NZEB: cosa sono gli edifici a energia quasi zero

Indice degli argomenti:

• Cosa sono gli NZEB, edifici a energia quasi zero
• Normativa e obblighi per i nuovi edifici: da gennaio NZEB obbligatori
• Quali sono le caratteristiche di un edificio NZEB
• A che punto siamo in Italia?
• Edifici a zero emissioni: Cosa sono i NZCB
• Alcuni esempi di edifici nZEB nel mondo

Lo sviluppo sostenibile è considerato fondamentale per permettere una crescita che rispetti anche le possibilità e i diritti delle generazioni future.

Nel campo dell’edilizia, molto lavoro è già stato fatto e molto altro è ancora da fare. Tra le principali novità degli ultimi anni, ci sono gli NZEB ovvero edifici dalle prestazioni elevatissime, che puntano a sostenibilità e risparmio energetico.

Sono ormai alcuni decenni che si cerca di costruire in modo più rispettoso dell’ambiente e più consapevole, ma l’asticella degli obiettivi è sempre più alta.

Favorire la costruzione di nuovi edifici super efficienti e la ristrutturazione di quelli esistenti, è anche un meccanismo che aiuta il comparto edile, sempre più impegnato nel favorire la crescita di centri urbani (e non solo) più “green”.

Cosa sono gli NZEB e quali sono i vantaggi di un edificio a energia “quasi” zero

La sigla NZEB sta per Nearly Zero Energy Building, ovvero un edificio ad elevata efficienza energetica, il cui funzionamento richiede una quantità di energia davvero minima. Gli edifici, infatti, sono ancora responsabili di un elevato dispendio energetico e di una grossa quantità di emissioni ed è per questo che il risparmio energetico, nel settore delle costruzioni, è considerato uno degli obiettivi primari per uno sviluppo sostenibile del comparto.

Questo significa riqualificare gli edifici esistenti e costruirne di nuovi ad elevata efficienza. I principali consumi degli edifici, domestici e non solo, sono imputabili al riscaldamento, al raffrescamento, alla produzione di acqua calda sanitaria, all’elettricità per illuminazione e dispositivi elettronici e alla ventilazione meccanica.

Progettisti e tecnici, quindi, ricorrendo a soluzioni tecnologiche e progettuali, devono fare in modo che quei consumi si riducano tanto da essere quasi azzerati, per poi soddisfare la domanda restante tramite energia prodotta da fonte rinnovabile.

Grazie a interventi di riqualificazione efficiente è inoltre possibile trasformare un’abitazione da energivora a classe A o anche NZEB.

Un edificio NZEB è realizzato secondo i principi della progettazione sostenibile e bioclimatica, integrato nel contesto, correttamente orientato, in grado di sfruttare al meglio le risorse naturali come il sole e il vento, ben isolato, alimentato ad energia rinnovabile e dotato di impianti tecnologicamente avanzati.

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 e fare in modo che le dispersioni siano minime.

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.

Tutto, in ogni caso, con lo scopo di ridurre il fabbisogno energetico dell’edificio. Risparmiare energia, significa anche ridurre le emissioni dovute alla produzione di energia e il consumo di risorse. Non va dimenticato, infine, che un NZEB si contraddistingue anche per le bassissime spese di gestione, offrendo così un comfort elevato e costi ridotti.

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.

Normativa e obblighi per i nuovi edifici: da gennaio NZEB obbligatori

Il concetto di NZEB, così come l’obbligo di edifici di questo tipo, è contenuto nella Direttiva Europea 2010/31/UE, chiamata anche EPBD. All’interno di questo testo si fa riferimento a dei termini temporali entro i quali tutti le nuove costruzioni pubbliche e private dovranno essere edifici ad energia quasi zero, iniziando con il pubblico e poi con il privato.

Inoltre, la direttiva prevedeva anche che ogni paese procedesse ad elaborare appositi piani di sviluppo per favorire l’aumento di nuovi NZEB, fissando obiettivi ed eventuali incentivi utili, tenendo in considerazione tradizioni e specificità locali.

