Diversi modi di essere NZEB nel lento passaggio a ZEB

Dal 1° gennaio 2021 tutti i nuovi edifici devono essere realizzati con criteri di sostenibilità tali da ridurre al massimo il loro dispendio energetico, ovvero, in una sigla, NZEB, Nearly Zero Energy Buildings. È questo l’epilogo di un complesso di evoluzioni normative, a partire dalla Direttiva Europea 31 del 2010, modificata con la Direttiva Europea 844 del 2018 sull’efficienza energetica degli edifici, EPBD (Energy Performance of Buildings).

In Italia il decreto ministeriale 26 giugno 2015 definisce i valori di riferimento e gli indici di prestazione (requisiti minimi) e l’ENEA nel 2019 ha istituito un Osservatorio Nazionale degli Edifici a Energia quasi Zero NZEB per monitorare lo stato dell’arte del comparto. E proprio in questi giorni, sempre ENEA ha aderito al progetto europeo EUPeers per la costituzione di una rete integrata di servizi destinati a coloro che vogliono ristrutturare il proprio immobile in ottica di efficienza energetica, un progetto (IHRS – Integrated Home Renovation Services) che riunisce tutta la filiera della riqualificazione energetica, sempre nell’ottica di ridurre entro il 2030 le emissioni climarteranti del 55%.

Ma che cos’è un edificio NZEB? A livello istituzionale la definizione di edificio a energia quasi zero ce la fornisce il D.L. 63/2013, convertito in Legge n. 90 del 3 agosto 2013 che ha recepito la direttiva europe EPBD (2010/31/EU):

“edificio ad altissima prestazione energetica in cui il fabbisogno energetico molto basso o quasi nullo è coperto in misura significativa da energia da fonti rinnovabili, prodotta in situ”.

Quindi per edificio a emissioni quasi zero (NZEB) si intende una struttura architettonica ad altissime prestazioni, ovvero con un fabbisogno di energia molto basso o nullo e, nel primo caso soddisfatto da energia da fonti rinnovabili prodotte nelle vicinanze.

Da NZEB a ZEB, transizione ecologica e sociale

L’Europa guarda al 2050 come termine ultimo in cui tutti gli edifici dovrebbero essere non più NZEB ma ZEB, ovvero a energia zero, per il cosiddetto “parco decarbonizzato”. Il requisito ZEB dovrebbe applicarsi dal 1° gennaio 2030 a tutti i nuovi edifici e dal 1° gennaio 2027 a tutti i nuovi edifici occupati o di proprietà delle autorità pubbliche.

“Gli edifici sono il il pruncipale fattore di consumo energetico in Europa, utilizzano il 40% della nostra energia e creano il 36% delle emissioni di gas serra. Questo perché la maggior parte degli edifici nell’UE non sono efficienti dal punto di vista energetico e sono ancora alimentati principalmente da combustibili fossili. Dobbiamo fare qualcosa al riguardo, con urgenza, poiché oltre l’85% degli edifici odierni sarà ancora in piedi nel 2050, quando l’Europa dovrà essere climaticamente neutra”. Aveva spiegato il Commissario Europeo per l’Energia, Kadri Simson, già alla fine del 2021 parlando di Green Deal europeo. “Migliorare le nostre case è anche una risposta efficace agli alti prezzi dell’energia: gli edifici con le peggiori prestazioni nell’UE consumano molte volte più energia di quelli nuovi o adeguatamente ristrutturati. E spesso sono i soggetti più vulnerabili che abitano nelle case meno efficienti e quindi faticano a pagare le bollette. La ristrutturazione riduce sia l’impronta energetica degli edifici che i costi energetici per le famiglie, stimolando al contempo l’attività economica e la creazione di posti di lavoro”.

Principali caratteristiche degli edifici NZEB

• Infissi con vetri ad alto isolamento termico o basso emissivi (nei climi freddi), vetri selettivi o a controllo solare (nei climi caldi);
• Utilizzo di strategie architettoniche per lo sfruttamento degli agenti naturali nella climatizzazione (orientamento degli ambienti, utilizzo di ombreggianti, strutture per la captazione del vento, utilizzo di coperture vegetali);
• Utilizzo di un cappotto termico;
• Approvvigionamento energetico da fonti rinnovabili (fotovoltaico, impianti solari termici, impianti geotermici);
• Scelta di elettrodomestici in classe energetica elevata (A+, A++, A+++).
• Utilizzo di termostati dalle prestazioni avanzate e sistemi domotici in grado di gestire gli impianti e gli apparecchi della casa ed evitare quindi sprechi.

Rapporto dei costi

Uno studio di CA EPBD – Concerted Action Energy Performance of Buildings Directive, organo nato nell’ambito della direttiva europea sul rendimento energetico dell’edilizia (844/2018) – ci fornisce qualche indicazione sui costi attraverso l’analisi di un campione di case NZEB.

