Edifici nZEB sono ormai presente e futuro per chi vuole costruire o ristrutturare la propria abitazione.
Ma come si realizza un edificio nZEB?
Quali sono gli accorgimenti e i criteri da rispettare?
Un edificio nZEB è un fabbricato ad alta efficienza energetica che coniuga:
- un elevato comfort abitativo;
- un notevole risparmio energetico.
Si ottiene attraverso una corretta progettazione bioclimatica che mira a massimizzare l’efficienza degli scambi termici tra l’immobile e l’ambiente esterno.
Chiave di volta nella realizzazione di questi edifici è l’interazione di più figure professionali nell’ambito della Progettazione Integrata, nuova frontiera dell’edilizia.
Leggi anche: Edifici nZEB obbligatori dal 2020: cosa sono e quali vantaggi portano
Cosa considerare per realizzare un edificio nZEB?
Di quali aspetti si deve tener conto in fase di progetto?
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1. La forma e la geometria dell’edificio
La geometria di un edificio ne comprende:
– la sagoma;
– il volume;
– la superficie degli elementi costruttivi;
– la superficie degli elementi calpestabili;
– la superficie dei componenti.
I ponti termici sono delle discontinuità dell’involucro prodotte dalla geometria della struttura.
Sono aree locali dell’involucro nelle quali il flusso di calore tra interno ed esterno varia rispetto al resto della struttura.
Presentano caratteristiche termiche molto differenti rispetto alle aree circostanti.
Rappresentano dei punti deboli dell’edificio.
Causano discomfort e dispersioni termiche che possono arrivare anche al 30% del totale.
favoriscono la formazione di condensa e di muffe.
I ponti termici sono di 2 tipi:
- di tipo costruttivo: sono quelli che si verificano:
– per la presenza di elementi strutturali, quindi in corrispondenza di porte , finestre;
– quando la struttura è realizzata da materiali eterogeni;
- di tipo geometrico: sono quelli che si presentano in corrispondenza degli spigoli:
– infissi e pareti;
– solaio e pareti;
– 2 pareti.
La progettazione degli edifici nZEB:
– elimina i ponti termici di tipo costruttivo determinati dall’eterogenità dei mareiali;
– riduce i ponti termici di tipo geometrico con la scelta di forme semplici per la struttura dell’edificio.
Un edificio nZEB è compatto.
Oltre a ridurre i ponti termici, tale caratteristica:
– riduce la superficie della struttura attraverso cui avvengono le dispersioni di calore;
– lo rende più economico da realizzare;
– ne migliora l’antisismicità.
2. L’orientamento dell’edificio
L’orientamento di un edificio nZEB riguarda la disposizione strategica delle varie stanze all’interno dell’edificio in modo da favorire :
– la captazione di radiazione solare;
– lo sfruttamento della ventilazione naturale.
Dal punto di vista della trasmittanza, la luce si comporta come una parete.
La disposizione delle stanze dipende dalle aree climatiche.
In genere si collocano:
– a nord : i locali come i ripostigli ed i vani scala, che non richiedono tanta illuminazione;
– a sud-est e a sud-ovest: le camere da letto, le camere studio e la zona giorno, che necessitano di più luce naturale e guadagno solare.
Infatti:
– le finestre che si affacciano a sud-est e a sud-ovest :
- sono molto soleggiate sia d’inverno che d’estate;
- ricevono raggi orizzontali che le attraversano per intero;
– le finestre che si affacciano ad est e ad ovest:
- sono molto soleggiate in primavera e in autunno;
- ricevono raggi orizzontali durante gli equinozi;
– le finestre che si affacciano a sud:
- sono soleggiate in inverno;
- ricevono raggi orizzontali in inverno, quasi verticali in estate;
– le finestre che si affacciano a nord-est:
- sono soleggiate in primavera e in autunno;
- non ricevono sole in inverno;
- ricevono raggi perpendicolari in estate.