Per quanto riguarda l’Italia, nello specifico, il percorso è iniziato nel 2005, quando il D.Lgs 192/2005 introdusse il tema dell’efficienza energetica. Questo decreto venne modificato dal D.L. 63/2013, che poi divenne legge con la L. 90/2013. Proprio questa legge integrò quanto richiesto dalla EPBD ed introdusse anche il tema della produzione di energia da fonti rinnovabili in loco.

Per favorire la crescita del numero degli edifici NZEB, si pensò anche ad un “Piano d’azione finalizzato ad aumentare il numero degli edifici a energia quasi zero”, detto PANZEB, pensato per dare una definizione precisa degli edifici ad energia quasi zero, sulla base anche di appositi indicatori numerici dei consumi energetici, ma anche per evidenziare eventuali politiche e misure finanziare volte a promuoverne lo sviluppo.

Infine, per un approccio più completo al tema, è entrato in vigore il DM 26 giugno del 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.

Con il 1° gennaio 2021 è introdotto nel nostro paese l’obbligo NZEB per tutti i nuovi edifici o per gli interventi che prevedono una demolizione e una successiva ricostruzione, per gli edifici pubblici la scadenza era fissata al 31 dicembre 2018. Tale obbligo in alcune regioni è stato anticipato: in Lombardia e in Emilia Romagna, ad esempio, tutti i nuovi edifici sono NZEB rispettivamente dal 2016 e dal 2019. A livello normativo, la materia è regolata dal nuovo D.Lgs 48/2020, che ha recepito la Direttiva Europea 844, nota come EPBD III.

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.

La normativa, sia europea che italiana, per quanto sempre più completa, ancora non tratta in modo completo il tema degli edifici esistenti che, per altro, sono la maggioranza in tutta Europa.

Proprio questo argomento, infatti, dovrebbe essere cruciale per la trasformazione del patrimonio edilizio in un sistema sempre più efficiente soprattutto perché le modalità con cui intervenire sull’esistente sono spesso più complesse e le problematiche più numerose.

Un passo è stato fatto con la Direttiva Europea 2018/44, che ha previsto incentivi anche per la ristrutturazione di edifici pubblici e privati, purché porti ad elevati miglioramenti delle prestazioni energetiche.

Quali sono le caratteristiche di 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.

Secondo la normativa, un NZEB ha un basso o nullo fabbisogno energetico sia in regime invernale che estivo, grazie a buone prestazioni termiche (basse trasmittanze ed elevata inerzia termica) e fa ampio uso di fonti rinnovabili e tecnologie impiantistiche efficienti.

I parametri e gli indici di riferimento per il calcolo delle prestazioni di un NZEB sono contenuti nel DM 26 giugno 2015, in cui si trovano valori e definizioni del coefficiente medio globale di scambio termico (H’_T), l’area solare equivalente estiva per unità di superficie utile (A_sol,est/A_{sup utile}), l’indice di prestazione termica per il riscaldamento e per il raffrescamento (EP_H,nd e EP_C,nd) e, infine, l’indice di prestazione energetica globale dell’edificio (EPgl,tot).

Si introduce, poi, il confronto dei valori calcolati di questi ultimi tre indici di prestazione (indici EP) dell’edificio reale, con quelli di un edificio di riferimento, rispetto ai quali devono essere inferiori. Le tabelle di riferimento per i parametri e le caratteristiche da rispettare sono contenuti nell’Appendice A del decreto.

Il cambio di passo si nota osservando le principali novità introdotte, come ad esempio la richiesta di calcolare l’energia consumata dall’edificio durante tutte le stagioni, mentre prima ci si concentrava solo sul fabbisogno invernale.

Da gennaio, quindi, tutti i nuovi edifici realizzati sul territorio italiano devono rispettare queste indicazioni, con lo scopo di assicurare uno sviluppo sempre più sostenibile per il settore.

Inoltre, proprio in merito alle tecnologie e alle innovazioni disponibili sul mercato, l’ENEA nel 2018 ha promosso l’Osservatorio Nazionale degli Edifici a Energia quasi Zero grazie al quale è anche possibile ottenere statistiche e informazioni in merito a tecnologie utilizzate, procedure messe in atto e standard raggiunti.

