Edifici ZEB: cosa sono e come si progettano

Cosa sono gli edifici ZEB? ZEB è l’acronimo di “Zero Energy Building” mentre nZEB significa “nearly Zero Energy Building”. Due definizioni molto simili ma con differenze peculiari: vediamole assieme e chiariamo cosa sono e come si progettano gli edifici ZEB e da quali riferimenti normativi derivano.

Edifici ZEB e nZEB: la definizione

Quando sentiamo parlare o leggiamo di nZEB e ZEB, sappiamo tutti che si tratti di edifici ad alte prestazioni, spesso pero senza addentrarci troppo nel “quanto” siano ad alte prestazioni e nel “come” ottenere queste prestazioni, necessarie per classificare l’edificio come:

• nZEB: nearly Zero Energy Building = edificio ad energia quasi zero
• ZEB: Zero Energy Building = edificio ad energia zero.

Cosa dice la Direttiva EPBD sugli edifici ZEB e nZEB

Il concetto di nZEB venne introdotto oltre un decennio fa, il 19 Maggio 2010, dalla Direttiva Europea EPBD 31/2010/UE (Energy Performance Building Directive). La direttiva definiva l’nZEB come un edificio estremamente efficiente dal punto di vista energetico, ossia che necessitasse di ridotti fabbisogni di energia, soddisfatti tramite l’autoproduzione, ricorrendo quanto più possibile alle fonti rinnovabili.

Direttiva Europea 31/2010/UE (EPBD) – Art. 2: Definizioni

«edificio a energia quasi zero»: edificio ad altissima prestazione energetica, determinata conformemente all’Allegato I. Il fabbisogno energetico molto basso o quasi nullo dovrebbe essere coperto in misura molto significativa da energia da fonti rinnovabili, compresa l’energia da fonti rinnovabili prodotta in loco o nelle vicinanze.
 
«prestazione energetica di un edificio»: quantità di energia, calcolata o misurata, necessaria per soddisfare il fabbisogno energetico connesso ad un uso normale dell’edificio, compresa, in particolare, l’energia utilizzata per il riscaldamento, il rinfrescamento, la ventilazione, la produzione di acqua calda e l’illuminazione

Edifici ZEB e nZEB: il recepimento della EPBD e le tempistiche proposte

In Italia, la Direttiva EPBD è stata recepita Decreto Legge 63/2013, successivamente convertito in Legge il 3 Agosto 2013 nella Legge 90/2013.
A seguito dell’approvazione dei suoi Decreti Attuativi, i DM del 26 Giugno 2015 – contenenti i Requisiti Minimi per edifici esistenti o nuove costruzioni e le relative metodologie di calcolo – divenne cogente.
Comparve inoltre la figura dell’Edificio di Riferimento da utilizzare come target per le verifiche dell’edificio di progetto.

La Direttiva EPBD del 2010 stabiliva quindi che sarebbero dovuti essere nZEB tutti gli edifici:

• Pubblici, dal 1° Gennaio 2019;
• Privati, dal 1° Gennaio 2021.

L’obiettivo europeo al 2050, è di avere un parco immobiliare de-carbonizzato, in cui tutti gli edifici dovrebbero essere a energia zero.

Per questo è stata approvata la Nuova Direttiva EPBD, che in continuità con la norma primigenia, punta ad abbattere le emissioni degli edifici esistenti con una roadmap di cui vi abbiamo già parlato.

TERMOLOG è il software BIM per il progetto e la verifica di nuovi edifici nZEB (Near Zero Energy Building) di edifici ad alte prestazioni sia per l’involucro che per l’impianto.

L’evoluzione da nZEB a NZEB

Il concetto di edificio a energia quasi zero (nZEB = nearly Zero Energy Building) si è evoluto col tempo fino a diventare NZEB (con la N maiuscola, che sta a significare NET) o anche solo ZEB: zero energy building = edificio ad energia zero.
Tale definizione prevede semplicemente che il bilancio annuale sia pari proprio a 0 kWh/mq anno in termini di energia primaria (quella N maiuscola = NET, indica che l’edificio è connesso alla rete elettrica, con cui può scambiare energia).

