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Efficienza energetica dell’edilizia storica

Comportamento energetico degli edifici storici, normativa e prospettive

Il miglioramento dell'efficienza energetica nel patrimonio storico è una tematica urgente e attuale, ad oggi sottovalutata anche dalla legislazione, che tende a agire con più incisività sull'edilizia di nuova costruzione. L'obiettivo decisamente ambizioso voluto dall'Unione Europea di riduzione del 20% delle emissioni climalteranti rispetto ai livelli del 1990 e del consumo di energia del 20% rispetto ai livelli previsti per il 2020, oltre che di incremento dell'uso delle fonti rinnovabili per ottenere il 20% della produzione energetica totale (Commissione Europea, 2008 e 2010), richiede una strategia integrata sul patrimonio edilizio esistente e di nuova costruzione.
Studi recenti (Eurostat, 2009; Cresme, 2011; Fasano, 2011), infatti, hanno dimostrato che agire imponendo limiti di consumo solo alle nuove edificazioni non è sufficiente per raggiungere questi obiettivi. L'intervento di efficientamento degli immobili esistenti, con maggior evidenza nel caso di beni riconosciuti come appartenenti al patrimonio culturale, pone sempre una questione di fondo legata ai rischi di una trasformazione che potrebbe portare a una diminuzione del valore materiale e immateriale dell'edificio.
La valutazione del comportamento energetico degli edifici storici è un tema non ancora pienamente risolto, poiché gli strumenti e i criteri a disposizione del progettista sono pensati principalmente in funzione delle esigenze delle nuove costruzioni. Gli edifici antichi, invece, hanno un funzionamento fisico molto diverso in quanto l'assenza di impianti di climatizzazione e di illuminazione ha richiesto uno sfruttamento consapevole delle risorse naturali locali. Le costruzioni si adattano alle condizioni climatiche esterne grazie alla traspirabilità, alla resistenza e all'inerzia termica dell'involucro. Per questa ragione, nei climi temperati, le pareti dell'edilizia storica sono realizzate con materiali reperibili localmente e dotati di una buona permeabilità al vapore e con stratigrafie di elevato spessore. L'aumento dello spessore, infatti, migliora le prestazioni di resistenza e di inerzia termica (ovvero il tempo di sfasamento e l'indice di attenuazione) della parete, garantendo buone condizioni di vivibilità e di benessere degli utenti nell'ambiente interno.
 
 
Esempio di muri massivi tipici dell'edilizia storica
 
 
Il tema, ad oggi, è affrontato secondo ottiche diverse nella legislazione europea e nazionale, nelle misure di finanziamento degli interventi di riqualificazione, nelle ricerche scientifiche e nelle sperimentazioni pratiche.
In primo luogo, la legislazione europea (Direttiva 2002/91/CE; Direttiva 2010/31/UE) apre due scenari distinti per l'edilizia esistente di tipo monumentale e diffuso. Nel primo caso è possibile ricorre a uno uso riduttivo dello strumento della "deroga" che permette di mantenere inalterato il ridotto rendimento energetico degli edifici storici di tipo monumentale, ovvero edifici monumentali, luoghi di culto, monumenti protetti come patrimonio designato o in virtù dello speciale valore architettonico o storico, in quanto le misure potrebbero generare "un'alterazione inaccettabile" del carattere e dell'aspetto dell'edifico storico.
A livello comunitario, dunque, si riconosce che l'applicazione indifferenziata e acritica di restrittivi parametri di efficienza energetica sugli edifici monumentali può comportare gravi problemi conservativi, pur non entrando nel merito della questione per lasciarla aperta all'interpretazione di ciascuno Stato nel rispetto della cultura e della legislazione nazionale sulla tutela dei beni culturali. In realtà, questo ha favorito l'acritica diffusione della facoltà di deroga che è stata accettata "per rimuovere il problema" mentre, al contrario, dovrebbe rappresentare un'opportunità per una consapevole modulazione del progetto e per l'adozione di interventi commisurati.
Nel secondo caso, l'edilizia esistente di tipo diffuso è interamente sottoposta al rispetto di prestazioni minime di rendimento energetico particolarmente restrittive e non facili da ottenere nell'edilizia storica. In particolare, negli edifici che superano determinate dimensioni, la ristrutturazione dovrebbe essere considerata un'opportunità per incrementare il rendimento energetico dell'intero edificio o di alcune sue parti.
Le politiche sono state recepite a livello nazionale senza significative modifiche rispetto agli indirizzi europei. In Italia, inoltre, l'adeguamento legislativo non pone differenze sostanziali in termini di prestazioni richieste alla nuova costruzione e all'edilizia esistente, ad eccezione degli edifici monumentali nei quali si può ricorrere allo strumento della deroga (d.lgs. 192/2005 e s.m.i.). In tutti le altre tipologie di edifici esistenti, le modalità di intervento dipendono dalla dimensione dell'immobile. Negli edifici di elevate dimensioni (S>1.000m2) è necessario rispettare requisiti di prestazione energetica per la climatizzazione invernale, per l'involucro edilizio e per l'impianto termico. Negli edifici di ridotte dimensioni (S≤1.000m2), invece, l'unico vincolo legislativo è dato dal rispetto di "requisiti minimi di trasmittanza termica delle pareti", mentre sono escluse le analisi globali sul sistema edificio-impianto.
Nel progetto sul costruito, la legislazione italiana impone di agire secondo un'ottica prescrittiva rivolta al singolo elemento tecnico, considerando l'intervento di retrofit energetico come la somma di singole azioni effettuate su parti obsolete o inefficienti. Questa logica può causare gravi problemi per la conservazione dell'immobile o delle sue parti, favorendo l'adeguamento prestazionale e la sostituzione dei singoli componenti (le finestre, le vetrazioni, le pareti verticali, le coperture, ...).
L'esempio caratteristico è costituito dalla sostituzione delle finestre esistenti con sistemi più performanti, invece di mantenere il telaio esistente e di sostituire la sola vetrazione.
 
