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Gli NZEB: cosa sono gli edifici a energia quasi zero

A partire dalla crisi energetica degli anni Settanta è cresciuta sempre più l’attenzione al tema dell’efficienza energetica, fino alla definizione degli NZEB, edifici ad elevata efficienza energetica. Ogni paese membro ha recepito le Direttive Europee e definito criteri e requisiti per la realizzazione degli edifici ad energia quasi zero.

A cura di: Arch. Gaia Mussi

 

La necessità di costruire edifici energeticamente efficienti si è affermata già negli ultimi decenni del secolo scorso, in conseguenza della crisi energetica degli anni ‘70. È proprio in quel periodo che si è definito il concetto di sviluppo sostenibile e diffusa la sensibilità al tema del risparmio energetico.

Dagli anni Settanta ad oggi si è fatta molta strada e con le nuove normative si è arrivati ad ultime definizioni sul tema, con l’obbligo di costruire, dal 2021, solo edifici a energia quasi zero

Cosa sono gli NZEB

Il termine NZEB, acronimo di Nearly Zero Energy Building, viene utilizzato per definire un edificio il cui consumo energetico è quasi pari a zero. Gli NZEB, quindi, sono edifici ad elevatissima prestazione che riducono il più possibile i consumi per il loro funzionamento e l’impatto nocivo sull’ambiente. Questo vuol dire che la domanda energetica per riscaldamento, raffrescamento, ventilazione, produzione di acqua calda sanitaria ed elettricità è davvero molto bassa.

Cosa sono gli NZEB, edifici a energia quasi zero


Il termine NZEB è stato utilizzato per la prima volta nel pacchetto di Direttive Europee EPBD (Energy Performance Building Directions), pubblicato ormai otto anni fa. Gli stati membri hanno successivamente dovuto impegnarsi nell’introduzione di normative nazionali che promuovessero la realizzazione di edifici energeticamente efficienti.

La normativa di riferimento

Le Direttive Europee EPBD del 2010 (2010/31/UE) davano indicazioni in merito dei termini ultimi, oltre i quali tutti gli edifici di nuova costruzione dovranno essere NZEB, nello specifico il 2021 per l’edilizia privata e il 2018 per quella pubblica. Inoltre, le direttive contengono la definizione di NZEB, ma lasciano ad ogni stato la libertà di individuare in particolare quali caratteristiche definiscono tale una costruzione e come la si deve realizzare.  

Un esempio di struttura di edificio ad energia quasi zero nZEB

 

Questa possibilità di caratterizzazione ha permesso di tenere in considerazione tradizioni e specificità locali. Ogni stato membro ha quindi recepito le direttive, emanando una normativa che governasse la materia.

 

In Italia il tema dell’efficienza energetica è stato introdotto dal D.lgs. 192/2005, poi modificato dal D.L. 63/2013, divenuto L. 90/2013 per integrare alcuni aspetti richiesti dalle EPBD che ancora mancavano. Questa legge tratta, quindi, di efficienza energetica e integrazione nel sito di fonti rinnovabili per la produzione di energia.

 

Ma è servito un ultimo intervento normativo per un approccio più completo al tema, che ha visto l’entrata in vigore del DM 26 giugno 2015 “Applicazione delle metodologie di calcolo delle prestazioni energetiche e definizione delle prescrizioni e dei requisiti minimi degli edifici”. Nel decreto sono definite le caratteristiche che un edificio deve rispettare, dei requisiti prestazionali minimi, per essere un edificio a energia quasi zero. Parallelamente ai lavori europei e nazionali per la redazione normativa, ci sono stati impegni locali che hanno introdotto standard e protocolli con la massima attenzione nei confronti dell’efficienza energetica. Esempi italiani sono quello di CasaClima e la certificazione PassivHaus.

Come si costruisce un NZEB

Non esiste una vera e propria regola univoca per la costruzione di un edificio a energia quasi zero, ma piuttosto alcuni principi da rispettare per sviluppare un progetto che sia il più possibile efficiente.

 

In base al contesto ambientale e climatico, il primo passo è sempre quello di ricercare soluzioni passive che minimizzino la domanda energetica e quindi la necessità di intervento degli impianti meccanici. Per questo motivo è fondamentale studiare aspetti quali la forma, l’orientamento e le strutture dell’edificio, prendendo in considerazione fattori quali l’irraggiamento, i venti prevalenti, le temperature e gli ombreggiamenti.

 

Come si costruisce un edificio NZEB

 

Il calore deve essere captato il più possibile in inverno e fermato in estate, è importante garantire un buon livello di ventilazione naturale e di raffrescamento passivo, si deve avere un buon livello di illuminazione naturale e fare in modo che le dispersioni siano minime, con le giuste caratteristiche di isolamento degli elementi opachi e trasparenti.

E' chiaro che la casa ad energia quasi zero deve considerare le stagioni: in inverno dovrà sfruttare al massimo il calore del sole, massimizzare l’accumulo e garantire l’isolamento termico. Per assicurare un clima fresco in estate occorre schermare bene l’edificio, studiare la tecnica di isolamento termico più performante e i sistemi di ombreggiamento.

