3 forme di efficientamento energetico nell’edilizia storica

L’efficientamento energetico nell’edilizia storica segue logiche di intervento che è possibile riassumere in 3 forme:

1. Minimizzazione delle perdite per trasmissione attraverso le superfici opache (coperture, pareti, solette e basamenti).
2. Miglioramento delle prestazioni dei serramenti in termini di dispersione per trasmissione e per ventilazione.
3. Impianti termici ed elettrici e sull’inserimento delle fonti rinnovabili.

È fondamentale quindi conoscere le tecniche applicate in ognuna di esse, al fine di garantire al professionista la buona riuscita degli interventi di riqualificazione energetica.

Questo articolo si concentrerà proprio su questi aspetti, vediamoli insieme.

1. Applicazione di un isolamento esterno o interno delle superfici opache

Una prima forma di efficientamento energetico riguarda l’applicazione di un isolamento esterno o interno delle superfici opache. Sulle pareti storiche la tecnica è difficilmente applicabile, in quanto ne modifica l’immagine, la statica e la consistenza materica, risultando irreversibile e difficilmente compatibile con la tenuta meccanica e le caratteristiche chimico-fisiche della parete originaria.

In linea generale, pur essendo difficilmente realizzabile, è conveniente per contenere i consumi energetici legati al riscaldamento nella stagione invernale, eliminare i ponti termici di materia, sfruttare pienamente le caratteristiche di inerzia termica di strutture massive e ridurre i rischi di condensa. L’isolamento dall’interno, pur essendo più facilmente applicabile, ha un beneficio energetico inferiore in quanto non elimina i ponti termici e non consente di sfruttare pienamente l’inerzia delle pareti massive. In entrambi i casi, per gli edifici storici è preferibile utilizzare materiali che garantiscono elevate prestazioni termiche e di trasmissione al vapore in spessori ridotti, come ad esempio i materiali a capillarità attiva, l’aerogel, le malte e le vernici nanopolimeriche. Materiali ad alta capacità termica, come i Phase Change Materials e il legno, invece sono adatti per edifici a bassa inerzia, come pareti lignee e murature in laterizio di spessori ridotti, caratteristici dell’Architettura Moderna.

L’isolamento di solette, basamenti e coperture prevede l’inserimento di materiale in intercapedine o l’applicazione di un contro soffitto isolato. Nel primo caso, il materiale di scarto che veniva utilizzato per irrobustire le solette può essere sostituito con isolante sfuso (vermiculite, perlite, argilla espansa) che ne garantisce la leggerezza e la staticità, pur aumentandone il potere fonoisolante. Nel secondo, quando non vi sono apparati decorativi particolari, è possibile inserire un controsoffitto isolante oppure recuperare i cannucciati storici con isolanti continui in bambù di nuova generazione. Le coperture possono anche essere isolate all’estradosso con tappetini e pannelli continui. Il rifacimento della copertura, invece, deve essere considerato un’opportunità solo in presenza di tetti fortemente degradati, dove non è più possibile migliorare le prestazioni con interventi di isolamento o di manutenzione. In tutti i casi, gli isolanti devono essere dotati di buone proprietà termofisiche e di trasmissione al vapore.

2. Miglioramento delle prestazioni termofisiche, della permeabilità all’aria e della schermatura solare dei serramenti esistenti

Una seconda forma di efficientamento energetico riguarda il miglioramento delle prestazioni termofisiche, della permeabilità all’aria e della schermatura solare dei serramenti esistenti. Le possibilità di intervento devono sempre essere bilanciate con la perdita del bene e comprendono:

• la sostituzione del solo vetro;
• l’applicazione di pellicole basso emissive;
• l’aggiunta di un contro-vetro o di una doppia finestra;
• la sostituzione del serramento degradato;
• l’inserimento di tende pesanti o di scuri;
• la riparazione o il rifacimento di guarnizioni e sigillature.

Quali sono i benefici?

Alcune sperimentazioni inglesi (Essex Country Council Planning Department, 2000; English Heritage, 2009) hanno permesso di confrontare i benefici legati a tecnologie dotate di prestazioni diverse (tende pesanti in stoffa, persiane, tende a rullo, film isolanti basso emissivi fissati internamente o esternamente alla finestra e infine doppi vetri, miglioramento della tenuta all’aria, inserimento di doppio serramento). In ordine di efficacia, ecco quindi le tecnologie che offrono la resa migliore:

1. Il sistema tradizionale più efficace è costituito da una combinazione di scuri e doppi vetri (>70%),
2. Persiane esterne (>60%)
3. Veneziane riflettenti e schermature interne isolanti (50-60%)
4. Tende pesanti (40-50%).

