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1) INTRODUZIONE
È ricorrente nel quotidiano sentir parlare di prestazioni energetiche dell’involucro
edilizio, quale terminologia per indicare il comportamento in uso (ovvero durante la vita
utile) degli elementi costruttivi costituenti le “chiusure” di un edificio, rispetto a
sollecitazioni indotte da azioni termiche e igrometriche. Il termine “chiusura” (utilizzato
nella scomposizione del sistema tecnologico nella UNI 8290:1981) è stato di recente
sostituito dal più completo "involucro edilizio", a sottolineare il concetto di globalità delle
parti che definiscono un ambiente interno (caratterizzato da condizioni
“climatico/ambientali” stabili) rispetto ad un ambiente esterno (variabile per natura). Le
prestazioni dell‟involucro devono garantire il comfort termico e igrometrico degli spazi
confinati e il contenimento dei consumi energetici mediante il soddisfacimento dei
seguenti requisiti prestazionali:
Requisiti ambientali:
Mantenimento della temperatura dell‟aria negli spazi abitativi nelle stagioni di
esercizio degli impianti di riscaldamento entro i limiti di legge di 20 – 22 °C;
Mantenimento delle condizioni di comfort termico negli ambienti interni nel
periodo estivo.
Requisiti tecnologici:
Controllo dei fenomeni di condensa superficiale e interstiziale;
Controllo della combinazione “Temperatura – Umidità – Ventilazione”;
Resistenza termica e inerzia termica ai fini del risparmio energetico e del
comfort ambientale interno.
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Riprendendo la definizione di R. Banham si possono descrivere le prestazioni
energetiche dell‟involucro architettonico secondo quattro modelli di controllo ambientale:
Involucro conservativo: caratterizzato da un tipo di controllo ambientale che utilizza
grandi masse murarie con poche aperture per ridurre le dispersioni termiche nelle
varie stagioni dell‟anno;
Involucro selettivo: che si caratterizza per un controllo ambientale basato su principi
generali analoghi all‟involucro conservativo ma con l‟innovazione di utilizzare grandi
pareti trasparenti per l‟illuminazione e il riscaldamento passivo come ad esempio
una parete trasparente semplice o doppia con dispositivi per il controllo solare;
Involucro rigenerativo: che affida a sistemi impiantistici tutti i problemi del controllo
ambientale e assume l‟involucro esclusivamente come barriera per diminuire
l‟interazione tra l‟interno e l‟esterno come as esempio una parete trasparente con
vetrata selettiva;
Involucro bioclimatico avanzato: che propone un controllo basato sull‟armonia tra
ambiente esterno ed edificio con la possibilità di gestire i complessi flussi di energia
attraverso le modifiche dell‟intorno, la forma dell‟edificio, l‟organizzazione degli
spazi interni e le configurazioni e azioni dell‟involucro, gestendo i flussi attraverso la
regolazione di dispositivi fissi o ad assetto variabile (frangisole, apertura/chiusura di
finestre, bocchette di ventilazione, ecc.) o con controllo e regolazione manuale o
automatica in relazione al tipo di utenza ed alla complessità dell‟edificio;
Altri autori identificano un quinto modello di controllo ambientale:
Involucro architettonico intelligente, adattivo e interattivo: progettato e realizzato per
adattarsi come un vero e proprio essere vivente al variare delle condizioni
ambientali.
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Pertanto l‟involucro, come “pelle”, svolge un ruolo determinante quale sistema dinamico
di filtro ambientale, capace non solo di regolare i flussi di calore, radiazione, aria e
vapore, ma anche di convertire la radiazione in energia (termica ed elettrica).
