Edificio residenziale a bassissimo consumo energetico a Saline di Ostia (Roma)

2Parte I - I vincoli normativi e lo stato dell’arte sulla 
certificazione energetica degli edifici 
I.1    LA DIRETTIVA EUROPEA 2002/91/CE
Il mediocre stato di salute del nostro pianeta e la consapevolezza della limitatezza delle 
fonti energetiche non rinnovabili, hanno reso ormai inevitabile una riforma dei processi di 
sviluppo delle attività umane che portino verso l’obiettivo ancora lontano dello ‘sviluppo 
sostenibile’. In quest’ottica è necessario ripensare la progettazione edilizia sulla base di 
nuovi standard energetici e di qualità coniugati al rispetto dell’ambiente. E’ infatti notevole 
la dimensione dell’impatto delle attività umane sull’ambiente e in questa situazione un 
ruolo fondamentale è svolto dal settore dell’edilizia. Oggi, circa il 40% del consumo di 
energia consumata in Europa viene utilizzato dai settori residenziale e terziario, mentre lo 
stesso settore è responsabile in Italia di circa il 25% delle emissioni di CO
2
[1]. Se l’Europa 
ha intenzione di rispettare gli impegni assunti con il Trattato di Kyoto (Febbraio 2005),  è 
probabilmente il settore edilizio quello su cui si dovrà intervenire prioritariamente.  La 
Direttiva Europea 2002/91/CE (16 Dicembre 2002) sulle prestazioni energetiche degli 
edifici [6], sembra rispondere a questa necessità. La direttiva fissa una serie di linee-guida 
cui i diversi Paesi membri dovranno adeguarsi promulgando un’apposita legislazione o 
adeguando quella esistente entro il Gennaio 2006. È chiaro che in questo settore le 
differenze tra i vari Paesi sono profonde e riguardano: il clima, le tipologie edilizie, le 
tecnologie costruttive, i regimi di proprietà, il quadro legislativo esistente ai vari livelli 
(nazionale-regionale-locale), ecc…. In questo contesto la Direttiva  è necessariamente 
flessibile e potrà condurre a soluzioni molto diverse da un Paese a un altro. 
3La Direttiva 2002/91/CE [6] contiene disposizioni riguardanti rispettivamente: 
a) Il quadro generale di una metodologia per il calcolo delle prestazioni energetiche 
degli edifici;  
b)  L’applicazione di requisiti minimi in materia di contenimento dei consumi 
energetici degli edifici;  
c)  La certificazione energetica degli edifici di nuova costruzione, o esistenti.
Per quanto riguarda il primo aspetto, la metodologia cui la direttiva si riferisce deriva dalla 
norma EN 832 “Calcolo del fabbisogno di energia per il riscaldamento degli edifici 
residenziali”.
Figura 1:esempio di un certificato energetico [3] 
4L’Italia ha recepito la direttiva Europea con la Legge Comunitaria 2003, sono in corso di 
preparazione i decreti attuativi. 
La prassi per il calcolo delle dispersioni termiche degli edifici dovrà essere ampliata per 
introdurre l’analisi delle prestazioni energetiche complessive, che tenga conto, oltre che del 
riscaldamento, anche dell’energia spesa per la produzione di acqua calda, la ventilazione 
meccanica controllata, l’illuminazione e il condizionamento dell’aria nel periodo estivo. 
 Nell’individuazione di requisiti minimi per le prestazioni energetiche l’Italia potrà 
scegliere fra varie alternative: in particolare, se fissare valori minimi separati per ciascuna 
categoria di usi energetici (riscaldamento, condizionamento, illuminazione ecc.) oppure se 
fissare un valore complessivo di rendimento globale, permettendo così di consumare di più 
per una categoria purché si risparmi maggiormente in un’altra, dando così maggiore spazio 
all’iniziativa individuale e ai meccanismi di mercato. Particolare importanza potrebbe avere 
la fissazione di questi limiti per gli edifici commerciali e del terziario, dove spesso la 
domanda energetica per il condizionamento e per l’illuminazione (finora non 
regolamentate) sono spesso superiori a quella per il riscaldamento.
Infine, l’art. 7 della Direttiva rende obbligatorio il rilascio dell’attestato di certificazione 
energetica degli edifici (di cui in Fig.1 è riportato un possibile esempio), già previsto dalla 
Legge 10/1991, all’Art. 30.
