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Architettura e tecnologia: come integrare i sistemi solari

Il sole offre alla terra uninfinita quantit di energia e per quanto sia impossibile catturarla tutta, dobbiamo sfruttare ci che si pu nel migliore dei modi: il sistema deve essere efficiente e far parte del progetto architettonico.

A cura di: Arch. Gaia Mussi

Il fotovoltaico integrato nel progetto architettonico

 

Se fino a qualche anno fa era accettabile che non tutti i progetti presentassero una certa sensibilità al tema dell’integrazione tecnologica, oggi non lo è decisamente più. Viviamo edifici sempre più tecnologici, a bassissimo consumo energetico ed impatto ambientale: non possiamo pensare alla progettazione architettonica separata da quella tecnico-impiantistica.

Un’accurata progettazione integrata permetterà di avere un maggior controllo di tutte le parti del progetto, evitando che l’equilibrio compositivo venga compromesso da necessità tecniche o che si abbandoni la miglior soluzione impiantistica per una progettazione architettonica ormai già troppo avanzata. 

L’integrazione dei sistemi solari

Nel tema del risparmio energetico e della sensibilità ambientale, trovano pieno diritto le fonti di energia rinnovabile, tra cui i sistemi solari fotovoltaici e termici. Capita ancora spesso che queste tecnologie vengano aggiunte “posticce”, con la sola logica di raggiungere obiettivi prestazionali prefissati. Ma la parola d’ordine dovrebbe essere “integrazione”.

 

Ma cosa si intende per un sistema fotovoltaico o solare termico integrato nel progetto architettonico? Si parla di integrazione quando si riescono ad integrare gli elementi solari nel progetto architettonico, rispettando e valorizzando contemporaneamente sia l’estetica dell’edificio che la funzionalità degli impianti.

Lo studio dell’impianto e delle sue funzionalità deve nascere con il progetto architettonico. Le caratteristiche del FV quali il colore e le dimensioni, divengono veri e propri elementi di progettazione, in sostituzione di altri materiali tradizionali.

 

Questo tema in Italia è decisamente importante dato l’elevato numero di aree urbane storiche con edifici vincolati e solo un buon progetto di integrazione rende l’impatto visivo quasi inesistente. 

 

Impianto solare fotovoltaico integrato. Parc del Forum Barcelona

Pergola fotovoltaica del Parc del Fòrum, Sant Adrià de Besos, a Barcellona

Coperture e facciate

Una soluzione scelta spesso nei centri storici vede l’utilizzo di tegole o coppi fotovoltaici. Alcuni modelli integrano il FV sulla parte piana, così come alcuni coppi – anche in cotto – lo integrano sulla loro superficie curva. Oggetti con dimensioni, forme e colori diversi rispondono nel migliore dei modi alle esigenze progettuali e l’evoluzione tecnologica risolve sempre meglio anche problemi come la ventilazione e la resa dell’impianto. Un principio simile vale anche per quelle soluzioni in cui il FV è integrato nelle lamiere ondulate.

 

Tegosolar è la tegola fotovoltaica brevettata da Tegola Canadese

Tegosolar è la tegola fotovoltaica brevettata da Tegola Canadese che impermeabilizza il tetto e nel contempo produce energia elettrica da fonti rinnovabili

 

Un’alternativa è sostituire il rivestimento della copertura, in parte o totalmente, con appositi moduli fotovoltaici, dalle specifiche prestazioni sia energetiche che meccaniche. Infatti, si deve prestare attenzione a non compromettere le funzioni della copertura! Dei componenti accessori (come scossaline o guaine) possono garantire, ad esempio, il drenaggio delle acque e l’impermeabilità.