 
Esempio di sostituzione di una finestra esistente con una più performante dal punto di vista energetico

 
Esempio di mantenimento del telaio storico esistente e di sostituzione della sola vetrazione

 
Un altro tema molto delicato è costituito dagli impianti meccanici, dove sono in produzione sistemi sempre più compatibili con le esigenze di compatibilità estetica, di ridotto riscaldamento, di conservazione e di umidificazione tipiche dell'edilizia storica. 
 
Sistema di riscaldamento del temperierung appositamente pensato per l'edilizia storica
 
Infine, gli impianti elettrici richiedo l'uso di sorgenti a basso consumo e che non provocano abbagliamento e discomfort visivo. 
 
 
Nelle due immagini apparecchi di illuminazione a basso consumo energetico perfettamente integrati in un edificio storico
 

 
 
 
In sostanza nella legislazione vigente si presentano due scenari:
edifici monumentali: è possibile utilizzare lo strumento della deroga, in accordo con la legislazione comunitaria e nazionale;
• edifici storici ma non monumentali: si richiede il rispetto delle prescrizioni legislative, che prevedono misure prestazionali differenziate in base alla dimensione dell'edificio.
Il problema di tutela degli edifici storici è divenuto ancora più serio a causa del sistema di incentivi economici e finanziari previsti per l'efficientamento degli edifici esistenti, che ad oggi è privo di una regolamentazione efficace pensata anche in funzione della tutela e della valorizzazione degli immobili. Anche in questo caso, si richiede di migliorare l'efficienza energetica di un singolo componente dell'edificio.
Gli studi sull'efficienza energetica sono diventati ambito di ricerca tra i più frequentati e promettenti, ma l'analisi dello stato dell'arte evidenzia che il rapporto fra miglioramento delle prestazioni energetiche e conservazione degli edifici storici è un tema ancora poco studiato. La ricerca scientifica si struttura in due filoni separati che riguardano:
•  le tecniche di audit energetico;
•  le metodologie per individuare gli interventi di retrofit più opportuni per il patrimonio esistente.
Nell'ambito della valutazione energetica degli edifici esistenti, gli studi si concentrano sulle procedure di audit energetico, sulle tecniche di diagnosi strumentale e sui software di simulazione energetica, senza porre un'attenzione specifica al patrimonio storico. Al contrario, gli studi sperimentali sulle tecniche non distruttive di diagnosi prestazionale (termografia a raggi infrarossi, analisi sonica, monitoraggio ambientale) sono applicati prevalentemente al patrimonio edilizio monumentale. Si nota, però, la mancanza di una connessione tra i due ambiti disciplinari che afferiscono rispettivamente alla fisica dell'edificio e al restauro architettonico.
Un secondo filone di ricerca particolarmente diffuso a livello europeo riguarda gli interventi di retrofit energetico e ambientale da attuare sugli edifici esistenti.
Un progetto particolarmente interessante in quest'ambito è "3ENCULT Efficient Energy for EU Cultural Heritage" che mira a individuare una serie di soluzioni passive e attive per riqualificare energeticamente gli edifici del Movimento Moderno, nell'intento di dimostrare che efficienza energetica, protezione strutturale, benessere degli occupanti e conservazione del patrimonio culturale sono elementi interdipendenti nel progetto di retrofit energetico. L'approccio è orientato al progetto, in quanto si suggeriscono gli interventi di efficientamento più appropriati per l'edilizia moderna, cercando di mostrare al progettista che vi sono molte alternative progettuali altre agli interventi tradizionalmente considerati di isolamento termico e sostituzione impiantistica.
Nei Paesi di matrice anglosassone prevale la tendenza all'applicazione pratica attraverso la pubblicazione di numerosi manuali rivolti ai gestori, ai progettisti e al pubblico con l'intento di spiegare le più appropriate prassi di conservazione e di management del patrimonio. In essi sono presenti anche suggerimenti per il comportamento virtuoso dell'utente e le soluzioni di miglioramento energetico del patrimonio esistente (English Heritage e Historic Scotland). Esempi particolarmente significativi sono legati alla redazione di linee guida per governare l'applicazione della legislazione e dell'incentivazione fiscale in materia di efficienza energetica agli edifici storici.