 

Fatto ciò, l’energia che rimane necessaria per il funzionamento dell’edificio può essere fornita da fonti rinnovabili. È chiaro, quindi, che un edificio NZEB in un clima molto caldo sarà diverso rispetto ad uno costruito in un clima freddo. Infine, il costante monitoraggio dei consumi e l’introduzione di un sistema domotico permettono di raggiungere livelli di efficienza – e consapevolezza anche degli abitanti dell’edificio – molto elevati, integrando l’architettura con l’impiantistica e l’ingegneria.

 

Un esempio di struttura interna di una casa passiva: tutti gli elementi naturali concorrono al suo fabbisogno

Gli NZEB in Italia

L’Enea ha dato il via ad un’iniziativa, l’Osservatorio Nazionale degli Edifici a Energia quasi Zero (NZEB), con lo scopo di monitorare la costruzione degli edifici ad alta prestazione energetica. L’obiettivo di questo lavoro, oltre a monitorare lo stato dell’arte, è quello di poter fornire agli esperti del settore del materiale utile per la realizzazione di nuovi edifici NZEB, con informazioni in merito tecnologie, casi studi, procedure utilizzate finora. Il lavoro richiede la collaborazione di tutti i soggetti operanti nel campo e i risultati possono essere monitorati online. Si stima che attualmente in Italia ci siano tra i 650 e gli 850 edifici NZEB, per lo più di edilizia residenziale e nelle regioni del Nord Italia.


Alcuni esempi di case nZEB

Come vivranno gli uomini del futuro? Nelle abitazioni in grado di provvedere da sé alla produzione di energia, per un vantaggio sia economico sia ambientale. Questi capolavori edilizi sono disseminati nel mondo; vediamo alcuni dei più spettacolari edifici a energia quasi zero.

 

Il nuovo campus della Bocconi a Milano, tra innovazione e sostenibilità

 

Il nostro viaggio inizia in Italia, dove uno studio di architettura giapponese ha realizzato il progetto del nuovo Campus dell’Università Bocconi a Milano. Il progetto, che terminerà nel 2019, è un vero e proprio gioiello in termini di edilizia eco sostenibile: si tratta infatti di una struttura con sistemi di ventilazione e sistemi di illuminazione studiati per sfruttare al massimo i raggi solari, inserimento di pannelli fotovoltaici e un sistema di sfruttamento dell’acqua piovana.

 

Non solo “green”, ma anche esteticamente molto interessante: il Campus della Bocconi sarà progettato per sfruttare la sua multifunzionalità, essendo dotato di centro sportivo, piscine e dimore per gli studenti.

 

Progetto BedZED di Londra

 

A Londra troviamo il progetto BedZED: ossia un edificio che si trova a Hackbrig (Sutton) e si caratterizza perché è completamente ecosostenibile. L’idea e il progetto sono stati curati dall’architetto Bill Dunster che ha realizzato questa struttura dotata di 82 abitazioni e 777 mq di pannelli solari.

 

Edificio Heliotrope 

Il progetto tedesco della Heliotrope, progettato dall’architetto RolfDisch, rispecchia tutti i canoni di un’abitazione nZEB. Nel periodo estivo l’edificio letteralmente “ruota” per schermare il fronte dai raggi solari, mentre in inverno sfrutta al massimo l’orientamento solare.  L’acqua calda è garantita dai pannelli solari: in questo modo la casa tedesca non spreca energia e concorre al suo stesso sostentamento energetico.

 

Sfrutta tutte le energie alternative: la casa passiva di Edmonton in Canada

 

I canadesi hanno degli interessanti esempi di casa ecosostenibile. Parliamo della casa di Edmonton, ovvero una casa passiva di oltre 220 mq che ottiene il riscaldamento sfruttando le fonti di energia alternativa. L’architetto ShafraazKaba è l’ideatore e l’abitante di questo singolare edificio, il quale riesce a sfruttare persino il calore proveniente dal terreno grazie ai pavimenti realizzati in cemento.

 

Il quartier generale del “futuro”: il Greenstone Building

 

4 piani ricoperti da celle fotovoltaiche: questo è il Greenstone Building sede di 16 agenzie federali governative. L’architettura dell’edificio è davvero particolare e studiata per ottenere la massima resa dalle fonti di energia rinnovabili. Sul tetto è presente infatti un giardino che raccoglie acqua piovana, mentre il costo dell’energia elettrica viene abbattuto grazie alla facciata in vetro che lascia filtrare la luce.

 

 Edificio a energia quasi zero K19 a Milano

 Edificio a energia quasi zero K19 a Milano

 

A Milano lo studio di progettazione LPzR ha realizzato l'edificio  K19 Milano “Near Zero Energy Building”, dotato di soluzioni ad alta efficienza energetica tra cui un impianto geotermico per la produzione del riscaldamento e del raffrescamento.

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