Gli accorgimenti da adottare per captare la ventilazione naturale dipendono dalla zona climatica:
– nelle zone fredde si posiziona una barriera all’ingresso del fabbricato per contrastare la dispersione di calore;
– nelle zone calde si predispongono delle aperture ai lati opposti del fabbricati per favorire una ventilazione costante.
3. Le aperture
Sono i serramenti (porte e finestre) esposti verso:
- l’esterno;
- le parti del fabbricato non riscaldate.
Le tabelle mostrano la Trasmittanza termica massima delle aperture trasparenti ed opache verso l’ambiente esterno e verso locali interni dell’edificio non riscaldati.
Dal 01/01/2019 per gli edifici pubblici e dal 01/01/2021 per tutti gli edifici:
4. Le coperture
Sono gli elementi costruttivi più esposti ai raggi del sole.
Hanno il compito di:
- riparare l’edificio dagli agenti atmosferici;
- mantenere il comfort e la giusta temperatura all’interno dell’immobile.
Sono:
- i tetti non ventilati o senza camera d’aria;
- i tetti ventilati;
- i tetti paesaggistici o tetti verdi: sono tetti che includono una superficie verde e spesso un serbatoio d’acqua; presentano un’ inerzia termica elevata;
- i tetti ad alta riflettenza: presentano un livello di riflessione solare elevato per ridurre al minimo la domanda di raffreddamento degli spazi abitativi al di sotto del tetto nel periodo estivo.
Tecnicamente sono le strutture opache orizzontali o inclinate di copertura verso gli esterni e gli ambienti non climatizzati.
Le tabelle mostrano la loro Trasmittanza termica massima nelle diverse aree climatiche.
Dal 01/01/2019 per gli edifici pubblici e dal 01/01/2021 per tutti gli edifici:
5. L’involucro
L’involucro edilizio è la parte di un fabbricato che delimita gli spazi interni dall’ambiente esterno.
Si sviluppa per lo più in verticale.
Deve avere:
- massa di accumulo, per ridurre le perdite di calore;
- inerzia termica, per mantenere buone condizioni ambientali e un adeguato benessere termo igrometrico all’interno dell’immobile.;
- alto isolamento termico, per aumentare la resistenza termica e limitare gli apporti per trasmissione dall’esterno all’interno
L’efficienza energetica prende in considerazione l’involucro termico , non quello edilizio.
L’involucro termico è l’insieme degli elementi costruttivi che delimitano l’area riscaldata dell’edificio separandola:
- dall’ambiente esterno;
- da edifici confinanti;
- dalle aree non riscaldate dell’edificio stesso.
Il progetto di un edificio passivo considera il sistema di ventilazione meccanica come parte dell’involucro, non come un impianto.
L’involucro termico non comprende gli elementi costruttivi che separano aree non riscaldate del fabbricato dall’ambiente esterno.
Per esempio non comprende i serramenti che separano un basso o un garage dall’esterno.
Questo perché bassi e garage sono locali non riscaldati.
Un edificio nZEB può includere porte di garage con valori di trasmittanza bassi.
L’involucro è l’elemento termoregolatore principale di un fabbricato perché è sede di 5 interscambi climatici cruciali:
- trasmissione di calore attraverso gli elementi opachi (tra zona abitabile e zona esterna);
- trasmissione di calore attraverso gli elementi interni opachi (tra zona abitabile e zona non abitabile);
- conduzione e convenzione attraverso le aperture (tra zona abitabile e zona esterna);
- irraggiamento attraverso le aperture (tra zona abitabile e zona esterna);
- infiltrazioni d’aria (tra zona abitabile e zona esterna).
Le tabelle mostrano la Trasmittanza termica massima degli elementi opachi e degli elementi opachi interni verticali nelle diverse aree climatiche.
Dal 01/01/2019 per gli edifici pubblici e dal 01/01/2021 per tutti gli edifici:
Le tabelle mostrano la Trasmittanza termica massima per le strutture opache orizzontali di pavimento contro terra, verso locali non riscaldati o verso l’esterno.
Dal 01/01/2019 per gli edifici pubblici e dal 01/01/2021 per tutti gli edifici:
L’involucro gioca il ruolo più importante nell’ambito della progettazione di un edificio nZEB.