Gli studi italiani, invece, mirano a individuare gli interventi di miglioramento prestazionale delle singole parti di involucro edilizio (Boriani, Giambruno, Garzulino, 2011; Metadistretto Veneto della Bioedilizia e Consorzio Distretto Veneto dei Beni Culturali, 2010), così come richiesto dalla legislazione. Particolarmente interessante, è lo studio effettuato dal Metadistretto Veneto della Bioedilizia e dal Consorzio Distretto Veneto dei Beni Culturali (2010) che pone attenzione a tutti gli aspetti inerenti la riqualificazione energetica e ambientale del patrimonio storico locale, dando delle linee guida operative per il progettista.
Green Building Council Italia sta sviluppando un sistema di certificazione ambientale seguendo il protocollo Leadership in Energy and Environmental Design dedicato agli edifici storici ("Protocollo LEED Historical Building"). L'obiettivo è ambizioso in quanto mira a modificare le metodologie tradizionali di progetto, costruzione e gestione, al fine di creare luoghi in armonia con l'ambiente, salubri e che migliorano la qualità della vita. Si tratta di un sistema di valutazione ambientale complesso, che considera variabili a scala urbana ed edilizia. I settori di interesse, analogamente a quanto accade per il "Protocollo LEED Nuove Costruzioni", riguardano la sostenibilità del sito, la gestione efficiente delle acque, l'energia e l'atmosfera, i materiali e le risorse e la qualità degli ambienti interni. Per ciascuna categoria sono in via di definizione gli indicatori che consentono di ottenere i crediti ambientali. Gli elementi trasferibili riguardano l'introduzione di un concetto fondamentale legato alla coerenza tra le politiche di sostenibilità e di riuso urbano che implicano la riduzione di sprechi nella gestione dei suoli, l'importanza affidata alla gestione energeticamente sostenibile e alla realizzazione di interventi di retrofit adattabili per una loro riutilizzabilità futura.
Ad oggi l'approccio prevalente è stato quello di stendere normative contenenti requisiti sempre più cogenti, spesso pensate a partire dal progetto del nuovo. Come già avvenuto per altri interventi, la settorialità dell'approccio è stata finora scarsamente mediata nell'applicazione al costruito storico, dove il progetto deve confrontarsi con una molteplicità di aspetti legati alla fruibilità dei valori culturali dell'edificio, all'uso, alla durata nel tempo, oltre che alla sicurezza, all'accessibilità e all' efficienza energetica. 
 
 
Bibliografia:
Boriani M., Giambruno M., Garzulino A., (2011), Studio, sviluppo e definizione di schede tecniche di intervento per l'efficienza energetica negli edifici di pregio, Accordo di Programma Ministero dello Sviluppo Economico - ENEA, Rapporto di ricerca.
CRESME e LEGAMBIENTE, a cura di, (2010), L'innovazione energetica in edilizia. Rapporto ONRE 2010 sui Regolamenti Edilizi comunali, CRESME.
CRESME, (2011), Il mercato delle costruzioni 2011-2015. Rapporto congiunturale e previsionale, CRESME.
Commissione Europea, (2010), Energy-efficient Buildings PPP. Multi-annual Roadmap and Longer Term Strategy, Commissione Europea, Luxembourg.
English Heritage, (2008a), Energy conservation in traditional buildings, English Heritage, London.
English Heritage, (2008b), Energy heritage. A guide to improving energy efficiency in traditional and historic homes, English Heritage, London.
Eurosat, (2009), Energy, transport and environment indicators, European Commission, Luxemburg.
Fasano G., a cura di, (2011), L'efficienza energetica nel settore civile, Laboratorio Tecnografico ENEA, Frascati.
Historic Scotland, (2007), Energy Efficiency in traditional homes, Historic Scotland, Edinburgh.
Metadistretto Veneto della Bioedilizia e Consorzio Distretto Veneto dei Beni Culturali, (2010), A.T.T.E.S.S. Edilizia Storica e Sostenibilità Ambientale. Linee guida: la qualità delle prestazioni energetico-ambientali nella manutenzione dell'architettura storica, Metadistretto Veneto della Bioedilizia, Venezia.
 

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