Il sistema a Facciata Attiva per la riqualificazione energetica degli edifici: applicazioni e vantaggi

La Facciata Attiva si basa sull'attivazione termica della massa dell'edificio con il riscaldamento e raffrescamento delle superfici opache dell'involucro.

Di fatto il sistema è una declinazione evoluta dei sistemi radianti a basso spessore che vengono installati non dentro, ma fuori l’edificio e ha un grande potenziale di applicazione in tante situazioni dove la ristrutturazione sarebbe con modalità diverse troppo onerosa.

Ecco come funziona.

 

La riqualificazione energetica di un edificio

In prima sintesi un edificio può essere schematizzato come un sistema aperto in continuo scambio termico con l’esterno.

I flussi di calore uscenti/entranti dall’edificio tendono a modificare la temperatura interna fino al punto di equilibrio con la temperature esterna. Dall’altro lato il sistema edificio può beneficiare di alcuni contributi, per esempio apporti interni e apporti solari.

La funzione dell’impianto di riscaldamento e raffrescamento è quella di fornire o sottrarre il calore necessario a mantenere in equilibrio il sistema.

La riqualificazione energetica, specialmente negli edifici con occupazione continua quali ad esempio scuole e ospedali, fino ad oggi è stata un'operazione con delle complessità e da pianificare con grande attenzione.

I passaggi base possono essere riassunti come:

  • Aumento resistenza termica degli involucri con i sistemi a cappotto e la sostituzione dei serramenti;
  • Sostituzione dei sistemi di produzione di calore con sistemi più efficienti;
  • Sostituzione dei sistemi di distribuzione del calore con sistemi più efficienti;
  • Sostituzione dei sistemi di regolazione con sistemi più efficienti;

La tecnologia e gli sviluppi più recenti ci hanno portato a considerare un sistema che consenta notevoli risparmi e la riduzione di complicazioni gestionali.

Questo sistema è la Facciata Attiva.

 

Cos'è e come funziona il sistema a Facciata Attiva

Il sistema a Facciata Attiva si basa sul principio di attivazione termica della massa dell’edificio attraverso il riscaldamento e raffrescamento delle superfici opache dell’involucro.

Pilotando la temperatura dell’involucro dell’edificio viene accumulata energia termica nell’edificio stesso e generato un flusso di calore verso l’interno dell’immobile. Il sistema edificio viene così portato al perfetto equilibrio termico e di fatto si sceglie preventivamente se e quanto disperdere.

Per il suo funzionamento si possono utilizzare fonti di energia rinnovabile e gratuita come pompe di calore in abbinamento a fotovoltaico oppure sistemi solari termici.

 

Cos'è e come funziona il sistema a Facciata AttivaSISTEMA A FACCIATA ATTIVA:

1-Collettori solari sottovuoto

2-Gruppo di circolazione

3-Serbatoio di accumulo

4-Sistema a Facciata Attiva

 

Il sistema a Facciata Attiva si applica sulle pareti perimetrali dell’edificio ed è composto da:

  • un sistema scaldante/raffrescante;
  • un termointonaco ad elevata conducibilità e bassa inezia dalla formula brevettata;
  • un sistema isolante.

Il sistema scaldante/raffrescante è collegato a un impianto solare termico per la produzione di energia da fonte gratuita, l’impianto solare fornisce alla Facciata Attiva l’energia necessaria al suo funzionamento.

Analizziamo ora cosa accade alla stratigrafia delle superfici opache nell’applicazione invernale e in quella estiva.

RISCALDAMENTO: il termointonaco viene mantenuto a temperatura controllata (tra 25 e 30 °C) attivando termicamente la massa dell’edificio stesso.

 

Il funzionamento invernale della Facciata Attiva

 

RAFFRESCAMENTO: il termointonaco viene mantenuto a temperatura controllata (tra 20 e 25 °C) mantenendo fresca la massa dell’edificio stesso.

