L’approccio integrato alla riqualificazione profonda degli edifici: il progetto 4RinEU

Nonostante la maggior parte dello stock edilizio europeo sia energeticamente inefficiente, soltanto l’1,2% degli edifici viene riqualificato ogni anno. Inoltre, a causa della ridotta sostenibilità economica, soltanto una piccola percentuale di essi è soggetta a una riqualificazione energetica profonda, costituita da una serie di interventi in grado di garantire un risparmio energetico superiore al 60%. Uno studio del gruppo Energy Efficiency Financial Institutions  raccomanda lo sviluppo, da parte degli stati dell’Unione Europea, di procedure e standard comuni per definire strumenti finanziari che favoriscano gli investimenti nel campo della riqualificazione energetica. Infatti il gruppo, pur riconoscendo la grande disponibilità di tecnologie efficienti per la riqualificazione, ha individuato una serie di barriere che ne limitano l’applicazione:

- Barriere tecniche: mancanza di pacchetti di riqualificazione energetica integrati e facili da utilizzare

- Barriere sociali: difficile accesso da parte degli utenti alle informazioni riguardanti buone pratiche per la riduzione dei consumi e per aumentare il comfort degli edifici. Questo porta a una mancanza di consapevolezza delle possibilità disponibili per riqualificare un edificio

- Barriere legate alla credibilità: incertezze in termini di prestazioni energetiche e costi delle soluzioni tecnologiche

- Finanziarie: ridotto accesso a strumenti finanziari sostenibili per favorire gli investimenti

L'International Energy Agency ha stimato che, continuando ad applicare il modello attuale, verrebbero realizzati meno del 20% degli investimenti economicamente vantaggiosi per la riqualificazione energetica degli edifici entro il 2035. Da qui, una chiara necessità di definire un approccio integrato che favorisca questi interventi, superando le barriere tecniche, sociali ed economiche individuate. Uno degli aspetti principali sottolineati dalla Commissione Europea, è la necessità di soluzioni tecnologiche integrate per la riqualificazione energetica profonda che siano facili e veloci da installare e che abbiano costi ridotti pur garantendo prestazioni elevate.

APPROCCIO 4RINEU

I punti principali del progetto 4RinEU

A partire dalle esigenze espresse dalla Commissione Europea, lo scopo del progetto 4RinEU, è quello di definire delle strategie integrate per la riqualificazione profonda di edifici residenziali. In particolare si definiscono delle soluzioni in grado di minimizzare gli errori nelle diverse fasi del processo di riqualificazione. Infatti, il progetto analizza la riqualificazione energetica a partire dall'audit preliminare fino alla fine del ciclo di vita dell’intervento, e mette a sistema informazioni sugli aspetti energetici, di comfort, impatto sugli utenti (in termini di costi e tempi del cantiere) e rendimento degli investimenti.

In particolare, la strategia di 4RinEU si basa su tre pilastri: tecnologie solide, metodologie efficaci e modelli di business affidabili che affrontano le seguenti sfide:

• Sviluppo tecnologico: al fine di migliorare soluzioni chiave, sia passive, che attive e di controllo, al fine di ottimizzare l'integrazione e le interazioni tra componenti dell'edificio, per garantire una drastica riduzione dell'uso di energia primaria (dal 60 al 70% rispetto ai livelli pre-ristrutturazione), alta qualità ambientale interna e valore architettonico, con riduzione dei costi lungo il ciclo di vita (15% rispetto ad una ristrutturazione tradizionale).

• Sviluppo metodologico: per supportare la progettazione e l'implementazione di pacchetti di ristrutturazione profonda che siano efficaci, adattabili e convenienti in diverse condizioni al contorno, assicurando una riduzione dei tempi di implementazione attraverso la prefabbricazione (è prevista una riduzione del 50% rispetto a una ristrutturazione tradizionale) e soluzioni specifiche per la gestione del cantiere.

• Sviluppo di modelli di business affidabili per favorire la riqualificazione del building stock europeo, aumentando in modo duraturo il tasso di rinnovamento fino al 3% entro il 2020, come stabilito dalla campagna "Renovate-Europe".

Lo sforzo di 4RinEU per lo sviluppo di tecnologie solide e metodologie efficaci è la chiave per costruire le basi concrete per la definizione di modelli di business affidabili, che rappresentano il mezzo per convincere gli investitori a impiegare risorse in ristrutturazioni di edifici.

