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Gli edifici NZEB

Edifici NZEB: l’innovazione nell’edilizia sostenibile

Tempo di lettura stimato: 8 minuti

Cosa sono gli edifici NZEB? Cosa si deve considerare nella loro progettazione? Ecco un’analisi completa dell’edilizia ad alta efficienza energetica

La progettazione di edifici NZEB (Nearly Zero Energy Buildings) è un processo multidisciplinare che richiede una stretta collaborazione tra architetti, ingegneri, progettisti e altre figure professionali.

L’adozione di un software per la certificazione energetica e l’attenzione ai dettagli sono fondamentali per raggiungere gli obiettivi di efficienza energetica e sostenibilità che caratterizzano questi edifici innovativi.

In questo articolo, esploreremo in dettaglio cosa sono gli Edifici NZEB, le loro caratteristiche chiave, i processi di progettazione e come è possibile renderli ancora più sostenibili attraverso il retrofitting degli edifici esistenti. Inoltre, analizzeremo le sfide che progettisti e costruttori affrontano nel perseguire l’obiettivo dell’energia quasi zero, e i vantaggi tangibili che derivano dalla loro realizzazione.

Immagine di un edificio NZEB

Immagine di un edificio NZEB

Cosa sono gli edifici NZEB: definizione e significato

Gli edifici NZEB, acronimo di “Nearly Zero Energy Buildings” (in italiano: Edifici a Consumo Energetico Quasi Zero), rappresentano un pilastro fondamentale nella sfida globale per la sostenibilità nell’ambito dell’edilizia. Il termine “NZEB” si riferisce a edifici progettati e costruiti con l’obiettivo di minimizzare drasticamente il consumo energetico tradizionale e di compensare il resto della loro richiesta energetica attraverso l’uso di fonti di energia rinnovabile in sito o da rete esterna.

La rilevanza degli edifici NZEB è notevole e si basa su diversi motivi:

  1. risparmio energetico: gli edifici tradizionali sono spesso responsabili di una parte significativa del consumo energetico complessivo di un Paese. Gli edifici NZEB mirano a ridurre in modo drastico questo consumo, contribuendo così alla riduzione delle emissioni di gas serra e all’efficienza energetica generale;
  2. riduzione delle emissioni di carbonio: la produzione di energia utilizzando fonti rinnovabili e il consumo energetico ridotto degli edifici NZEB comportano una significativa riduzione delle emissioni di carbonio. Questo è cruciale per combattere i cambiamenti climatici e raggiungere gli obiettivi di riduzione delle emissioni stabiliti a livello internazionale;
  3. indipendenza energetica: gli edifici NZEB riducono la dipendenza dalla rete elettrica tradizionale, poiché producono in loco la maggior parte o addirittura tutto il loro fabbisogno energetico. Ciò li rende meno vulnerabili a interruzioni di corrente e fluttuazioni dei prezzi dell’energia;
  4. costi operativi ridotti: sebbene gli investimenti iniziali possano essere più elevati per la costruzione di edifici NZEB, i costi operativi a lungo termine sono notevolmente inferiori grazie al ridotto consumo di energia e alla produzione di energia rinnovabile. Questo porta a un notevole risparmio nel tempo.

Ora, concentriamoci sui parametri e sulle caratteristiche chiave che definiscono gli edifici NZEB:

