Impianti e involucro: come cambia il dimensionamento in edifici efficienti

L’edilizia sta evolvendo verso standard energetici sempre più elevati, con un’attenzione al tema dei consumi energetici ormai prioritaria già in fase progettuale. È un percorso iniziato da tempo, ma che solo nell’ultimo decennio ha davvero raggiunto la piena maturità. Fino a non molto tempo fa, infatti, il dimensionamento degli impianti era fortemente condizionato dalle elevate dispersioni dell’involucro edilizio, mentre oggi la diffusione di edifici ad alte prestazioni energetiche, come gli NZEB (Nearly Zero Energy Building), impone un cambio di paradigma. Non è un caso che la direzione sia ormai questa, visto che secondo la Commissione europea gli edifici sono responsabili di circa il 40% dei consumi energetici e del 36% delle emissioni di gas serra legate all’energia nell’Unione Europea.

Il quadro normativo spinge nella stessa direzione. La direttiva EPBD rifusa, nota come direttiva Case Green, con le nuove regole in vigore dal 30 maggio 2026, fissa l’obiettivo di un parco edilizio a emissioni zero entro il 2050 e introduce lo standard degli edifici a emissioni zero (ZEB), evoluzione degli NZEB. Un percorso che rende la progettazione integrata di involucro e impianti non più un’opzione, ma un requisito.

L’involucro edilizio viene progettato in un modo diverso e, di conseguenza, anche il dimensionamento degli impianti termici, di climatizzazione, ventilazione e produzione di acqua calda sanitaria. Sovradimensionare un generatore o un sistema di emissione in un edificio altamente isolato non costituisce soltanto uno spreco economico, ma può compromettere efficienza, comfort, durata delle apparecchiature e consumi reali.

Il corretto dimensionamento l’impianto termico dell’edificio

Il dimensionamento corretto parte generalmente dal calcolo del carico termico e la norma UNI EN 12831 “Prestazione energetica degli edifici – Metodo per il calcolo del carico termico di progetto” continua a essere il riferimento principale. Il livello di isolamento e impermeabilità dell’involucro impattano sulla quantità di calore richiesta per mantenere una determinata temperatura in casa. Con le performance di oggi, l’energia per riscaldare casa può ridursi anche fino all’80% rispetto al passato. Il carico termico viene espresso in W/m².

Valori indicativi, variabili in funzione della zona climatica, dell’esposizione e della destinazione d’uso. Le soglie relative allo standard Passivhaus corrispondono ai criteri definiti dal Passivhaus Institut.

Ciò che cambia, oltre al fatto che si è ridotto notevolmente, è che acquisiscono maggior importanza anche parametri che passavano un po’ in secondo piano in passato, in quanto si era soprattutto concentrati a “compensare” le grandi perdite energetiche attraverso l’involucro.

Tra questi fattori ci sono, ad esempio, gli apporti solari gratuiti o i carichi interni dovuto a occupanti e dispositivi elettrici ed elettronici. Si aggiunge, poi, anche l’interazione con altre soluzioni impiantistiche, come la ventilazione meccanica, spesso con recupero di calore.

Di conseguenza, i calcoli possono risultare più complessi di un tempo e diventa difficile evitare errori se non si ricorre a software dinamici o a modelli di simulazione che permettano di valutare il comportamento reale dell’edificio durante l’intero anno e non soltanto nelle condizioni di progetto.

Perché il sovradimensionamento è un problema

In passato il sovradimensionamento veniva considerato una forma di azione progettuale preventiva, capace di assicura il giusto livello di calore anche nelle giornate più rigide. Con gli edifici contemporanei altamente efficienti il concetto si ribalta completamente. Il sovradimensionamento, infatti, non solo non è più un vantaggio, ma può anche trasformarsi in un problema.

Ad esempio, una pompa di calore troppo potente rispetto alle esigenze può lavorare a livelli di prestazione inferiori rispetto alle sue potenzialità, aumentando inutilmente i consumi elettrici e mettendo alla prova il compressore. Non va meglio con le caldaie a condensazione o con altri impianti, come i sistemi di ventilazione. Il corretto dimensionamento richiede di selezionare componenti che offrano una giusta capacità di modulazione, con una potenza perfettamente commisurate alle esigenze reali dell’edificio. Ciò permette alla macchina di adattarsi in modo continuo al comportamento dell’edificio.

Sul mercato le soluzioni si muovono in questa direzione. Un esempio è la pompa di calore aria/acqua monoblocco Vitocal 200-A ie di Viessmann, che utilizza il refrigerante naturale R290 (GWP 0,02, in linea con il Regolamento UE 2024/573), copre potenze da 6 a 12 kW e raggiunge temperature di mandata fino a 75 °C, con funzionamento fino a −20 °C esterni: caratteristiche che la rendono adattabile sia alle nuove costruzioni sia alle riqualificazioni.

Sul fronte della gestione, la piattaforma Viessmann One Base Intelligence e il controller “intelligent energy” permettono di coordinare l’intero ecosistema energetico dell’edificio, dall’integrazione con fotovoltaico e accumulo alle installazioni in cascata, in coerenza con la visione sistemica che il dimensionamento negli edifici efficienti oggi richiede.