Analizzando le prestazioni energetiche dell‟involucro si dovrebbe considerare anche la
possibilità di produrre energia attraverso le sue componenti, oltre a quella di conservare
energia a favore dell‟ambiente interno. L‟intelligenza di un componente di facciata si
può, quindi, misurare in relazione alle modalità secondo cui esso sfrutta le fonti
energetiche rinnovabili per assicurare il mantenimento di condizioni confortevoli al suo
interno in termini di riscaldamento, raffrescamento, ventilazione e illuminazione
naturale. L‟involucro architettonico si è lentamente evoluto da elemento barriera
prevalentemente protettivo in complesso sistema-filtro selettivo e polivalente, dove
forma e funzione hanno registrato nel tempo un‟evoluzione sostanziale sia nell‟uso dei
materiali sia nelle prestazioni dei suoi componenti. Dal concetto di involucro come
elemento energeticamente passivo, di separazione tra ambiente interno e esterno, si
passa al concetto di involucro come elemento dinamico e interattivo del complesso
sistema energetico che regola il funzionamento dell‟edificio e ne caratterizza
l‟immagine, dove l‟evoluzione tecnologica delle prestazioni energetiche dell‟involucro
architettonico è registrabile e percepibile attraverso la smaterializzazione delle superfici
che lo costituiscono. Gli elementi opachi massivi di chiusura verticale e orizzontale
vengono bucati da superfici trasparenti di dimensioni sempre maggiori che conferiscono
sempre più spazio alla trasmissione della luce per un‟adeguata illuminazione degli
ambienti interni.
La necessità di regolare i flussi di energia che passano attraverso l‟involucro ha
influenzato l‟elaborazione delle recenti normative in materia di risparmio energetico, sia
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di matrice internazionale che nazionale. Isolamento termico e inerzia termica delle
componenti costituenti il “limite” fisico tra ambiente interno ed esterno sono i parametri
fondamentali su cui si basano tali riferimenti normativi che, alla luce della necessità di
ridurre i carichi energetici dell‟edificio, hanno reso indispensabile l‟individuazione di
buone pratiche del costruire finalizzate all‟implementazione delle caratteristiche
tecnologiche dell‟involucro edilizio, ridefinito come componente dinamica dal punto di
vista energetico capace di regolare “positivamente” i flussi di energia entranti ed uscenti
dall‟ambiente edilizio.
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2) IL QUADRO NORMATIVO DI RIFERIMENTO
2.1) Le direttive sulle prestazioni energetiche degli edifici :
L'Unione Europea, con la direttiva 16
dicembre 2002 n. 2002/91/CE
“Rendimento energetico
nell’edilizia”, ha emanato le prime
misure volte a promuovere il
rendimento energetico degli edifici,
stabilendo i requisiti minimi di
efficienza cui devono sottostare gli edifici nuovi, indicando le caratteristiche della
metodologia di calcolo dei requisiti, prevedendo la presenza di un attestato di
certificazione energetica e fissando le figure di certificatori, soggetti abilitati a certificare
gli edifici secondo le nuove regole. La direttiva comprende quattro elementi principali:
una metodologia comune di calcolo del rendimento energetico integrato degli edifici;
i requisiti minimi sul rendimento energetico degli edifici di nuova costruzione e degli
edifici già esistenti sottoposti a importanti ristrutturazioni;
i sistemi di certificazione degli edifici di nuova costruzione ed esistenti e
l'esposizione negli edifici pubblici degli attestati di rendimento energetico e di altre
informazioni pertinenti. Gli attestati devono essere stati rilasciati nel corso degli
ultimi cinque anni;
l'ispezione periodica delle caldaie e degli impianti centralizzati di aria condizionata
negli edifici e la valutazione degli impianti di riscaldamento dotati di caldaie con oltre
15 anni.
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La metodologia comune di calcolo dovrebbe tenere conto di tutti gli elementi che
concorrono a determinare l'efficienza energetica, e non più soltanto della qualità
dell'isolamento termico dell'edificio. Tale impostazione integrata dovrebbe
considerare l‟insieme dei fattori quali gli impianti di riscaldamento e di
raffreddamento, gli impianti di illuminazione, la posizione e l'orientazione
dell'edificio, il recupero del calore ecc.
La direttiva riguarda il settore residenziale e quello terziario (uffici, edifici pubblici e
simili), ad eccezione di alcuni edifici che sono esclusi dal campo di applicazione delle
disposizioni relative alla certificazione come gli immobili storici e i siti industriali.