“I costi aggiuntivi di costruzione e tecnologia per gli NZEB rispetto agli edifici che soddisfano gli attuali requisiti di prestazione energetica sono compresi tra lo 0% (0 €/m2) e il 25% (473 €/m2) con una media dell’11% (210 €/m2). Questi valori possono essere utilizzati solo come indicazione teorica dei costi aggiuntivi per gli NZEB.
Gli esempi sono piuttosto eterogenei e comprendono edifici residenziali e non residenziali, piccoli e grandi edifici. Inoltre, anche le differenze tra i requisiti nazionali di prestazione energetica rispetto ai requisiti NZEB variano da paese a paese, rendendo così questo confronto ancora più difficile. Alcuni esempi selezionati sono molto migliori in termini di prestazioni energetiche rispetto al livello NZEB nazionale previsto. In uno degli esempi selezionati, è stato affermato che il miglioramento dell’etichetta di rendimento energetico era possibile senza costi aggiuntivi. In alcuni altri progetti, è stato indicato che sarà possibile ridurre i costi aggiuntivi moltiplicando gli interventi energetici. Con l’11% di costi aggiuntivi rispetto ai requisiti nazionali minimi di prestazione energetica, si può affermare che gli NZEB possono essere costruiti a un prezzo accessibile”.

Progetti

La definizione e i requisiti minimi offrono prospetti precisi e livelli di prestazioni definite numericamente; ma le modalità per raggiungerli possono essere varie e diversificate. Già ad oggi architetti e progettisti presentano lavori NZEB che nascono dalla propria soggettiva filosofia progettuale e attraverso l’utilizzo di interventi, scelte e strategie diverse.

Jimmi Pianezzola – La Casa Elementare

“La Casa Elementare prende il suo nome dall’idea che la sostanzia. Un concetto di “elemento” per mezzo del quale interrogo ogni aspetto che coinvolga questo progetto.

Il testo e questo intero libro sono pensati per elementi, come l’architettura della casa ed il suo rapporto con l’intorno e la natura. La Casa Elementare è composta pensando agli archetipi architettonici del recinto e della capanna. È plasmata con forme primitive. La tecnologia costruttiva con la quale è edificata è arcaica ed essenziale.

L’organizzazione delle funzioni è semplice e razionale. Accorgimenti tecnici sono stati impiegati diffusamente per il controllo del progetto e del processo produttivo col fine di limitare al grado necessario gli apparati tecnologici a servizio dell’abitazione. Gli elementi antichi Terra, Aria, Acqua, Fuoco sono rappresentati nel progetto a più livelli ed in diverse forme. La terra è rappresentata dallo stretto rapporto con il contesto geografico, luogo, il lotto.

Ne sono manifestazione i materiali da costruzione principali; il legno, la paglia, la calce. L’aria è la copertura con i suoi grandi aggetti. Nello studio degli ambienti e delle aperture questa è ricercata attraverso la ventilazione naturale. L’acqua è presente nel sito, dentro il terreno con la falda alta, a lato della proprietà con il fosso rurale, dentro la casa con il grande bacino per la raccolta dell’acqua meteorica.

Il fuoco è il sole che regola questo edificio, le sue grandi aperture verso Sud, è rappresentato con il suo inverso dalle grandi ombre dei portici ed infine dal focolare domestico. In aggiunta ai quattro elementi tradizionali, la quintessenza dell’etere, la materia delle sfere celesti nell’accezione tradizionale, è rappresentata nella casa elementare dal patio. Il patio porta il cielo in casa”.

Nel libro Casa Elementare, Anteferma Edizioni, 2022, l’architetto vicentino Jimmi Pianezzola illustra la sua filosofia progettuale in merito ad un concetto di casa che guarda alle origini dell’architettura.

SCL Straw-Bale House – Vicenza

(Casa in Classe A4 con fabbisogno energetico annuo: 19,4 kWh/mq)

Questa casa unifamiliare è la prima in città progettata utilizzando le balle di paglia come tecnica costruttiva. Il progetto di Jimmi Pianezzola rivela un’idea di architettura radicata negli archetipi. Due elementi, un tetto e una parete. Il progettato consiste in un piano terra compatto sulla sezione aurea per una figura il più stabile possibile.

Il soggiorno si affaccia a sud e si affaccia su un patio. Le camere sono nella parte settentrionale. Un piano mansardato ospita una sala giochi e una camera per gli ospiti. La traiettoria del flusso d’aria e la buona traspirazione di un muro di balle di paglia con intonaco di calce aiutano a evitare strumenti e tecnologia.

Viene sfruttata e controllata la ventilazione naturale tra gli edifici: il muro perimetrale contribuisce a rallentare i venti provenienti da sud-ovest; una zona di comfort sottovento si trova sul lato est del lotto.

Durante il solstizio d’estate il grande tetto orientato a est-ovest oscura le principali zone giorno all’aperto e le finestre. In inverno il sole entra nelle stanze e illumina il patio.

Si controlla anche l’apporto di radiazione luminosa che entra nella casa durante il solstizio d’inverno. Ampie aperture esposte a sud lasciano che il sole penetri anche a dicembre. “Abbiamo studiato il modello digitale in merito alle proiezioni di luce nelle due posizioni estreme del sole sopra la casa e abbiamo verificato il comportamento dell’edificio con una particolare attenzione alla sezione.