Il principio è piuttosto semplice: una casa ben progettata porta a un risparmio di energia e, 
quindi, a un risparmio economico. È giusto che questa considerazione influisca sulla 
valutazione economica dell’edificio, sia esso in vendita o in affitto ed è logico che 
l’acquirente, o l’affittuario, ne abbia una conoscenza certificata per fare le proprie 
valutazioni di convenienza. E’ prevedibile che le ricadute sul valore di mercato spingano il 
costruttore a migliorare le prestazioni di un edificio se queste ripagano il risparmio dei 
consumi, facendo le stesse valutazioni che, ad esempio, si fanno per la scelta di 
un’automobile.
[……….]
5Parte II  - Il caso studio 
II.1  DESCRIZIONE DELL’EDIFICIO E PRESTAZIONI RICHIESTE 
Oggetto del presente studio sono tre appartamenti costituenti un unico organismo edilizio. 
Il progetto del fabbricato prevede un piano interrato e due piani fuori terra. Il primo livello 
(seminterrato), adibito a spazi di servizio alle abitazioni,  è caratterizzato dall'essere 
protetto dal contatto diretto con il terreno mediante un’intercapedine formata da muri 
controterra in cemento armato. La struttura portante è in cemento armato (colonne portanti, 
travi e solai in laterocemento) con tamponamento esterno realizzato in muratura. 
Figura 4: vista generale in fotorendering AutoCAD 
6La copertura è anch'essa realizzata in 
laterocemento, rivestita da un 
tradizionale manto in coppi e tegole. 
Ogni appartamento è separato dagli 
altri sia internamente che esternamente 
ed è caratterizzato da ingressi 
indipendenti pedonali e veicolari. Ogni 
unità abitativa si sviluppa su tre piani e 
presenta terrazzi e balconi 
indipendenti.
Il sottotetto della copertura non è 
praticabile salvo nell'appartamento "C" 
che presenta un locale abitabile e 
illuminato da finestre in copertura.  
Le aperture sono numerose per ogni 
appartamento e studiate per ottimizzare 
l'apporto energetico solare invernale 
(vedi figg. 5-7). Il progetto 
architettonico e strutturale è stato 
realizzato dall’impresa costruttrice:
N
appartamento C
appartamento B
appartamento A
Figure  5 e 6:  sezione trasversale
 e pianta piano primo 
7Emissione Zero srl di Roma. Nella presente tesi è stato studiato l'involucro edilizio (con   la 
sua stratigrafia e la scelta dei materiali isolanti) in modo da ottimizzare le prestazioni 
energetiche dell'edificio stesso integrando le scelte compiute in fase di progettazione 
preliminare. L’obiettivo è quello di rendere l’edificio in questione “energeticamente 
efficiente”, cercando di ottenere mediante la sola ottimizzazione dell’involucro, valori di 
FE assai ridotti (Tab.2). 
Appartamento A Appartamento B Appartamento C
Superficie utile (m
2)
106,35 128,00 131,00 
Volume lordo riscaldato
(m
3) 265,00 430,00 385,00 
Numero di occupanti 
2 3 3 
Obiettivo di FE per 
riscaldamento invernale  
(KWh / m
2
 anno) 
< 30-50 < 30-50 < 30-50 
Tab.2: dati geometrici e obiettivi energetici dell’edificio
Figura 7:Sezione longitudinale
8L'involucro edilizio dovrà essere progettato in modo da soddisfare i seguenti requisiti: 
1. adeguato comfort termo igrometrico a fronte di un consumo minimo di energia ; 
2. massima adattabilità dell'involucro al progetto architettonico ; 
3. adattabilità dell'opera al contesto storico-architettonico del sito ; 
Il requisito (1) richiede, per essere soddisfatto, in particolare: 
a. un’appropriata distribuzione degli ambienti e un loro corretto orientamento, in 
modo da sfruttare al massimo gli apporti dovuti alla radiazione solare (si assume 
che ciò sia stato considerato in fase di redazione del progetto architettonico); 
b. un involucro con elevate caratteristiche termo fisiche, sia per ciò che riguarda le 
pareti perimetrali e gli infissi, sia per le possibili soluzioni in merito al 
basamento e alla copertura.  
c. un corretto dimensionamento delle superfici vetrate, per limitare al massimo le 
dispersioni termiche pur mantenendo un soddisfacente livello di illuminazione 
naturale. 
