Tecnologia dell'architettura II

IL RETROFITTING ENERGETICO E BIOCLIMATICO NELLA

RIQUALIFICAZIONE EDILIZIA

INTRODUZIONE............................................................................................................ 3

IL RETROFITTING TECNOLOGICO ED ENERGETICO. UNA SPECIFICAZIONE

TERMINOLOGICA.......................................................................................................... 3

LE AZIONI PER IL RETROFITTING DEGLI EDIFICI...........................................................3

TECNOLOGIE PER IL RETROFITTING.............................................................................4

L’ATTUALE QUADRO NORMATIVO COME RIFERIMENTO PER LO SVILUPPO PROGETTUALE

....................................................................................................................................... 5

IL SIGNIFICATO ED IL CONCETTO DI “RETROFIT” PER UN CORRETTO

INQUADRAMENTO NORMATIVO.................................................................................... 5

IL QUADRO LEGISLATIVO DI RIFERIMENTO..................................................................7

DEFINIZIONE DELL’APPROCCIO METODOLOGICO DALLA FASE DI ANALISI VALUTATIVA

ALLA DEFINIZIONE METAPROGETTUALE DEGLI OBIETTIVI E DELLE STRATEGIE DI

INTERVENTO................................................................................................................. 12

L’APPROCCIO METODOLOGICO.................................................................................. 12

ANALISI DEL CONTESTO AMBIENTALE DI RIFERIMENTO.............................................15

ANALISI DEL CONTESTO EDILIZIO..............................................................................31

LA SINTESI VALUTATIVA DELLE ANALISI E LA FASE METAPROGETTUALE DI

DEFINIZIONE DEGLI OBIETTIVI E DELLE STRATEGIE DI INTERVENTO.........................33

TECNOLOGIE, STRATEGIE DI INTERVENTO E SOLUZIONI TECNICHE..............................35

L’IMPOSTAZIONE METODOLOGICA.............................................................................35

ECCESSIVO SOLEGGIAMENTO ESTIVO..........................................................................36

REALIZZAZIONE DI MASSE TERMICHE INTEGRATE ALLE STRUTTURE ESISTENTI.......36

RIVESTIMENTO DELLE FACCIATE CON ELEMENTI RIFLETTENTI...................................38

RIVESTIMENTO DELLE SUPERFICI CON PITTURE RIFLETTENTI....................................40

FACCIATE VENTILATE................................................................................................. 44

SCHERMI VEGETALI.................................................................................................... 48

VETRI A CONTROLLO SOLARE: A BASSO FATTORE SOLARE E SELETTIVI....................52

MODIFICA DEL FATTORE SOLARE DEI VETRI ESISTENTI: PELLICOLE A CONTROLLO

SOLARE..................................................................................................................... 55

SISTEMI FISSI DI SCHERMATURA ESTERNA................................................................57

SISTEMI MOBILI DI SCHERMATURA ESTERNA.............................................................60

COPERTURE VENTILATE............................................................................................. 63

ISOLAMENTO TERMICO MULTISTAGIONALE DELLA COPERTURA – MATERIALI E

TECNOLOGIE.............................................................................................................. 67