Un bacino d’acqua giace sotto il pavimento di ghiaia sostenuto da una struttura in acciaio. Contribuisce all’approvvigionamento idrico per il giardinaggio e a temperare il microclima del patio”, spiega l’architetto.

Mauro Rivolta (Studio Ecoarch) – Casa BG Varese

La casa prefabbricata in legno è costruita da Studio Ecoarch secondo il concetto della bioarchitettura in una zona residenziale da cui si gode una splendida vista sul lago di Varese.

Sfortunatamente questa vista è opposta all’orientamento a sud, ma le soluzioni bioclimatiche hanno aiutato gli architetti a conciliare il notevole guadagno solare (a Sud) con le viste panoramiche (Ovest e Nord). Tutti i locali di servizio (ingresso, bagno, cucina e serra bioclimatica) e due corpi scala (il primo che porta al piano interrato, il secondo dalla loggia-terrazza al tetto) sono ubicati sul lato Sud della casa.

Gli spazi abitativi (soggiorno, studio e camera da letto) sono posizionati a Nord per godere del panorama; le ampie vetrate scorrevoli in cucina e la serra bioclimatica mitigano l’assenza di un apporto solare diretto. Sul tetto sono posizionati pannelli solari, giardino pensile con tavolato in legno.

La casa è composta da due parti. Uno strato interrotto di tavole di larice riveste la parte bassa e costituisce la base su cui “poggia” la parte superiore con pareti in gesso: il serrato dialogo tra il solido volume del basamento e la leggerezza della struttura sovrastante è uno dei principali fattori di interesse per questo progetto.

Le aperture degli spazi abitativi corrispondono quindi ai locali: finestre a nastro per guardare il paesaggio a nord e finestre molto più ampie a sud, e una grande finestra a ovest che si affaccia sulla loggia-terrazza e una vista mozzafiato sul Monte Rosa.

Il giardino e il tetto verde sono progettati dall’architetto Giuliana Gatti, sono parte integrante della casa dove lo “spazio verde” si articola in un’espressione semplice e contemporanea con pochi alberi di medio fusto e bassi arbusti e cespugli ai quattro angoli del terreno addolciscono l’ambiente. 

 Frigerio Design Group – Green House (Erba – Co)

Una struttura prefabbricata in legno con tecnologia Xlam e sistema di climatizzazione con pompa di calore aria/acqua: l’unità esterna, collocata in un locale al piano seminterrato in adiacenza al muro perimetrale, preleva l’aria dall’esterno e genera l’acqua calda che verrà utilizzata per l’impianto di riscaldamento a pavimento radiante e per la produzione di acqua sanitaria calda.

La casa avrà, inoltre, un sistema di ventilazione meccanica, che servirà per entrambi i piani.

L’approccio progettuale di Frigerio Design Group, attento a massimizzare le prestazioni passive dell’architettura, trova riscontro nel trattamento delle aperture.

I prospetti rivolti a sud, visivamente più permeabili, presentano grandi superfici finestrate in modo da permettere il più possibile alla luce naturale di penetrare in casa, che al piano primo, dedicato alla zona notte, verrà schermata e controllata da un sistema frangisole apribile in listelli di legno orizzontali.

I prospetti a nord, contrariamente, sono più materici con bucature di dimensioni inferiori rispetto al prospetto sud, ad eccezione di una grande apertura al piano terra in corrispondenza del soggiorno.

NGArchitetti – Casa NZEB a Monopoli

Questa casa bioclimatica a Monopoli firmata NGArchitetti raggiunge un eccellente livello di efficienza energetica grazie a molteplici soluzioni combinate: aperture piccole a nord e grandi a sud, chermate sempre da appositi aggetti o pergolati studiati proprio per permettere l’ingresso dei raggi solari in inverno; pannelli fotovoltaici (6,6 kw) collocati su una copertura al primo piano appositamente studiata (a falda unica, inclinata a sud); riscaldamento, raffrescamento e produzione di acqua calda dipendono da un’unica pompa di calore elettrica, che per tre mesi l’anno lavora in maniera gratuita grazie all’energia del sole.

Il disegno si articola intorno ad una chiostrina con accesso dal piano interrato, che è orientata in direzione delle brezze estive, generando un movimento di aria fresca che, richiamata dal piano interrato, raffresca d’estate i piani superiori.

Gli intonaci esterni sono tutti chiari nei toni del bianco, comprese le terrazze e le tegole della falda inclinata, in modo da ridurre il riscaldamento estivo dovuto all’irraggiamento. I tamponamenti sono con blocchi di eco laterizio isolante del genere poroton con fori verticali da 30 cm di spessore e 10 cm di cappotto esterno Isover Clima Saint Gobain, in fibra di vetro riciclata all’80% e a bassa emissione di VOC. Un rivestimento silossanico traspirante, il Webercote Siloxcover R della Weber è stato scelto per la finitura esterna. Gli infissi sono a triplo vetro in PVC di Oknoplast, installati su supporti di Edilcass composti da spalle termoisolanti monoblocco in materiale isolante.

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