Prefabbricati in legno: accorgimenti per il risparmio energetico

Pompe di calore, caldaie a condensazione e ventilazione meccanica sono impianti che possono essere installati in un prefabbricato in legno al fine di incrementarne le prestazioni energetiche fino a raggiungere gli standard energetici certificati da Passivhaus, CasaClima o Minergie.


In un precedente articolo abbiamo osservato come è possibile migliorare ulteriormente le prestazioni energetiche di una casa prefabbricata in legno, aumentando quindi il risparmio in bolletta, attraverso l'installazione di impianti a energia rinnovabile, in particolar modo quella solare termica e fotovoltaica. Ribadiamo anche qui che i prefabbricati in legno, se correttamente realizzati, sono già di per sé strutture a risparmio energetico, grazie alla stessa composizione della struttura e all'utilizzo di sistemi di isolamento particolarmente efficaci. Proprio per questo motivo, è importante che gli impianti a energie rinnovabili siano correttamente dimensionati secondo le reali esigenze, onde evitare costi eccessivi per impianti inutilmente sovradimensionati. 

In aggiunta o in alternativa all'utilizzo di fonti energetiche rinnovabili, è possibile adottare anche qualche altro accorgimento per incrementare ancora di più le prestazioni energetiche dell'abitazione.

POMPA DI CALORE

L'adozione di una pompa di calore all'interno di una casa può essere presa qualora si decida di fare a meno del gas cittadino per il riscaldamento domestico. Si tratta, infatti, di un sistema che permette di sfruttare il calore esterno, proveniente o dal terreno o dall'aria esterna, per provvedere al riscaldamento e al raffrescamento dell'edificio. Nella sua versione principale, si parla di pompa di calore geotermica (pompe acqua-acqua), cioè di un sistema che utilizza il calore proveniente da una falda acquifera sotterranea per il riscaldamento e il raffrescamento domestico. La pompa geotermica pur presentando un elevatissimo coefficiente di rendimento, necessita, tuttavia, di costi d'installazione molto elevati, dovuti in particolar modo alla necessità di scavare tramite trivellazioni uno o più pozzi spesso molto profondi. Per questo motivo, in genere, è sconsigliato l'utilizzo di pompe geotermiche per le abitazioni unifamiliari. I costi d'installazione sarebbero difficilmente ammortizzabili e la spesa iniziale non sarebbe compensata dal pur elevato rendimento. Le pompe geotermiche sono invece particolarmente indicate per le abitazioni multifamiliari, i condomini o i residence. 

Per le abitazioni unifamiliari è consigliabile, invece, l'utilizzo di pompe di calore aria-acqua. Si tratta di sistemi più semplici, che prendono il calore o dall'aria esterna oppure dal terreno a bassa profondità (pochi metri). Tali tipologie di impianto non hanno un coefficiente di rendimento elevato quanto quello delle pompe geotermiche, ma comunque abbastanza efficiente da poter permettere il distacco dell'abitazione unifamiliare dalla rete del gas. Il funzionamento si basa sulla circolazione di un fluido e prevede il trasferimento di calore da una sorgente ad una destinazione aumentando la temperatura durante il percorso grazie all'utilizzo di un sistema di compressione, condensazione, espansione ed evaporazione[1]. Durante il funzionamento l'impianto consuma energia elettrica, ma il rapporto tra il consumo di energia elettrica e la resa di energia termica è a favore di quest'ultima. In media si ha un rapporto 1:3, cioè per ogni kWh di energia elettrica consumata, vengono prodotti 3 kWh di calore. Per questo motivo tali impianti sono particolarmente indicati in abbinamento ad un impianto fotovoltaico, cioè un impianto che produce energia elettrica utilizzando come fonte il sole. 