ZEB o NZEB: come fare?

L’approccio alla progettazione degli ZEB/NZEB prevede che si prendano in considerazione le seguenti voci:

• L’involucro edilizio deve essere ottimizzato. Deve, infatti, vantare eccellenti capacità di isolamento termico in inverno ed altrettanto eccellenti capacità di sfasamento ed attenuazione dell’onda termica in estate. La progettazione di questi aspetti serve in primis a garantire il comfort termico a prescindere dalla stagione. In seconda istanza evita sprechi di energia per dispersione.
• Deve essere effettuato uno studio accurato dell’esposizione solare, delle schermature e degli ombreggiamenti in fase progettuale. Questo per sfruttare al massimo l’orientamento dell’edificio, captando gli apporti solari gratuiti in inverno. Ma anche per attenuare i picchi di irraggiamento solare nelle stagioni e nelle ore più calde, nelle quali potrebbero innescare fenomeni di surriscaldamento.
• Il fabbisogno energetico deve essere quasi nullo (energia zero).
• La progettazione deve eliminare i ponti termici. Il fine è sia garantire l’uniformità prestazionale dell’involucro, sia eliminare muffe, condense e situazioni poco salubri dal punto di vista termo-igrometrico.
• Devono essere tenute in considerazione anche la tenuta all’aria e la ventilazione, per evitare dispersioni di calore indesiderate e garantire al contempo i ricambi minimi necessari;
• L’edificio deve essere dotato di impianti ad elevata efficienza. Questo significa che deve prevedere un sistema di climatizzazione invernale ed estiva, produzione di ACS, illuminazione che siano poco energivori. Meglio ricorrere alla domotica per rendere l’edificio adattivo alle esigenze degli occupanti in relazione alle condizioni esterne.
• L’energia deve essere prodotta da fonti rinnovabili, sfruttando per esempio la geotermia (che alimenterà delle Pompe di Calore) o gli impianti fotovoltaici (che produrranno energia elettrica per sopperire sia ai fabbisogni, sia ai consumi e che potranno anche stoccarla in appositi accumuli).

ZEB o NZEB: il potenziale degli Edifici a Energia Zero

Gli edifici a energia zero hanno un enorme potenziale per diverse ragioni:

• Diminuiscono consumi e bollette energetiche.
• Rendono gli edifici confortevoli in tutte le stagioni.
• Non immettono (o ne immettono pochissime) emissioni in atmosfera.
• Autoproducono energia rinnovabile, sufficiente a condurre l’edificio e talvolta anche a ricaricarne i veicoli.
• Fanno confluire in rete le sovraproduzioni o l’energia inutilizzata, contribuendo alla creazione di una rete sistemica di energia pulita, flessibile e condivisa.

ZEB o NZEB: consigli e conclusioni

Mi permetto infine di formulare alcuni consigli, affinché si possa approcciarsi agli ZEB intraprendendo scelte tecnico/progettuali utili a raggiungere gli alti standard di efficienza:

• Preferire generatori a Pompa di Calore geotermica, a biomassa, o ibridi.
• Progettare un sistema di ventilazione naturale.
• Adottare una VMC a recupero di calore, ove fosse prevista la ventilazione meccanica.
• Adottare strategie di daylighting, per ottimizzare l’uso della luce naturale diurna e prestare particolare attenzione alle schermature ed agli ombreggiamenti.
• Installare lampade ad alta efficienza.
• Prevedere ascensori a recupero di energia, qualora essi fossero necessari nell’edificio.
• Valutare l’adozione di facciate ventilate (Dossier 1, Dossier 2)
• Valutare l’adozione di un tetto verde (Dossier 1, Dossier 2).
• Adottare soluzioni di building automation avanzata (sistemi adattivi BACS a sensori intelligenti).
• Prevedere sempre un impianto fotovoltaico, solare termico o (ancora meglio) ibrido ST+FV.
• Valutare l’installazione di un sistema di accumulo elettrico.
• Progettare solo con una modellazione dinamica oraria.
• Calcolare i ponti termici con un risolutore agli elementi finiti.

Approfondimenti

Osservatorio Nazionale nZEB ENEA