Figura 8: prospetto SUD OVEST in fotorendering 
9Nel seguito verranno studiati i punti b e c con l'obiettivo di ottenere un edificio a 
bassissimo consumo energetico. 
Il requisito (2) va soddisfatto intervenendo essenzialmente all’interno della struttura 
dell’edificio, senza modificare le scelte progettuali riguardanti le finiture esterne ed 
eventuali decorazioni. 
Il requisito (3) si assume soddisfatto in fase di progetto architettonico. 
II.2     L’INVOLUCRO EDILIZIO E LE SUE PROPRIETA’    
           TERMOIGROMETRICHE
Nei paragrafi seguenti verranno descritte le scelte progettuali adottate nel caso studio per 
raggiungere il maggior grado di isolamento dell'involucro in modo da poter definire 
l’edificio ‘energicamente efficiente’.
2.1    LE PARETI PERIMETRALI VERTICALI 
L'edificio trifamiliare in esame appartiene alla categoria delle costruzioni intelaiate, dove le 
pareti perimetrali non hanno funzione strutturale (affidata al telaio in cemento armato) ma 
rispondono all'importante funzione di delimitazione fisica tra spazio interno ed esterno, 
rappresentando ciò che viene definito "tamponamento". Tuttavia il tipo di parete 
perimetrale utilizzato  si presta bene anche a edifici in muratura portante dove le pareti 
hanno funzione strutturale. I requisiti che le chiusure esterne devono soddisfare ai fini del 
benessere termoigrometrico dell'edificio sono l'isolamento termico e il controllo dei 
fenomeni di condensa superficiale e interstiziale. Compito dell'isolamento è ridurre al 
massimo le dispersioni termiche tra interno ed esterno e mantenere le superfici interne delle 
pareti perimetrali a temperature vicine a quelle dell'ambiente, evitando l'effetto sgradevole 
di " parete fredda " ed il rischio di condensazioni superficiali. Per soddisfare questi requisiti 
è indispensabile la presenza di uno strato di isolante termico adeguatamente dimensionato 
accoppiato alla struttura della parete e reso possibilmente continuo in modo da garantire 
l’uniformità della temperatura e l’eliminazione dei ponti termici.
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2.1a Parete esterna (struttura S1)
È stato scelto il sistema di isolamento termico dall'esterno ad intonaco sottile, 
comunemente noto come “cappotto”, che consiste nell'applicazione, sull'intera superficie 
esterna verticale dell'edificio, di pannelli isolanti che vengono poi coperti da uno spessore 
sottile, protettivo, di finitura realizzato con intonaco tipo sto (vedi Fig.9) su di uno strato di 
malta armata di 3 mm. 
Lo strato di isolante è costituito da lastre di polistirene espanso (tipo NEOPOR
®
 GK800) 
[12], che ha elevate proprietà isolanti dovute alle caratteristiche della sua struttura cellulare.
La sua particolare conformazione (è costituito per il 98% da aria, racchiusa in celle tali da 
impedire i moti convettivi) determina una bassa conduttività termica e consente la 
Figura 9: parete perimetrale, sezione. 
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trasmissione del calore essenzialmente per conduzione (attraverso le cellule di gas e il 
materiale) e per irraggiamento (ridotto notevolmente dalle numerose pareti delle cellule che 
si comportano come schermi). Inoltre nel materiale sono inserite particelle di grafite, che 
hanno la capacità di assorbire, riflettere e disperdere il calore che si trasmette come 
radiazione termica, diminuendo in maniera rilevante la conducibilità termica del polistirene. 
Lo strato resistente interno è costituito da elementi in laterizio alveolato (tipo Porotherm 
Bio), ottimi come tamponamento del telaio in cemento armato, ma con la possibilità di 
costituire pareti portanti, con l'inserimento di opportune armature. I ponti termici in 
corrispondenza di travi e colonne in c.a. sono pressoché inesistenti, poiché lo strato di 
isolante ricopre uniformemente senza discontinuità e riduzioni di spessore, tutti gli elementi 
costituenti la parete. Gli eventuali vuoti costituiti dalla differenza tra lo spessore della 
muratura e quello delle colonne, saranno colmati da ulteriori elementi in laterizio, con 
minime variazioni di resistenza termica, oltretutto limitate alla sola superficie delle 
colonne. La superficie interna è ricoperta da uno strato di intonaco dello spessore di 1,5 cm.