto del quale il progetto si deve collocare.

Il nuovo edificio o gli elementi riqualificati devono risultare con prestazioni migliori di quelle standard fissate dal decreto e determinate attraverso il calcolo definito in esso: l’indice di prestazione globale dell’edificio che corrisponde al fabbisogno energetico per il riscaldamento, il raffrescamento, l’acqua calda sanitaria (ACS), la ventilazione e l’illuminazione.

La normativa diventa dunque il punto di riferimento per la verifica e il confronto degli standard da rispettare, ma quali sono le caratteristiche tangibili di un edificio NZEB?

progettazione edifici nzeb

I pilastri della progettazione edifici a energia quasi zero

La casa del futuro è un’abitazione ad alta efficienza energetica, avrà principalmente ambienti confortevoli, spese energetiche quasi azzerate e bassissimo impatto ambientale.
Comfort è dunque la parola d’ordine quando si parla di NZEB, che significa comfort termico e igrometrico, ma anche acustico e luminoso, e viene garantito da una sapiente progettazione che si basa su:

  • una corretta valutazione della localizzazione e dell’orientamento dell’edificio, per una giusta valorizzazione degli apporti solari sia d’estate che d’inverno:
  • una corretta scelta del sistema costruttivo per ottimizzare il rapporto costi e benefici;
  • un massiccio isolamento di tutti gli elementi disperdenti (pareti, solai, coperture) con una attenta scelta di materiali isolanti;
  • il controllo della tenuta all’aria e al vento attraverso una corretta posa in opera di tutti gli elementi costruttivi (isolamento, serramenti, correzione dei ponti termici);
  • una corretta scelta di un efficiente sistema impiantistico che massimizzi l’utilizzo di risorse rinnovabili e minimizzi i costi di gestione;
  • la predisposizione di un sistema di monitoraggio (attraverso la domotica) per la corretta gestione e controllo degli impianti.

Grazie a queste regole fondamentali questo edificio di nuova generazione risulterà a bassissimo impatto ambientale e sarà caratterizzato da costi di gestione molto contenuti.

Le case del futuro: edifici a energia quasi zero (NZEB)

NZEB e impianti tecnologici: quali soluzioni scegliere

Gli edifici a energia quasi zero sono dotati di un involucro altamente performante e di impianti tecnologici efficienti e poco inquinanti. Ecco i principali tra cui scegliere

Pompa di calore, solare termico e fotovoltaico

Partendo dalla climatizzazione, che come detto è una delle voci principali del bilancio energetico degli edifici, non si può non parlare delle pompe di calore. Il potenziale di sviluppo di questa tecnologia è molto elevato, soprattutto in relazione alla tendenze ad elettrificare gli edifici residenziali. Le pompe calore (ad aria, acqua o geotermiche) lavorano a bassa temperatura e sfruttano fonti di calore naturali, risultando efficienti e sfruttando fonti energetiche rinnovabili. Per quanto riguarda i terminali, nel caso di nuovi edifici si opta generalmente per dei pannelli radianti, nei quali l’acqua scorre a temperature inferiori ai 35°. Nel caso delle ristrutturazioni, invece, non è sempre possibile sostituire i radiatori esistenti, perciò è bene considerare una pompa di calore ad elevata temperatura, ossia una soluzione appositamente pensata per essere efficiente in queste condizioni di lavoro.

La pompa di calore può produrre anche acqua calda sanitaria, eventualmente mediante la combinazione con un sistema solare termico.

Solare termico e fotovoltaico: gli abbinamenti con la pompa di calore
Solare termico e fotovoltaico: gli abbinamenti con la pompa di calore

Secondo una ricerca ENEA, fino al 2018 la soluzione più adottata negli NZEB era proprio la pompa di calore elettrica, combinata con il fotovoltaico. Il fotovoltaico e il solare termico sono sempre più efficienti e accessibili, in quanto la ricerca in questo settore non si è mai fermata. Più diffusi, oggi, anche i sistemi di accumulo, che permettono di slegare il consumo di energia dal momento in cui viene prodotta. Altro aspetto interessante è la sempre maggior integrazione architettonica di queste tecnologie, ormai installabili in versioni e modalità molto diverse (si pensi alle tegole fotovoltaiche ad esempio).