(fonte immagine)

CALDAIA A CONDENSAZIONE

Un altro accorgimento che può essere preso per migliorare ulteriormente le prestazioni energetiche di un edificio è l'utilizzo di una caldaia a condensazione. Si tratta di un particolare tipo di caldaia che ha rese energetiche molto più efficienti di una caldaia tradizionale perché consente di utilizzare  anche il calore proveniente dal vapore acqueo contenuto nei fumi di scarto che in una caldaia tradizionale andrebbe perso. In una qualsiasi caldaia tradizionale, indipendentemente dal combustibile utilizzato per il suo funzionamento, la combustione genera una certa quantità di fumi di scarto e vapore acqueo che vengono espulsi tramite dei camini. Con una caldaia a condensazione, il vapore viene raffreddato e ricondensato e riutilizzato a sua volta come fonte di calore.

(fonte immagine)

VENTILAZIONE MECCANICA CONTROLLATA

È questo uno degli impianti maggiormente consigliati dagli esperti per il miglioramento delle prestazioni energetiche di un prefabbricato in legno. Si tratta di un semplice sistema per il ricambio dell'aria, il cui stesso funzionamento, però, consente di ridurre notevolmente le dispersioni di calore e, quindi, di aumentare le prestazioni energetiche termiche di un edificio sostituendo la ventilazione manuale con una meccanica. Quando in una qualsiasi abitazione vengono aperte le finestre (ventilazione manuale) si ha, ovviamente, una dispersione del calore interno all'edificio. Ma in un qualsiasi edificio il ricambio dell'aria è necessario. La ventilazione meccanica controllata serve al ricambio dell'aria interna all'edificio senza che sia necessario aprire le finestre, e, di conseguenza, senza che da quell'apertura ci siano dispersioni di calore dall'interno all'esterno. Funziona in modo piuttosto semplice: un aspiratore preleva l'aria esterna e la immette all'interno dell'edificio. In base alla stagione in cui ci si trova, lo scambiatore di calore cede calore o raffredda l'aria. Un recuperatore di calore cede l'energia dell'aria di scarico all'aria fresca. L'aria fresca viene immessa negli ambienti alla temperatura desiderata, mentre l'aria interna viene espulsa all'esterno. Gli impianti più moderni sono dotati anche di sistemi per il controllo dell'umidità[2]. Se in un prefabbricato in legno è un tipo di impianto altamente consigliato per l'ulteriore miglioramento delle prestazioni energetiche, la ventilazione meccanica controllata è un tipo di impianto praticamente sempre presente in quegli edifici che hanno consumi energetici prossimi allo zero: le cosiddette Case Passive. 

(fonte immagine)

STANDARD ENERGETICI PER LE CASE PASSIVE

Si tratta di una tipologia di abitazione nata in Svezia negli anni Ottanta e diffusasi soprattutto in Germania, Austria e Olanda. Le case passive (Passivhaus, secondo la terminologia tedesca, o Passive House, secondo la terminologia inglese) da un punto di vista termico invernale sono strutture quasi autosufficienti, poiché i materiali utilizzati, i sistemi costruttivi, l'esposizione ottimale dell'edificio e la sua stessa composizione consentono di utilizzare quasi esclusivamente il calore proveniente dal sole o dalle attività umane svolte all'interno della casa. Una casa, quindi, è detta passiva perché «la somma degli apporti passivi di calore dell'irraggiamento solare trasmessi dalle finestre e il calore generato internamente all'edificio da elettrodomestici e dagli occupanti stessi sono quasi sufficienti a compensare le perdite dell'involucro durante la stagione fredda»[3]. Questa tipologia di strutture viene certificata in base allo standard energetico conferito dal Passivhaus Institut e denominato, appunto, standard Passivhaus. Affinché una casa rientri nella categoria delle Case Passive, il consumo energetico annuo per il riscaldamento invernale deve essere inferiore a 15 kWh/m2, mentre il consumo energetico totale (cioè quello comprendente anche gli altri usi domestici oltre al riscaldamento) deve essere inferiore a 42 kWh/m2. Per un approfondimento sulle Case Passive e sulle Case Passive in legno si rimanda alle apposite sezioni della Guida sulle case in legno.