L’impiantistica non deve sopperire alle mancanze di un involucro non performante.
6. Tecnologie ideali per un edificio nZEB
Impianti e tecnologie innovative apportano energia coniugando comfort abitativo e risparmio energetico.
La loro efficienza energetica risulta vana se alla base c’è un involucro non adeguato che disperde il calore prodotto.
Se:
- l’involucro presenta ponti termici;
- tetto, pareti e pavimento non sono isolati adeguatamente;
- le finestre non sono orientate correttamente;
anche gli impianti più innovativi perdono parte della loro efficacia e non si raggiunge il benessere desiderato.
Consente di avere un edificio a bassissimo consumo la scelta di un aggregato che comprenda:
- un sistema a pompa di calore aria/acqua o acqua/acqua;
- un impianto fotovoltaico;
- un sistema di VMC con alto recupero di calore (90%) per garantire una buona air indoor quality;
- pannelli solari termici per la produzione di ACS.
Ad esempio, la Vaillant propone una serie di sistemi che si integrano tra loro allo scopo di rispondere alla richiesta di efficienza energetica e di comfort abitativo propria di questi edifici.
Una combinazione ottimale vede l’integrarsi di questi sistemi:
- il sistema di VMC Recovair
- la pompa di calore aroTHERM VWL
- il collettore solare aroTherm Classic
- il bollitore per ACS auroStor
Il tutto regolato da un unico sistema di regolazione CalorMatic 470, che è la mente dell’intero sistema.
Recovair è un impianto di VMC particolarmente adatto per edifici isolate termicamente.
Comprende:
- uno scambiatore di calore ad alta efficienza;
- un filtro d’aria di classe 7;
Il filtro rimuove dall’ambiente il 95% di sostanze nocive per la salute;
- il sistema AguaCare , che ne regola il funzionamento in relazione alle variazioni di umidità, della temperatura e delle abitudini degli occupanti;
tale regolazione dell’umidità permette la protezione degli ambienti da muffe e condense;
- i sensori per il controllo della concentrazione di CO2;
tale regolazione migliora la qualità dell’aria interna.
Il sistema Recovair:
- rinnova l’aria ogni 2 ore;
- filtra l’aria immessa rimuovendone gli agenti inquinanti;
- recupera il 90% del calore dall’aria espulsa.
aroTherm VWL è una pompa di calore aria / acqua monoblocco.
Ha vinto il Product Design Award 2014.
È ad alta efficienza energetica con un COP = 4,8.
Ideale d’estate e d’inverno, raggiunge una temperatura di 63 °C.
Si integra a perfezione in sistemi ibridi e con solari e bollitori.
auroTherm Classic è un collettore solare ad alta resa stagionale.
Lavora con il sistema a svuotamento AuroFlow Plus o con AuroStep Plus.
AuroFlow Plus e AuroStep Plus sono stazioni solari termiche impiegate per la produzione di ACS per l’edificio.
AuroTherm Classic si distingue per:
- il design;
- la potenza;
- l’alta qualità dei materiali.
Il modello VFK 140 VD della gamma è provvisto di un vetro anti-reflex che gli consente di sfruttare l’energia solare in modo ottimale.
auroStor è una gamma di bollitori bivalenti solari per ACS che si abbina con i sistemi solari.
Si è aggiudicato il reddot Design Award 2017.
Ha una capacità che va dai 300 ai 2000 litri.
Minimizza le dispersioni termiche grazie ad un alto spessore che lo isola termicamente.
Ha al suo interno 2 serpentine ad elevato scambio termico che ne consentono il collegamento con 2 generatori di calore: un sistema solare ed una caldaia.
Può trasformarsi in bollitore monovalente per pompa di calore.
Ciò è possibile semplicemente collegando le 2 serpentine tra loro.
Collegandola al sistema di regolazione, consente di temporizzare la produzione di ACS e regolarla a seconda delle reali esigenze.
Ciò permette di:
- ridurre il consumo di gas;
- limitare le dispersioni termiche.