Caldaia a condensazione, biomasse e teleriscaldamento

Le caldaie a condensazione sono una valida alternativa alle pompe di calore, soprattutto nelle ristrutturazioni. Rispetto alle tradizionali caldaie sono più efficienti, sicure e causano meno emissioni. Possono essere combinate sia al pavimento radiante che, se necessario, a sistemi più tradizionali, ma anche ad una pompa di calore, generando un sistema ibrido in cui i due impianti funzionano in modo combinato a seconda delle necessità del momento.
Altre alternative, decisamente meno utilizzate, sono le biomasse e il teleriscaldamento. Le biomasse possono alimentare diverse tipologie di generatori e sono un valido alleato per la decarbonizzazione dell’edilizia, oltre al fatto che si tratta di una fonte energetica rinnovabile.

Il teleriscaldamento rappresenta una quota ancora più esigua delle tecnologie utilizzate negli NZEB. La sostenibilità del teleriscaldamento dipende anche dal fatto che, come definito nel D.Lgs 102/2014, deve essere utilizzata almeno il 50% di energia da fonte rinnovabile oppure il 50% di calore di scarto oppure il 75% di calore cogenerato o ancora il 50% di un mix delle soluzioni precedenti. Chiaramente, per poter scegliere il teleriscaldamento è necessaria un’apposita infrastruttura. In generale, il teleriscaldamento viene inserito mediate progetti e pianificazioni a livello urbanistico, interessando aree rubane più o meno ampie.

Ventilazione meccanica: efficienza energetica e costi
La ventilazione meccanica controllata è un valido aiuto per realizzare edifici NZEB

L’importanza della ventilazione meccanica

Un edificio NZEB non può fare a meno di un sistema per la ventilazione meccanica controllata, che assicuri comfort, salubrità e risparmio energetico. In edifici ben isolati, infatti, il corretto ricambio d’aria diventa fondamentale e difficilmente gestibile manualmente. La soluzione migliore è, quindi, installare un impianto di VMC con recuperatore di calore ad elevata efficienza energetica.
Nel caso delle ristrutturazioni, se non è possibile optare per un sistema di ventilazione centralizzato, ci si può orientare su un sistema decentralizzato, con dispositivi puntuali per il ricambio d’aria, da installare negli ambienti in numero e potenza a seconda del volume d’aria da gestire.

Illuminazione e domotica, per favorire automazione ed efficienza energetica

Negli edifici sono presenti altri impianti tecnologici oltre a quelli già visti, come i sistemi di illuminazione. Anche in questo caso l’efficienza energetica deve essere il principale criterio di scelta, eventualmente combinato alla possibilità di migliorare il funzionamento dei dispositivi mediante apposite automazioni. Ne sono un esempio i sensori di presenza o la possibilità di programmare il funzionamento del sistema di illuminazione. In aiuto, arriva anche la domotica (Building Automation nel caso di edifici non residenziali), con il controllo da remoto delle luci e una loro regolazione più completa.
Come ormai è noto, la domotica è poi un valido alleato in molti ambiti, come nella gestione dell’impianto di riscaldamento o di sicurezza dell’edificio. Nel complesso, favorisce la riduzione degli sprechi energetici, un maggior comfort e più consapevolezza degli utenti sui propri consumi.

Tutto questo vale solo per le case nuove? La risposta è no! Anche il patrimonio edilizio esistente potrà competere con gli edifici nuovi ad alta efficienza, grazie ad interventi mirati di riqualificazione energetica, ed ambire a ricollocarsi sul mercato edilizio con valori immobiliari simili a quelli del nuovo.


Articolo aggiornato 

Vuoi rimanere aggiornato sui contenuti di ElettricoMagazine?
Iscriviti alla nostra newsletter!

Mailchimp subscribe

Redazione

La redazione di ElettricoMagazine è composta da esperti di settore e technical writers che approfondiscono i temi legati all'integrazione impiantistica e connessa, l'energia, il comfort e la sostenibilità.
menu linkedin facebook pinterest youtube rss twitter instagram facebook-blank rss-blank linkedin-blank pinterest youtube twitter instagram