 

La sostituzione totale dei materiali di rivestimento è ciò che avvenire anche nelle facciate fotovoltaiche. Possiamo fare una principale distinzione tra elementi trasparenti ed opachi. Si pensi ai grandi edifici vetrati per uffici, dove l’installazione del FV semitrasparente - oltre a migliorare le condizioni di ombreggiamento - sfrutta grandi superfici altrimenti inutilizzate per la produzione di energia pulita. Oppure si realizzano facciate ventilate con l’installazione di appositi pannelli FV opachi esterni alla struttura principale.

 

Facciata fotovoltaica testata nel progetto europeo SmartFlex Solarfacades

Facciata fotovoltaica testata nel progetto europeo SmartFlex Solarfacades installata nell'edificio sede dell'azienda Glassbel, partner del progetto 

 

Un discorso simile è valido anche per l’integrazione del solare termico, che può sostituire il materiale di rivestimento della facciata ed ha di per sé buone capacità isolanti, in quanto prevede già l’inserimento di un pannello isolante al di sotto del collettore. Inoltre il solare termico non richiede ventilazione, una difficoltà da risolvere invece nelle facciate fotovoltaiche. Certo l’orientamento dei pannelli non è ottimale e la resa ne risente, ma è d’aiuto sfruttare il contributo di superfici riflettenti, come banalmente degli specchi d’acqua. 

Schermature e ombreggiamenti

Un altro espediente è quello di integrare il sistema fotovoltaico nelle schermature degli edifici. Questo intervento si realizza con dei frangisole che ombreggiano le superfici vetrate dell’edificio appositamente studiati per alloggiare il FV e i cavi, così come è possibile sostituire una parte delle tradizionali persiane con piccoli pannelli FV. 

Serre fotovoltaiche

Il principio è lo stesso applicato alle facciate trasparenti e scegliendo pannelli FV in cui le celle sono contenute tra due strati trasparenti non si compromette la capacità captante delle serre fotovoltaiche, in parte ricoperte da moduli. Una corretta progettazione garantisce un ottimo livello di illuminazione e rende la serra un collettore solare attivo. Questo sistema può essere realizzato sia in edifici civili, che in campo agricolo. 

 

I moduli fotovoltaici trasparenti Azimut Daylight

I moduli fotovoltaici trasparenti Azimut Daylight sono particolarmente adatti per la copertura di serre, pompeiane, tettoie, pensiline

Arredo urbano

È chiaro che come per gli edifici, le soluzioni di integrazione nell’arredo urbano devono essere accuratamente studiate sia in termini funzionali, che estetici. L’inserimento del FV deve sostituire un altro materiale e il linguaggio scelto deve essere idoneo alle caratteristiche estetiche del FV. In base all’utilizzo previsto dell’energia prodotta e alla loro collocazione, questi piccoli impianti possono essere sia collegati alla rete che essere “ad isola” e quindi autonomi. Alcuni arredi idonei all’integrazione sono le pergole, le pensiline per i mezzi pubblici, i lampioni, strutture per parcheggi, parcometri, strutture pubblicitarie e informative. Non propriamente nella categoria dell’arredo urbano, vi sono anche le barriere acustiche, in cui si studia l’impianto in modo da evitare eccessivi ombreggiamenti e da fargli svolgere anche la funzione dei pannelli fonoassorbenti sostituiti.

 

Pensilina fotovoltaica

 Integrazione del sistema solare fotovoltaico nella copertura di una pensilina

 

Anche in questo campo può trova spazio l’integrazione dei pannelli solari termici in quanto alcune soluzioni tecniche, come il sistema a tubi sottovuoto, possono essere scelte per la realizzazione di pensiline o pergole ombreggianti. Un esempio è proprio ciò che è stato fatto nel Centro per la sostenibilità a Barcellona, dove la terrazza è ombreggiata in questo modo.

 

Pensilina con solare termico Viessmann

Integrazione dei collettori solari termici a tubi sottovuoto Vitosol 200-T di Viessmann in una pensilina per edifici ad uso civile

TEMA TECNICO:

Solare fotovoltaico

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