Successiva è la Direttiva 2006/32/CE “Efficienza degli usi finali dell’energia e i servizi
energetici” che si inserisce nel quadro delle politiche e delle misure concrete da
applicare per la realizzazione degli obiettivi degli accordi internazionali e del Protocollo
di Kyoto in materia di lotta al cambiamento climatico e di riduzione delle emissioni
di CO2 e gas a effetto serra. In particolare, essendo difficile agire sulle condizioni di
approvvigionamento e di distribuzione dell'energia, l'intento della direttiva consiste
piuttosto nel controllarne la domanda orientando possibilmente il mercato verso
l'impiego di energie rinnovabili nel tentativo di ridurre la dipendenza dell'Italia dalle
importazioni energetiche.
Con la direttiva 19 maggio 2010, n. 2010/31/UE, la Comunità ha introdotto alcuni
elementi di novità facendo riferimento alla prestazione energetica degli edifici, come
quantità di energia, calcolata o misurata, necessaria per soddisfare il fabbisogno
energetico connesso ad un uso normale dell'edificio, compresa, in particolare, l'energia
utilizzata per il riscaldamento, il rinfrescamento, la ventilazione, la produzione di acqua
calda e l'illuminazione. Quindi non più e solo rendimento, ma prestazione. Essa
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costituisce una rifusione della precedente Direttiva 2002/91/CE non solo con i testi degli
interventi di modifica che nel tempo sono stati prodotti, ma anche e soprattutto con le
disposizioni derivanti dai nuovi obiettivi di risparmio energetico introdotti dalle istituzioni
europee con la cosiddetta regola del “ 20-20-20 ”, assumendo il 31 dicembre 2020
come riferimento temporale entro il quale tutti gli edifici di nuova costruzione e quelli
esistenti di interesse pubblico dovranno essere “edifici a energia quasi zero”. Questa
locuzione identifica un edificio ad altissima prestazione energetica il cui fabbisogno
energetico dovrebbe essere coperto in gran parte da energia da fonti rinnovabili.
La data di nascita dei nuovi obiettivi risale al mese di marzo dell‟anno 2007, quando il
Consiglio europeo ha sottolineato la necessità di aumentare l‟efficienza energetica degli
edifici per :
ridurre del 20% il consumo energetico dell‟Unione entro il 2020;
ridurre le emissioni di CO2 del 20% rispetto ai livelli misurati nel 1990;
incentivare la promozione di energia da fonti rinnovabili, garantendo il 20% del
consumo energetico totale dell‟Unione.
Il soggetto pubblico, nella nuova Direttiva sull‟energia in edilizia, è titolare di una vera e
propria funzione di guida, infatti, esso deve rappresentare un autentico punto di
riferimento che serve ad educare il cittadino con l‟esempio. Le disposizioni relative agli
edifici ad energia quasi zero evidenziano bene questo concetto, infatti mentre da un lato
impongono che tutti i nuovi edifici abbiano tale status entro il 31 dicembre 2020,
dall‟altro specificano che per gli stessi edifici, quando occupati da enti pubblici o di
proprietà di essi, il predetto termine è anticipato al 31 dicembre 2018.
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2.2) Dal DLgs 192/2005 al DPR 59/09 :
L'uso dell'energia negli edifici rappresenta circa il 40% della domanda finale di energia
nell'U.E., ed è responsabile per più del 30% delle emissioni di CO
2
. La direttiva europea
2002/91/CE (Energy Performance of Buildings Directive) sul rendimento energetico
nell‟edilizia, ha dato impulso a un rinnovamento legislativo, che in Italia ha prodotto, a
livello nazionale, il Decreto 19 agosto 2005 n.192 (ora corretto e integrato dal Decreto
29 dicembre 2006, n.311) e, a livello locale, una nuova serie di regolamenti improntati
alla riduzione dei consumi ed alla certificazione energetica.