Il doppio infisso, inoltre, ha prestazioni che raggiungono quasi quelle di un doppio vetro, mentre gli scuri raddoppiano l’efficienza di un vetro singolo. È da sconsigliare, invece, la sostituzione dei serramenti tradizionali con telai in materiali contemporanei (alluminio o PVC) che, oltre a stravolgere l’immagine estetica della facciata, genera emissioni ambientali durante il ciclo di produzione superiori rispetto ai benefici energetico conseguenti.

3. Sostituzione o inserimento di nuovi impianti di climatizzazione invernale

Un’altra forma di efficientamento energetico è legata la sostituzione o l’inserimento di nuovi impianti di climatizzazione invernale. In questo caso, oltre all’obiettivo principale del miglioramento energetico, vi sono quelli di benessere delle persone e di limitazione delle escursioni termoigrometriche per avere le migliori condizioni conservative di materiali, finiture e manufatti. Più che il generatore di calore, ubicato in un luogo specifico dell’immobile storico, è importante scegliere un idoneo terminale scaldante. I sistemi più diffusi sin dall’antichità sono i radiatori, i ventilconvettori e il riscaldamento ad aria calda, che possono essere recuperati e sostituiti con sistemi di nuova generazione più efficienti.

Tadpole Heating Efficiency, temperierung e altri sistemi di ultima generazione

Un interessante dispositivo in questo senso è il Tadpole Heating Efficiency, un apparecchio che riduce l’aria nei sistemi di riscaldamento aumentandone la performance. Un sistema particolarmente indicato per gli immobili storici è il temperierung che consiste nell’installazione di tubi circolanti acqua calda a una o più quote diverse sotto la superficie della parete, in modo da formare una fascia riscaldata di altezza circa pari a quella umana. L’efficienza è ottenuta grazie alla bassa temperatura dell’acqua (13-18 °C con i 40-60°C di quelli tradizionali) che bilancia le esigenze di comfort e di conservazione. Le sperimentazioni hanno mostrato che il temperierung consuma il 20% di energia in meno rispetto ai radiatori. In alcuni casi porta anche alla riduzione del contenuto d’acqua della muratura (in mattoni e malta) e, conseguentemente, all‘incremento della trasmittanza termica fino al 25%.

Sistemi poco invasivi sono i battiscopa radianti, che possono essere inseriti sugli zoccolini, le panche o i tappeti radianti (questi ultimi due sono anche removibili). Infine, è possibile recuperare i camini esistenti (inserendo delle caldaie ad alta prestazione) oppure accoppiando i generatori di calore esistenti con moderni ventilatori per sfruttare gli effetti di raffrescamento legati alla ventilazione ibrida.

Nell’inserimento di fonti energetiche rinnovabili è necessario favorire l’integrazione architettonica, meccanica e tecnologica degli impianti solari fotovoltaici e termici ed eolici. In entrami i casi, alcune nazioni europee (Germania, Austria, Italia) hanno realizzato delle linee guida comuni, che spiegano quali principi adottare per ottenere la massima integrazione con il paesaggio e con l’edificio. In linea generale i principi riguardano la planarità, il rispetto delle linee, la forma: regolare e ordinata, il ridotto impatto estetico e cromatico e la precisione nell’istallazione (“Sustainable Renovation of Historical Buildings” – SuRHiB):

Infine, è necessario intervenire con controlli e manutenzioni continuative che consentono di valutare la risposta dell’immobile, conoscerne le nuove modalità di intervento e correggere i problemi che si generano.

Conclusioni

L’intervento di efficienza energetica di un edificio storico deve quindi bilanciare le esigenze di miglioramento prestazionale (in termini di riduzione dei consumi e di aumento di comfort ambientale e sicurezza) e di conservazione, mirando a valorizzare le caratteristiche passive dell’immobile e la concezione energetica e ambientale originaria. È necessario utilizzare un approccio strategico e continuamente reiterabile di valorizzazione conservativa e fruitiva del patrimonio storico, nella consapevolezza che l’azione conservativa non si limita alla progettazione dell’edificio, ma esige il mantenimento e l’aggiornamento delle prestazioni nel tempo.

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