Il modello di business di 4RinEU (Figura 1) comprende (i) costi, (ii) benefici, (iii) ruoli e responsabilità degli stakeholder, (iv) livello di rischio tecnico ed economico e le relative incertezze e (v) i possibili interventi tecnologici e incentivi. Il modello di business guiderà gli utenti verso la scelta della riqualificazione profonda considerando le priorità dell’investitore (risparmio energetico, aumento del comfort, riduzione dei tempi del cantiere, riduzione dei costi nel ciclo di vita anche considerando l’aumento del valore immobiliare, riduzione dell’impatto ambientale) supportando il processo decisionale su quando / perché / come / rinnovare un edificio. Il concetto chiave è quello di strutturare le conoscenze tecnologiche e metodologiche per fornire informazioni chiare agli stakeholder per aumentare il livello di fiducia, migliorare la consapevolezza sull'efficacia del rinnovamento in funzione dei costi e quindi promuovere gli investimenti spontanei.

Figura 1. Il modello di business di 4RinEU

Tecnologie proposte

Nell’ambito del progetto, vengono studiate una serie di soluzioni tecnologiche per la riqualificazione energetica dell’involucro e per l’aumento dell’efficienza dell’impianto, volte a massimizzare lo sfruttamento di energie rinnovabili. Le tecnologie rappresentano il punto principale del progetto, e verranno studiate strategie per combinare gli interventi in pacchetti integrati, cercando di adattarne le caratteristiche al contesto climatico.

La facciata prefabbricata multifunzionale

La soluzione per riqualificare l’involucro è una facciata prefabbricata multifunzionale con struttura in legno, studiata dall’azienda tedesca Gumpp&Maier, con il supporto di Aderma srl per lo studio di sistemi di ancoraggio innovativi e di Eurac research per l’integrazione in facciata di componenti attivi (fotovoltaico, solare termico, macchine di ventilazione) e passivi (condotti e tubazioni per riqualificare il sistema di distribuzione) e per le attività di test e verifica dei prototipi (Figura 2).

Early Reno 

L’integrazione di componenti attivi per l’utilizzo delle risorse rinnovabili disponibili in loco viene analizzata da Early Reno, uno strumento di calcolo elaborato da Eurac research, per supportare i progettisti nella fase iniziali della progettazione (early-design) dell’intervento di riqualificazione. Lo strumento permette di analizzare il potenziale di ventilazione, illuminazione naturale e produzione di energia (termica ed elettrica) che caratterizza l’edificio in funzione delle sue caratteristiche e del contesto nel quale è inserito, e supportare il processo decisionale. In particolare, l’analisi della potenziale integrazione di fotovoltaico sulle superfici, si basa sulla corrispondenza del profilo di produzione con il profilo di domanda dell’edificio, suggerendo la posizione dei pannelli e la capacità da installare, in base al valore attuale netto sviluppato dall’impianto in 25 anni. 

Energy Hub

L’altro caposaldo del pacchetto di riqualificazione proposto da 4RinEU è costituito dall’Energy Hub, un’unità idraulica prefabbricata plug&play, ossia facile da istallare (e anche da mantenere), in grado di migliorare la gestione dei flussi idronici all’interno di un impianto di climatizzazione e produzione di acqua calda sanitaria, coordinandone i diversi elementi e contabilizzando secondo per secondo i consumi (Figura 4). Questo componente, già installato in versione prototipale in un edificio a Madrid, è stato ideato da Eurac research ed è in fase di industrializzazione con il supporto dell’azienda italiana Thermics. Agli occhi dei non addetti ai lavori, si presenta come una scatola da cui partono le tubazioni degli impianti. All’interno della scatola è installato un sistema di valvole, pompe, attuatori e sistemi elettronici di controllo e contabilizzazione, pronti ad essere integrati nell’impianto esistente o riqualificato.

Ventilatori a Soffitto

Per completare il pacchetto di riqualificazione nell’ambito del progetto viene studiato un sistema di regolazione dei ventilatori a soffitto in grado di controllare automaticamente la velocità in base alla temperatura e all’umidità relativa nella stanza al fine di garantire il comfort degli utenti. I ventilatori a soffitto permettono di ridurre il fabbisogno energetico per il raffrescamento grazie alla movimento dell’aria all’interno degli ambienti, garantendo lo stesso livello di comfort comfort degli occupanti anche in presenza di temperature operative superiori a quelle consigliati dalle norme (in assenza di movimento d’aria). Nell’ambito del progetto, attraverso una serie di misure sperimentali in una stanza campione, verranno definite delle strategie di controllo della velocità e del funzionamento dei ventilatori a soffitto tali da garantire una riduzione del fabbisogno energetico per il raffrescamento significativa.

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Contatti

È possibile seguire gli aggiornamenti sullo sviluppo del progetto su www.4rineu.eu o su Facebook e Twitter (@4RinEU). Per ulteriori informazioni è possibile contattare il dipartimento R&D di Adermalocatelli: marcogiuliani@adermasrl.it