A che punto siamo in Italia?

Per quanto ci si trovi solo all’inizio di un percorso che porterà alla sempre maggior diffusione degli NZEB, l’Italia mostra un trend positivo. A fine 2018, infatti, si contavano più di 1500 NZEB, in gran parte ad uso residenziale, generalmente certificati in classe A4. Inoltre lo scorso anno si è iniziata la ristrutturazione di più di 100 edifici pubblici, con lo scopo di raggiungere il livello di un edificio a energia quasi zero

La maggior parte degli NZEB, risulta distribuita in Lombardia, Emilia Romagna e Veneto e quasi tutti ricorrono pressoché alle medesime soluzioni tecnologiche, con elevato isolamento, pompa di calore e fotovoltaico per la produzione di energia rinnovabile.

E gli edifici a zero emissioni? Cosa sono i NZCB

Gli edifici a energia quasi zero non sono l’unica soluzione per ridurre l’impatto ambientale del settore delle costruzioni e, nel corso degli anni, sono stati molti gli studi e le ricerche per un’architettura più sostenibile.

Un esempio è quello del recente concetto di NZCB, ovvero di edifici a emissioni quasi zero, ovvero che provocano una quantità di emissioni di gas serra nulla o quasi nulla per funzionare. In questo senso, ci si avvicina al tema della “carbon footprint”, un indicatore che misura le emissioni a carico di un servizio o di un prodotto, anche di un edificio. I gas serra sono più di uno, ma per questione di leggibilità dei risultati, vengono espressi in CO2 equivalente.

Si può quindi comprendere che la principale differenza tra il concetto di NZEB e quello di NZCB è proprio la focalizzazione, da un lato sull’energia richiesta dall’edificio e la relativa quota rinnovabile, dall’altro sulle emissioni dovute alla produzione dell’energia necessaria all’edificio. Anche se possono sembrare simili, va detto che nel secondo caso ogni fonte energetica utilizzata, interna o esterna che sia, viene valutata sulla base delle effettive emissioni provocate.

Alcuni esempi di edifici nZEB nel mondo

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 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 è stato inaugurato a fine novembre 2019 ed 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 è stato progettato per sfruttare la sua multifunzionalità, essendo dotato di centro sportivo, piscine e dimore per gli studenti.

Anche i casi di edifici residenziali non mancano, tra i quali si possono citare l’edificio condominiale “La Fiorita” a Cesena, ovvero il primo edificio multifamiliare certificato Passivhaus nel 2015. Si tratta di un condominio realizzato in XLAM, con pompe di calore e fotovoltaico.

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.

Sempre di più, anche gli edifici scolastici vengono realizzati con particolare attenzione alla sostenibilità, con la consapevolezza che questa viene generalmente accompagnata da sicurezza e benessere. Ne sono un esempio la scuola di Viale Puglie a Milano, inaugurata solo lo scorso ottobre.

L’edificio, che può ospitare 300 alunni, ed è frutto di una ristrutturazione, con la quale si sono “portati a scuola” un impianto fotovoltaico, sistemi domotica, sistemi interattivi per le aule e nuovi spazi confortevoli comuni.

Il progetto è stato fatto interamente tramine BIM, che si è rivelato importante per assicurare efficienza lungo tutto il processo.

Anche a Sarzana sorgerà una scuola NZEB, per la quale si pensa ad una tecnologia di prefabbricazione per velocizzare i temi, che assicuri efficienza energetica e sicurezza sismica.

Inoltre, anche alcune ristrutturazioni hanno permesso di ottenere risultati paragonabili a quelli di un nuovo NZEB, come nel caso dell’Ex Convento dei Cappuccini a Bettona in Umbria.

La costruzione originaria risale al 1100 e l’intervento di ristrutturazione risale al 2018. Tutto l’involucro è stato coibentato dall’interno, si sono sostituiti i serramenti e si è installato un impianto con riscaldamento a pavimento e pompa di calore.

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.

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.

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.

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.

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