Parametri e caratteristiche chiave degli edifici NZEB

  1. Consumo energetico ridotto: gli edifici NZEB devono soddisfare rigorosi standard di efficienza energetica, garantendo che il loro consumo energetico sia significativamente inferiore rispetto agli edifici convenzionali.
  2. Produzione di energia rinnovabile: la caratteristica distintiva di un NZEB è la capacità di generare energia da fonti rinnovabili come il sole, il vento o la geotermia. Questa energia viene spesso prodotta attraverso l’installazione di pannelli solari fotovoltaici, turbine eoliche o sistemi geotermici.
  3. Isolamento termico avanzato: gli edifici NZEB utilizzano materiali isolanti ad alta efficienza e tecniche di costruzione avanzate per minimizzare le perdite di calore attraverso le pareti, i pavimenti e i tetti. Ciò contribuisce a mantenere la temperatura interna stabile senza la necessità di consumare grandi quantità di energia per il riscaldamento o il raffreddamento.
  4. Ventilazione controllata: la ventilazione è fondamentale per la qualità dell’aria interna negli edifici NZEB, ma deve essere gestita in modo efficiente per evitare dispersioni energetiche. I sistemi di ventilazione controllata garantiscono un flusso d’aria adeguato senza sprechi energetici.
  5. Sistemi di controllo e monitoraggio avanzati: gli edifici NZEB sono dotati di sistemi di controllo e monitoraggio sofisticati che regolano in modo intelligente l’illuminazione, il riscaldamento, il raffreddamento e altri aspetti chiave del consumo energetico.

Gli edifici NZEB rappresentano una pietra miliare nella costruzione sostenibile, contribuendo in modo significativo alla riduzione dell’impatto ambientale e alla promozione di uno stile di vita più eco-sostenibile. La loro combinazione di consumo energetico ridotto, produzione di energia rinnovabile e tecnologie avanzate li rende un modello esemplare per l’edilizia del futuro, con benefici ambientali, economici e sociali considerevoli.

Progettazione di edifici NZEB: fasi principali e strategie esemplificative

La progettazione di edifici NZEB è un processo complesso che richiede l’integrazione di diverse discipline, dalla progettazione architettonica all’ingegneria energetica. Questo viene fatto sia su nuovi edifici che su edifici esistenti. per quanto riguarda quest’ultimo caso, il processo di adeguamento di edifici esistenti a tali standard è noto come retrofitting e implica modifiche e miglioramenti significativi per aumentare l’efficienza energetica.

Di seguito, esploreremo le fasi principali della progettazione di un edificio NZEB e forniremo esempi di tecnologie e strategie di progettazione che consentono di raggiungere gli obiettivi di efficienza energetica.

Fasi principali della progettazione di edifici NZEB

  1. analisi preliminare del contesto: la progettazione di un edificio NZEB inizia con un’analisi approfondita del contesto. Gli architetti e gli ingegneri considerano fattori come la posizione geografica, il clima locale, l’orientamento del sito e le restrizioni normative. Questa fase è fondamentale per stabilire la base su cui costruire la progettazione;
  2. progettazione architettonica: la progettazione architettonica mira a massimizzare l’efficienza energetica attraverso la forma, l’orientamento e la distribuzione degli spazi. Ad esempio, l’uso di ampie aperture vetrate verso sud può sfruttare l’energia solare passiva per il riscaldamento invernale, mentre un’adeguata schermatura solare può prevenire il surriscaldamento estivo;
  3. isolamento termico avanzato: gli edifici NZEB impiegano materiali isolanti ad alte prestazioni e tecniche costruttive avanzate per minimizzare le perdite di calore attraverso le pareti, i pavimenti e i tetti. Esempi di tecnologie includono pannelli isolanti in schiuma rigida, finestre ad alta efficienza energetica e porte ben sigillate;
  4. produzione di energia rinnovabile: un pilastro chiave nella progettazione di edifici NZEB è la generazione di energia da fonti rinnovabili direttamente sul posto. I pannelli solari fotovoltaici sono un esempio comune, ma anche sistemi eolici o geotermici possono sono degli ottimi esempi che possono essere utilizzati in base alla fattibilità;
  5. sistemi di riscaldamento e raffreddamento avanzati: gli edifici NZEB adottano sistemi di riscaldamento e raffreddamento altamente efficienti, come pompe di calore geotermiche, sistemi a pavimento radiante e ventilazione meccanica con recupero di calore. Questi sistemi riducono notevolmente il consumo di energia per il comfort termico;
  6. ventilazione controllata: per garantire un’ottima qualità dell’aria interna senza disperdere l’energia, vengono utilizzati sistemi di ventilazione controllata con recupero di calore. Questi sistemi riscaldano preriscaldano l’aria fresca in ingresso utilizzando l’aria più calda interna. Viceversa accade nel periodo estivo con l’aria da raffrescare.