Cambiano gli impianti, cambiano le necessità di dimensionamento

Gli edifici efficienti, oltre a essere dotati di un involucro molto performante che riduce il carico termico, si caratterizzano anche per la presenza di nuove soluzioni impiantistiche che funzionano in modo diverso rispetto al passato. Non conta, infatti, solo il generatore, ma anche come viene distribuito il calore.

La diffusione dei sistemi radianti, infatti, fa sì che l’impianto possa lavorare con temperature molto inferiori rispetto al passato, consumando anche meno energia. Le basse temperature di mandata permettono di aumentare il rendimento delle pompe di calore e, volendo, anche delle caldaie a condensazione. Il dimensionamento dell’emissione deve quindi essere effettuato considerando le reali temperature di esercizio e non ricorrendo ai criteri adottati negli edifici tradizionali.

Un altro impianto da prendere in considerazione è la ventilazione meccanica controllata VMC, che se include un sistema di recupero di calore è in grado di abbattere radicalmente il costo energetico del ricambio d’aria. Le dispersioni non sono più un problema e, di conseguenza, il progettista deve considerare la VMC già nelle prime fasi del dimensionamento dell’intero sistema impiantistico.

 L’acqua calda sanitaria pesa di più sul bilancio energetico

In un edificio molto isolato la quota di energia destinata alla produzione di acqua calda sanitaria assume un peso relativo maggiore. Riducendosi il fabbisogno di riscaldamento, l’ACS può arrivare a rappresentare la voce principale del carico termico, con effetti diretti sul dimensionamento. Il generatore, spesso una pompa di calore, va valutato anche in funzione della potenza richiesta in produzione sanitaria e non solo del riscaldamento; allo stesso modo, il volume dell’accumulo e la logica di priorità, in genere con precedenza al sanitario, incidono sul comfort e sui consumi reali.

Con i sistemi a bassa temperatura emerge un ulteriore aspetto: mentre il riscaldamento lavora con mandate contenute, la produzione di ACS richiede temperature più elevate, con un impatto sul rendimento stagionale del generatore da mettere in conto già in fase di progetto. Sottovalutare la componente sanitaria significa rischiare un impianto sbilanciato, tanto quanto un errore sul lato riscaldamento.

Il raffrescamento assume maggiore importanza negli edifici residenziali

Un altro grande tema per il corretto dimensionamento degli impianti domestici è quello del raffrescamento. Soprattutto negli ultimi anni, con ondate di calore anomalo sempre più intense e frequenti, la richiesta di energia per la climatizzazione estiva è cresciuta esponenzialmente anche in ambito domestico e il bilancio energetico estivo diventa rilevante. Anche negli edifici ben isolati, infatti, il raffrescamento estivo può diventare più critico del riscaldamento. Come per l’inverno, il primo passo risiede nella giusta progettazione dell’involucro, ma successivamente si deve essere precisi nella progettazione impiantistica. Si possono prendere in considerazione le caratteristiche dell’edificio, inclusi involucro, schermature, orientamento e tipologia di struttura, oltre alle abitudini delle persone, per fare una stima della potenza necessaria. Anche in questo caso, sarebbe assurdo dimensionare l’impianto in modo svincolato dall’involucro e dal suo funzionamento.

FAQ Dimensionamento impianti

Che cos’è il dimensionamento degli impianti termici?

Il dimensionamento degli impianti termici consiste nel calcolare la potenza necessaria per riscaldare, raffrescare e produrre acqua calda sanitaria in un edificio, evitando sia il sottodimensionamento, che il sovradimensionamento delle apparecchiature.

Perché negli edifici efficienti cambia il dimensionamento degli impianti?

Negli edifici ad alte prestazioni energetiche l’involucro disperde molto meno calore rispetto agli edifici tradizionali; pertanto, diminuisce il fabbisogno energetico e gli impianti devono essere progettati considerando anche apporti solari, ventilazione meccanica e carichi interni. Non cambia il concetto di dimensionamento, ma piuttosto la precisione con cui deve essere fatto e l’importanza da assegnare ai vari fattori rilevanti.

Cosa succede se una pompa di calore è sovradimensionata?

Una pompa di calore troppo potente può lavorare con frequenti cicli di accensione e spegnimento, riducendo l’efficienza, aumentando i consumi elettrici e accelerando l’usura del compressore. Sovradimensionare l’impianto, in sostanza, può far perdere i vantaggi derivanti dalla scelta di un impianto performante.

La ventilazione meccanica controllata è importante per la casa?

La VMC con recupero di calore riduce le dispersioni dovute al ricambio d’aria e modifica il fabbisogno energetico dell’edificio. Per questo deve essere considerata già nella fase di progettazione degli impianti. Inoltre, è fondamentale per assicurare la salubrità dell’aria interna e il benessere delle persone, garantendo anche la massima efficienza energetica.

Negli edifici efficienti è più importante il riscaldamento o il raffrescamento?

In molti edifici di nuova costruzione il raffrescamento estivo può diventare importante quanto il riscaldamento, se non più critico. Per questo il dimensionamento deve tenere conto anche di orientamento, schermature solari e carichi estivi. Anche da un punto di vista di costi e consumi, se non si progetta in modo attento l’impianto, l’estate può diventare critica.

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