 

Il funzionamento del sistema Facciata Attiva

 

La progettazione di una Facciata Attiva

I passaggi relativi alla progettazione di una Facciata Attiva si possono riassumere come:

  • La facciata dell’edificio viene suddivisa in zone al fine di ottimizzare gli apporti solari per irraggiamento: ogni zona è indipendente ed è controllata da una sonda di temperatura dedicata collegata a una centralina. Nelle applicazioni più semplici si può installare una sonda per ogni punto cardinale;
  • Le prestazioni del sistema vengono calcolate con appositi software e tools che ne definiscono i parametri termofluidici;
  • L’impianto solare o in pompa di calore di produzione dei fluidi caldi e freddi necessari al funzionamento del sistema viene progettato ad hoc per ogni edificio;
  • Il sistema scaldante/raffrescante, applicato alla facciata esterna, è collegato ad apposite centraline di regolazione e di gestione su cui vanno impostate le temperature di progetto per ogni singola porzione di facciata. Il termointonaco brevettato ad elevatissima conducibilità garantirà rapidissimi tempi di riscaldamento/ raffrescamento e ridotta inerzia termica, aspetti quest’ultimi direi fondamentali.

 

I circuiti dell'impianto di una Facciata AttivaDisegno circuiti facciata

 

I vantaggi economici della Facciata Attiva

  • Abbattimento dei costi energetici necessari al riscaldamento e raffrescamento fino all’80% quale effetto dell’azione combinata di coibentazione e distribuzione dei fluidi a bassa temperature da fonti rinnovabili.
  • Rivalutazione immediata dell’unità immobiliare grazie al conseguimento di una classe energetica pregiata e al rinnovamento delle facciate esterne;
  • Accesso a tutti gli incentivi in vigore per la riqualificazione energetica degli edifici.

 

I vantaggi per il comfort abitativo 

  • Il sistema permette una diffusione ideale del calore all’interno degli ambienti che beneficiano di una temperatura ottimale tutto l’anno annullando la necessità dell’uso di termosifoni e condizionatori (o comunque di terminali tradizionali). Di solito si effettua una blanda integrazione con semplici recuperatori termodinamici compatti senza unità esterna (come Giacomini Clean-Air) che si prendono carico anche dei rinnovi di aria esterna;
  • Generazione di un ambiente sano impedendo la formazione di condensa superficiale che può dare origine alla formazione di muffe;
  • Si preserva lo spazio dell’appartamento, in quanto il sistema viene applicato esternamente all’edificio.
  • È possibile conservare in molti casi (scuole-ospedali) la continuità operativa dell’edificio stesso senza di fatto, cosa importantissima, interrompere le attività.

I vantaggi per l'ambiente

  • Il sistema consente un notevole risparmio di energia primaria per riscaldamento e raffrescamento prodotta da vettori energetici inquinanti sostituendoli con fonti rinnovabili e contribuendo attivamente al raggiungimento degli obiettivi di risparmio energetico fissati dalle direttive europee.
  • È un sistema progettato in modo da ridurre i consumi e gli sprechi anche nelle fasi di produzione e di smaltimento, assicurando la sostenibilità dell’intero ciclo vita del sistema.

In conclusione possiamo definire la Facciata Attiva come un sistema che ha grande potenziale di applicazione in tante situazioni dove la ristrutturazione sarebbe con modalità diverse troppo onerosa.


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I pilastri del sistema a Facciata Attiva

Di fatto la Facciata Attiva è una declinazione evoluta dei sistemi radianti a basso spessore che vengono applicati non dentro ma fuori l’edificio.

I pilastri imprescindibili di questo sistema sono:

  • intonaco ad alta conducibilità;
  • regolazione e sistema di controllo evoluto;
  • abbinamento a una base radiante opportunamente predisposta e pensata per basso ingombro e facilità di posa.

La Facciata Attiva rappresenta un passo deciso, uno step forward verso applicazioni con marcata cost optimality. Ovvero, a fronte di un investimento contenuto, si raggiungono vantaggi economici e gestionali estremamente importanti, accessibili e stabili nel tempo.