Efficienza energetica nelle costruzioni: il ruolo dei vetri a controllo solare

Efficienza energetica nelle costruzioni: il ruolo dei vetri a controllo solare

  La certificazione energetica degli edifici è uno dei temi fondamentali a cui il mondo dell'edilizia sta guardando. Ma che tipo  di interventi vengono consigliati e per quale ragione? Nel settore  delle coperture trasparenti verticali sono stati proposti, in una conferenza tenutasi al Made Expo di Milano sull'Efficienza energetica  nelle costruzioni, i vetri a controllo solare.

 

Se negli ultimi anni l'Unione Europea sta cercando di sviluppare nuove normative per abbassare il consumo di energia da fonti non rinnovabili, il mondo dell'edilizia sta rispondendo in maniera più o meno adeguata a seconda del Paese di riferimento. Rick Wilbeforce di Glass for Europe ha sottolineato in questo senso l'importanza della politica europea che prevede la riduzione, entro il 2020, del 20% di consumo di energia. Entro il 2009 inoltre, la  commissione sta fissando le normative per migliorare ulteriormente il rendimento degli edifici per promuovere la creazione di “etichette  energetiche” e per incentivare una direttiva che sviluppi l'utilizzo di condizionatori collegati a fonti energetiche alternative.

 

I condizionatori: si può farne a meno?
Negli ultimi anni, nella stagione estiva, l'utilizzo di aria condizionata è arrivata ai massimi storici a causa degli importanti  cambiamenti climatici. Il condizionamento, infatti, ha visto una  crescita quasi esponenziale che segna un 10% negli edifici residenziali e un 50% per gli edifici non residenziali (si pensi solo  che dal 2000 gli impianti installati sono stati circa 10 milioni). La  scelta di attivare un condizionatore contribuisce da un lato al  miglioramento del comfort abitativo mentre, dall'altro, concorre ad  emettere CO2. Leo Bekker, del TNO Institute, ha portato in evidenza i risultati dei  recenti studi sull'impatto ambientale che un aumento nell'uso di  vetro a controllo solare potrebbe avere sul risparmio di energia e sulla riduzione di emissioni di CO2 sia in inverno come in estate.

 

Dallo studio è emerso che oggi, nel nord Europa, il 10% degli edifici  residenziali sono dotati di impianti refrigeratori mentre, per i non residenziali, la percentuale aumenta sino ad arrivare al 55%. Al  centro, nella zona litorale, le percentuali rimangono le medesime  mentre, nel centro continentale il 7% viene utilizzato dal residenziale e il 39% dal non residenziale. La situazione cambia radicalmente al sud dove il 15% degli edifici residenziali possiede  un impianto di condizionamento e sale all'83% la percentuale di condizionatori presenti negli edifici non residenziali. Per comprendere meglio la situazione Bekker ha eseguito una serie di analisi volte a verificare il futuro consumo di energia durante tutto l'arco dell'anno. I modelli di riferimento presi in considerazione  sono quattro e mettono in evidenza due grandi variabili: l'aumento  dell'uso di condizionatori e l'applicazione dei vetri a controllo solare.

Per semplificare la comprensione dei dati prendiamo in considerazione solamente i modelli 3 e 4, evoluzioni più probabili da qui al 2020. Lo scenario 3 prevede l'uso dei vetri a controllo solare in tutti i  nuovi edifici con aria condizionata e la sostituzione di tutti i  vetri non a controllo solare per gli edifici già esistenti. Lo scenario 4 prevede gli stessi criteri del precedente tranne  l'aumento del ricorso all'aria condizionata che dovrebbe raggiungere  i livelli di oggi negli Stati Uniti (65% per gli edifici abitati e  80% per gli edifici non residenziali) in tutte le regioni europee ad eccezione di quelle meridionali dove si toccherebbero picchi di  presenza di condizionatori dell'83% per il residenziale e del 100%  per il non residenziale.

 

Nel terzo scenario si avrebbe quindi questo panorama: nel Nord Europa  si otterrebbe un risparmio energetico annuo di 5.050 TJ, nel centro-litorale ai 37.938 TJ, nel centro-continentale di 18.936 TJ e nel sud  Europa di 138.514 TJ. Inoltre le riduzioni di CO2 arriverebbero a 104  Kton nel nord Europa, 2.282 Kton in Europa centro-litorale, di 1.572  in Europa centro-continentale e di 9.894 Kton al sud. Anche il  contributo alla riduzione totale di CO2 presente nell'aria  diminuirebbe da 0,7% per il nord a un massimo di 62,2% per il sud. Al contrario, il quarto modello, prevede notevoli risparmi annui in  termini di energia e riduzione di anidride carbonica, pur registrando un aumento rispettivamente di 29.957 TJ e 681 Kton per il nord  Europa, di 232.331 TJ e 14.636 Kton per il centro-litorale, di  161.478 TJ e 13.180 Kton per il centro-continentale e, per il sud  Europa, di 575.040 TJ e di 40.781 Kton. Inoltre, il contributo alla  riduzione totale di CO2 nell'aria andrebbe da un minimo di 0,8% per  il nord Europa a un massimo di 49,7 per il sud Europa.

Sviluppato il piano, Bakker ha sottolineato che il terzo modello  risponde meglio alle esigenze del sud Europa mentre il quarto  scenario risulta essere migliore per il centro nord. Infatti, per i  climi più freddi e con minor irradiazione solare, il vetro basso emissivo può rappresentare la scelta migliore dal punto di vista energetico grazie al fatto che questo, invece di respingere il calore del sole, ne evita la dispersione.

 

Ma quanto influenzano realmente i vetri sui consumi energetici per la  climatizzazione estiva?
Secondo Michele Zinzi, dell'Enea, l'Ente per le Nuove tecnologie,  l'Energia e l'Ambiente, i parametri di progetto per i vetri includono  la trasmittanza termica Uc (W/m2°K), la trasmittanza luminosa τv  e il fattore solare g. Nel caso dei serramenti invece i parametri sono  la permeabilità all’aria, indicata con Q(m3/m2h) e il coefficiente  della finestra totale, Uw (W/m2°K). La scelta del serramento: settore uffici. Zinzi, per verificare la risposta delle diverse tipologie di  serramenti, ha portato come esempio il caso in cui si hanno due  uffici di ugual dimensione orientati verso l'asse est/ovest. Per fare un confronto con diversi climi la case history proposta prende in  considerazione tre città italiane: Roma, Palermo e Milano.Nel caso in cui la superficie vetrata sia del 35%, a Palermo, con i  doppi vetri, il consumo energetico è del 61,3 kW/m² anno mentre a Roma  del 41,3 kW/m² anno e a Milano del 27,3 kW/m² anno. Con il basso emissivo e con la stessa superficie vetrata, in tutte e tre le città  il consumo aumenta rispettivamente del 65,3 kW/m² anno del 44,5 kW/ m² anno e del 30,1kW/m² anno; questo è dovuto al fatto che in estate il  basso emissivo porta ad utilizzare maggiormente il condizionamento. Nella terza ipotesi, che prevede la presenza del filtro solare, il consumo energetico diminuisce a Palermo sino a 49,9 kW/m² anno, a Roma  del 32,5 kW/m² anno, mentre a Milano il consumo scende a 22kW/m² anno.