SOLUZIONI TECNICHE DI “COOL ROOF”.....................................................................69

COPERTURE VEGETALI............................................................................................... 72

SCARSO LIVELLO DI SOLEGGIAMENTO INVERNALE.......................................................76

1

SISTEMI SOLARI PASSIVI A “POZZO SOLARE”............................................................76

SISTEMI E TECNOLOGIE DI ISOLAMENTO ULTRASOTTILE...........................................78

TECNOLOGIE DI INSUFFLAGGIO.................................................................................83

AUMENTO DELLE SUPERFICI DI INVOLUCRO TRASPARENTI........................................87

SISTEMI E TECNOLOGIE A LIGHT PIPE........................................................................88

ALTA VENTILAZIONE INVERNALE DELL’INVOLUCRO EDILIZIO........................................90

SOLUZIONI TECNICHE PER LA PROTEZIONE ANTIVENTO E LA TENUTA ALL’ARIA DELLE

SUPERFICI DELL’INVOLUCRO EDILIZIO.......................................................................90

SOLUZIONI TECNICHE PER LA RIDUZIONE DELLA PERMEABILITÀ ALL’ARIA DEI

SERRAMENTI ESTERNI............................................................................................... 93

SCARSA VENTILAZIONE ESTIVA DELL’EDIFICIO.............................................................96

SISTEMI DI VENTILAZIONE NATURALE CON TORRI/CAMINI DEL VENTO......................96

VENTILAZIONE MECCANICA E CONTROLLATA..........................................................100

BUON LIVELLO DI SOLEGGIAMENTO INVERNALE........................................................104

SISTEMI SOLARI PASSIVI A MURO SOLARE...............................................................104

SISTEMI SOLARI PASSIVI A CAMINO SOLARE (RISCALDAMENTO SOLARE

AEROTERMICO)........................................................................................................ 107

TECNOLOGIE FOTOVOLTAICHE INTEGRATE ALLE STRUTTURE VERTICALI DI

INVOLUCRO............................................................................................................. 112

SISTEMI SOLARI PASSIVI A GUADAGNO DIRETTO.....................................................115

SISTEMI SOLARI PASSIVI A “SPAZIO SOLARE” (SERRE INTEGRATE O ADDOSSATE)..119

IMPIANTO A COLLETTORI SOLARI PER LA PRODUZIONE DI ENERGIA TERMICA DA

FONTE RINNOVABILE............................................................................................... 123

BUONI LIVELLI DI VENTILAZIONE DELLE SUPERFICI DELL’INVOLUCRO EDILIZIO.........128

CONFIGURAZIONE DELLE FINESTRATURE E DEGLI SPAZI INTERNI PER L’ATTUAZIONE

DELLA VENTILAZIONE TRASVERSALE (VENTILAZIONE PASSANTE)..........................128

DIMENSIONAMENTO E RICONFIGURAZIONE DELLE FINESTRATURE.........................131

SISTEMI E TECNOLOGIE PER IL MICROEOLICO.........................................................134

ECCESSIVI LIVELLI DI UMIDITÀ.................................................................................... 138

PITTURE MINERALI FOTOCATALITICHE.....................................................................138

2

INTRODUZIONE

IL RETROFITTING TECNOLOGICO ED ENERGETICO. UNA

SPECIFICAZIONE TERMINOLOGICA

Volendo preliminarmente chiarire il concetto di “retrofit” o “retrofitting” se il

riferimento è direttamente all’azione svolta possiamo ricomprendere questo tipo di

interventi nell’ambito della riqualificazione edilizia, laddove rappresentano una sua

specifica declinazione attuata “attraverso tecnologie e prodotti innovativi e tesi ad

adattare o adeguare la preesistenza a nuove esigenze, offrendo nuove prestazioni o

nuove prestazioni non previste originariamente. In termini generali il retrofit si

definisce come un’stanza di adeguamento e modernizzazione attuata con parti e

dispositivi modificati oppure nuovi, caratterizzandosi per l’introduzione di

aggiornamenti efficienti al fine di implementare sistemi edilizie preesistenti secondo

una logica di adattamento, di conformazione e di integrazione.

Il termine “retrofitting” si riferisce a differenti prassi operative non esclusive del

settore energetico-ambientale in rapporto al quale prende la specifica aggettivazione

di retrofitting tecnologico ed energetico, ma estendibili anche ad altri campi tecnici.

Il concetto di “retrofit” definisce prassi operative caratterizzate:

dal riferimento e dall’applicazione di tecnologie e soluzioni tecniche innovative

 dalla realizzazione di nuovi elementi ed assetti architettonici ed impiantistici

 dalla modificazione delle originarie caratteristiche dell’assetto fisico e

 funzionale degli edifici

dal potenziamento delle prestazioni, estese a differenti categorie di esigenze e

 requisiti, dei componenti e degli spazi edilizi

Prassi operative che configurano interventi e realizzazioni sul contesto edilizio

esistente, di tipo integrativo. Si tratta, in particolare, di interventi finalizzati ad una

“modernizzazione” del sistema edificio-impianto nell’ottica dell’aggiornamento,

miglioramento ed adeguamento prestazionale riferiti a nuovi standard esigenziali e

normativi , che nel caso del retrofitting tecnologico e energetico risultano riferiti

all’innalzamento della prestazione energetica dell’edificio e quindi alla riduzione degli

input energetici necessari a determinare adeguate condizioni di comfort

microclimatico nei confronti dei differenti parametri del comfort ambientale,

contemplando anche specifiche modalità tecniche ecoefficienti per la produzione di

energia destinata al fabbisogno energetico dell’edificio

Tecnologie e soluzioni innovativi per l’isolamento termico, per la climatizzazione

invernale ed estive, per la produzione energetica da fronte rinnovabile, per il controllo

dei parametri di comfort ambientale e per il contenimento dei consumi energetici,

risultano centrali nell’ambito delle strategie e degli interventi di retrofitting tecnologico

ed energetico. L’intervento di retrofit contempla l’introduzione di nuove valenze e

qualità di livello architettonico, morfologico, spaziale, funzionale, espresse e

realizzabili sull’edificio esistente, condotte secondo differenti modalità tecnico-

progettuali che fanno riferimento a quattro fondamentali tipologie di azione:

1. addizione

2. integrazione

3. sostituzione

4. sottrazione

LE AZIONI PER IL RETROFITTING DEGLI EDIFICI

L’operazione di addizione consiste nell’aggiungere all’edificio esistente dei

componenti, elementi tecnici, volumetrie, non esistenti originariamente. Le addizioni 3

volumetriche possono riguardare volumi tecnici o abitabili e vanno a riconfigurare

l’edificio, dal punto di vista architettonico, spesso in misura anche significativa. Un

esempio di addizione volumetrica è la realizzazione di serre addossate e spazi solari

integrati nelle logge, nei balconi, sulle terrazze

L’integrazione riguarda l’aggiunta di componenti edilizi e/o elementi costruttivi al

fine di implementare determinate funzioni e livelli prestazionali. Le parti ed i

componenti edilizi dei quali si desidera ri-gradare, ottimizzare, implementare i livelli

funzionali o prestazionali, vengono in genere mantenute in opera e collaborano

sinergicamente con i materiali, i componenti e gli elementi tecnici con i quali è stata

realizzata l’integrazione. Un esempio di integrazione è la realizzazione di un sistema di

isolamento a cappotto applicato all’involucro esistente

L’operazione di sostituzione prevede la rimozione di componenti, elementi tecnici,

parti funzionali, per realizzare analoghi elementi caratterizzati da livelli prestazionali

superiori o differenti, adeguati agli obiettivi di progetto. La sostituzione, pertanto, è

un’azione basilare ai fini dell’ammodernamento e dell’aggiornamento dei livelli

prestazionali degli edifici

L’operazione di sottrazione riguarda la rimozione e l’eliminazione di superfici e

volumi attraverso operazioni di demolizione. Si tratta di operazioni spesso correlate ad

esigenze bioclimatiche e di comfort ambientale. Analogamente all’operazione di

addizione anche l’operazione di sottrazione va in genere a riconfigurare l’edificio dal

punto di vista architettonico. Negli interventi di retrofit spesso tali azioni tecnico-

progettuali si sovrappongono e l’intervento può risultare caratterizzato dalla

compresenza di differenti azioni, dando luogo ad un edificio diverso dall’originario

sotto molteplici profili.

TECNOLOGIE PER IL RETROFITTING

Oltre alle specifiche “azioni progettuali” la riuscita dell’intervento di retrofitting, la

valenza prestazionale del nuovo edificio oggetto di intervento, risultano strettamente

correlate alle tecnologie utilizzate ed al loro livello di integrazione nel contesto edilizio

di riferimento. Ciò definisce uno scenario in cui va sottolineata l’importanza, per gli

operatori e per le imprese del settore, di investire in tecnologia, la ricchezza dei saperi

tecnici e tecnologici e la capacità di individuare, fornire e realizzare soluzioni

tecnologicamente adeguate, caratterizzate da un elevato di innovazione, diviene una

condizione indispensabile

In tale scenario, particolarmente importante è il ruolo dell’innovazione tecnologica,

che consente di definire materiali e soluzioni tecniche potenziate, rispetto agli

standard tradizionali, spesso multifunzionali, finire materiali e soluzioni tecniche

potenziate, rispetto agli standard tradizionali, spesso multifunzionali, in grado di

elevare i livelli prestazionali di tipo energetico-ambientale dell’edificio adeguandoli alle

attuali esigenze e richieste dell’apparato normativo

Il concetto ed il tema delle “tecnologie devianti”, devianti dalle norme e dei

materiali edilizi tradizionali, in grado di sostituire la complessità degli elementi naturali

alla centralità del manufatto architettonico, riacquistano una rinnovata attualità. Le

“tecnologie devianti” possono essere ridefinite come quelle tecnologie che individuano

procedure e soluzioni tecniche in grado di razionalizzare l’affollamento di offerte che

caratterizzata il settore dell’edilizia, proponendo soluzioni, ad alto potenziale

prestazionale, innovative e risolutive delle complesse problematiche in gioco.