ALTRI STANDARD ENERGETICI

Lo standard Passivhaus è solo uno dei criteri con i quali è possibile certificare il livello energetico degli edifici. Nello specifico serve a stabilire i consumi energetici annui per il riscaldamento degli edifici che rientrano nella categoria delle Case Passive. Non è, tuttavia, l'unico standard cui poter fare riferimento per la certificazione energetica.Per valutare i consumi energetici è possibile fare riferimento anche ad altri standard, tra cui i più noti sono gli standard CASACLIMA e MINERGIE. 

CASACLIMA è un marchio assegnato dalla Provincia Autonoma di Bolzano agli edifici che, oltre ad avere bassi consumi energetici, sono realizzati con materiali ecologici e presentano impianti ecocompatibili. La certificazione CasaClima divide gli edifici in tre categorie: CasaClima A, CasaClima B, CasaClimapiù. La categoria A è assegnata a quegli edifici che presentano un fabbisogno energetico termico annuo inferiore a 30 kWh/mq. Nella categoria B rientrano gli edifici il cui fabbisogno energetico termico annuo è inferiore a 50 kWh/mq. La categoria PLUS, invece è assegnata non solo in base al fabbisogno termico dell'edificio, ma anche alla ecologicità dei materiali utilizzati per la costruzione e alla presenza di impianti per la produzione energetica che utilizzano fonti rinnovabili. 

MINERGIE è un marchio svizzero assegnato da un consorzio composto dalla Federazione Svizzera, dai Cantoni e dalle imprese. La certificazione Minergie (da Minimal Energy) viene data a quegli edifici, di nuova costruzione o ristrutturati e differenziati per categorie architettoniche, che presentano determinati livelli di comfort abitativo e lavorativo ed è incentrata su una valutazione in base a tre criteri: il consumo energetico, l'uso di impianti di ventilazione meccanica, i costi di investimento. La valutazione del consumo energetico contempla sia i consumi termici (cioè quelli per il riscaldamento, la produzione di acqua calda e la climatizzazione), sia quelli elettrici. I parametri variano in base alla categoria degli edifici. Per gli edifici residenziali il fabbisogno termico annuo deve essere inferiore a 45 kWh/mq se l'edificio è di nuova costruzione, e inferiore a 90 kWh/mq se l'edificio è stato costruito prima del 1990. Per quanto riguarda, invece, il fabbisogno di energia elettrica, per ottenere lo standard Minergie è necessario che un edificio di tipo residenziale abbia consumi annui inferiori a 17 kWh/mq. Affinché un edificio residenziale o lavorativo (per lo più si tratta di edifici per il terziario o per il settore alberghiero) ottenga una certificazione Minergie, oltre a dover rispettare i parametri energetici deve essere realizzato con particolari criteri costruttivi: deve avere un involucro impermeabile che eviti le infiltrazioni d'aria; deve essere dotato di un isolamento termico molto efficace che eviti dispersioni di calore in inverno e surriscaldamenti in estate; deve avere un sistema di ventilazione meccanica; l'edificio deve avere una forma compatta; i costi di investimento non devono superare del 10% quello di edifici convenzionali di pari categoria[4]. 

(fonte immagine principale)

[1] La pompa di calore, ENEA

[2http://caseprefabbricate.blogspot.it/2009/09/la-ventilazione-meccanica-delle-case.html 

[3] B. Bartoli, La Casa Passiva. Standard energetici per un'abitazione ecologica, Esselibri, Napoli, 2010

[4] U.Wienke, Manuale di Bioedilizia, DEI, 2008

Autore

Dott.ssa Serena Casu

A cura della Dott.ssa Serena Casu

Appassionata e attenta conoscitrice di tematiche ambientali, modalità costruttive alternative ed eco-compatibili, sistemi di costruzione ecologica e metodi alternativi per la produzione di energia.

Articolo letto 2.015 volte

Visualizza l'elenco dei principali articoli