Le tematiche centrali su cui si articolano le politiche normative di riqualificazione del
pacchetto edilizio esistente si identificano in relazione alle caratteristiche intrinseche
dell‟involucro edilizio e degli impianti a servizio dell‟edificio, convergendo verso la
riduzione dell’impatto energetico del sistema architettonico attraverso il controllo e la
regolazione dei seguenti fattori: illuminazione - raffrescamento naturale per
ventilazione passiva - riscaldamento naturale per accumulo termico e restituzione
passiva - approvvigionamento attivo di energia rinnovabile e la sua integrazione con il
sistema morfologico costruttivo dell’architettura - uso di materiali eco-compatibili -
isolamento termico - controllo della condensa interstiziale e superficiale - protezione
dalla radiazione solare - apporti solari gratuiti.
Il Decreto 19 agosto 2005 n.192 stabilisce i criteri, le condizioni e le modalità per
migliorare le prestazioni energetiche degli edifici al fine di favorire lo sviluppo, la
valorizzazione e l'integrazione delle fonti rinnovabili e la diversificazione energetica,
contribuire a conseguire gli obiettivi nazionali di limitazione delle emissioni di gas a
effetto serra posti dal protocollo di Kyoto, promuovere la competitività dei comparti più
avanzati attraverso lo sviluppo tecnologico. Esso disciplina :
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a) la metodologia per il calcolo delle prestazioni energetiche integrate degli edifici;
b) l'applicazione di requisiti minimi in materia di prestazioni energetiche degli edifici;
c) i criteri generali per la certificazione energetica degli edifici;
d) le ispezioni periodiche degli impianti di climatizzazione;
e) la promozione dell'uso razionale dell'energia anche attraverso l'informazione e la
sensibilizzazione degli utenti finali, la formazione e l'aggiornamento degli
operatori del settore.
Il presente decreto si applica agli edifici di nuova costruzione e agli edifici oggetto di
ristrutturazione con le modalità seguenti :
Nel caso di ristrutturazione di edifici esistenti :
a) una applicazione integrale a tutto l'edificio nel caso di:
1) ristrutturazione integrale degli elementi edilizi costituenti l'involucro di
edifici esistenti di superficie utile superiore a 1000 metri quadrati;
2) demolizione e ricostruzione in manutenzione straordinaria di edifici
esistenti di superficie utile superiore a 1000 metri quadrati;
b) una applicazione limitata al solo ampliamento dell'edificio nel caso che lo
stesso ampliamento risulti volumetricamente superiore al 20% dell'intero
edificio esistente;
c) una applicazione limitata al rispetto di specifici parametri, livelli prestazionali
e prescrizioni, nel caso di interventi su edifici esistenti, quali:
1) ristrutturazioni totali o parziali e manutenzione straordinaria
dell'involucro edilizio all'infuori di quanto già previsto alla lettera a),
numero 1;
2) nuova installazione di impianti termici in edifici esistenti o
ristrutturazione degli stessi impianti;
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3) sostituzione di generatori di calore.
Sono escluse dall'applicazione del presente decreto le seguenti categorie di
edifici :
a) gli immobili ricadenti nell'ambito della disciplina della parte seconda e
dell'articolo 136, comma 1, lettere b) e c), del decreto legislativo 22 gennaio
2004, n. 42, recante il codice dei beni culturali e del paesaggio;
b) i fabbricati industriali, artigianali e agricoli non residenziali quando gli
ambienti sono riscaldati per esigenze del processo produttivo o utilizzando
reflui energetici del processo produttivo non altrimenti utilizzabili;
c) i fabbricati isolati con una superficie utile totale inferiore a 50 metri quadrati.
Il DLgs del 29 Dicembre 2006 n.311 "Disposizioni correttive ed integrative del Decreto
Legislativo 192” recante attuazione della Direttiva 2002/91/CE relativa al "rendimento
energetico in edilizia" ha lo scopo di migliorare le prestazioni energetiche degli edifici
contribuendo al raggiungimento degli obbiettivi di riduzione delle emissioni in atmosfera
stabilito dal protocollo di Kyoto. Esso si configura come uno strumento quadro,
definendo i criteri generali e rimandando alcuni aspetti operativi e di carattere
applicativo ai successivi decreti di attuazione e alle linee guida nazionali per la
certificazione energetica degli edifici. Il Decreto prevede la certificazione energetica
degli edifici attraverso un documento attestante la prestazione energetica ed alcuni