Il concetto di tecnologie devianti, se da un lato individua i confini entro i quali ricercare

e ridefinire la dimensione tecnologica di riferimento, dall’altro è estendibile all’intero

scenario dalla produzione architettonica e non esclusivamente a quello del recupero,

della riqualificazione e dell’ammodernamento del costruito esistente. Ai fini di definire

margini concettuali ancora più specifici intorno alla tematica della tecnologia per il

retrofitting degli edifici, si propone il concetto di “tecnologie riconfiguranti”, ovvero

4

di tecnologie attraverso la cui applicazione ed integrazione all’edificio, si va a

modificare la sua configurazione a differenti livelli: architettonico, fisico-costitutivo,

impiantistico. La realizzazione di uno spazio solare integrato ad un involucro edilizio

che originariamente non lo prevedeva, nell’ambito di un intervento di retrofitting

tecnologico ed energetico, va certamente a riconfigurare l’edificio dal punto di vista

architettonico, di organizzazione degli spazi interni, nonché specificamente

impiantistico in relazione ad un mutato funzionamento energetico. Così come la

realizzazione di una facciata fotovoltaica finalizzata ad utilizzare il potenziale

energetico-ambientale determinato dalla convenzione esposizione solare e dalle

favorevoli condizioni di contesto, va a riconfigurare l’edificio dal punto di vista

architettonico e dal punto di vista energetico. In altri termini, si retrofitting tecnologico

ed energetico si prefigge l’obiettivo di riqualificare l’edificio attrazione azioni di

aggiornamento, miglioramento, adeguamento, addizione, sostituzione, integrazione e

modificazione nella rispondenza a un mutato a quadro esigenziale e di obiettivi di

progetto, la tecnologia di riferimento dovrà essere rispondente e congruente con tali

istanze operative, contemplando una riconfigurazione dello stesso edificio rispetto ai

differenti parametri fisico-costitutivi che lo caratterizzano. Si potrà pertanto definire il

concetto di “tecnologie riconfiguranti”, come specifico ambito tecnologico

comprendente sistemi e tecnologie in grado di determinare un upgrade

L’ATTUALE QUADRO NORMATIVO COME RIFERIMENTO PER

LO SVILUPPO PROGETTUALE

IL SIGNIFICATO ED IL CONCETTO DI “RETROFIT” PER UN CORRETTO

INQUADRAMENTO NORMATIVO

Al fine di inquadrare correttamente il retrofit energetico e bioclimatico nell’attuale

quadro normativo è opportuno definire con chiarezza il concetto di “retrofit”, ovvero

declinarlo nelle sue valenze e connotazioni peculiari.

Nell’ambito di una crescente necessità di riqualificazione del patrimonio edilizio

costruito, perché spesso caratterizzato da un approccio tecnologico superato

dall’innovazione e dall’uso di tecnologie non raffrontabili, in termini qualitativi e

prestazionali dei prodotti e dei sistemi che vanno a definire, con quelle di attuale

riferimento, e da una rispondenza ad un quadro normativo ed esigenziale ormai

superato e sostituito da nuove istanze e nuove esigenze, il retrofit tecnologico

rappresenta una specifica declinazione della riqualificazione laddove questa si attua

attraverso tecnologie e prodotto innovativi e tesi ad adattare o adeguare le

preesistenze a nuove esigenze, offrendo nuove prestazioni o prestazioni non previste

originariamente

Il retrofit costituisce pertanto una risposta ad una necessità di adeguamento nei

confronti dell’attuale scenario ambientale, tecnologico, esigenziale e normativo. Tratto

distintivo del retrofit o meglio, del retrofitting, riferendo il termine all’azione

progettuale e realizzativa, è dunque il perseguimento di una “modernizzazione” della

situazione di contesto da conseguire utilizzando prodotti, sistemi e tecnologie

innovative.

L’intervento di retrofit tecnologico segue logiche progettuali in grado di incidere anche

significativamente sul progetto architettonico e impiantistico originario, e quindi sulla

condizione architettonico-morfologica, funzionale e impiantistica del costruito

preesistente, in funzione di obiettivi e strategie di adattamento, di modificazione

morfologica e fisico-costitutiva, di addizione e/o sottrazione volumetrico-spaziale, di

integrazione e di sostituzione. Inoltre, le modalità