Esempi di tecnologie e strategie di progettazione

  • pannelli solari fotovoltaici: l’installazione di pannelli solari sul tetto o sulle facciate degli edifici consente di generare energia elettrica pulita per coprire il fabbisogno energetico dell’edificio;
  • isolamento a cappotto: questa tecnica prevede l’applicazione di uno strato isolante continuo sulla facciata esterna dell’edificio, riducendo significativamente le dispersioni di calore;
  • illuminazione a led e sensori di movimento: l’illuminazione a led ad alta efficienza energetica combinata con sensori di movimento consente di ridurre il consumo energetico dell’illuminazione interna;
  • tetti verdi o tetti bianchi: l’uso di tetti verdi, coperti da vegetazione, o tetti bianchi, riflettenti, può contribuire al raffreddamento passivo dell’edificio, riducendo così l’uso di aria condizionata;
  • monitoraggio e controllo avanzato: l’uso di sistemi di monitoraggio intelligente permette di ottimizzare il funzionamento degli impianti in base alle condizioni in tempo reale, massimizzando l’efficienza energetica.
Esempi di tecnologie e strategie di progettazione

Esempi di tecnologie e strategie di progettazione

Vantaggi degli edifici NZEB: un investimento nell’efficienza

Gli edifici NZEB offrono una vasta gamma di vantaggi che spaziano dal risparmio economico all’impatto ambientale ridotto e al miglioramento del comfort degli occupanti. Questi vantaggi fanno sì che gli edifici NZEB siano sempre più attraenti per proprietari, investitori e società di costruzione. Ecco un approfondimento sui principali vantaggi economici, ambientali e di comfort offerti da questi edifici all’avanguardia.

Vantaggi economici

  1. risparmio energetico a lungo termine: gli edifici NZEB sono progettati per massimizzare l’efficienza energetica, il che si traduce in un notevole risparmio sui costi energetici a lungo termine. Grazie all’uso efficiente delle risorse energetiche e all’impiego di fonti rinnovabili on-site, i proprietari possono ridurre in modo significativo le bollette energetiche;
  2. ritorno sugli investimenti (ROI): anche se l’investimento iniziale per la costruzione di un edificio NZEB può essere leggermente superiore rispetto a un edificio tradizionale, il ROI è spesso più rapido grazie ai risparmi energetici ottenuti. In molti casi, l’investimento iniziale viene recuperato in un periodo relativamente breve;
  3. aumento del valore immobiliare: gli edifici NZEB sono considerati un bene di alto valore sul mercato immobiliare, poiché offrono risparmi energetici sostenibili e un ambiente più confortevole. Ciò può tradursi in un aumento del valore patrimoniale dell’edificio.

Vantaggi ambientali

  1. riduzione delle emissioni di CO2: gli edifici NZEB producono una quantità significativamente inferiore di emissioni di anidride carbonica (CO2) rispetto agli edifici convenzionali. L’uso di energie rinnovabili contribuisce, infatti, a ridurre l’impatto ambientale;
  2. minor consumo di risorse: la progettazione attenta e l’efficienza energetica significano che gli edifici NZEB richiedono meno risorse naturali per il loro funzionamento. Ciò aiuta a preservare le risorse non rinnovabili e a ridurre il carico sull’ambiente;
  3. promozione della sostenibilità: gli edifici NZEB incarnano l’approccio alla sostenibilità, contribuendo a promuovere la consapevolezza ambientale e a spingere verso una costruzione più ecologica.

Vantaggi sul comfort

  1. comfort termico e acustico: gli edifici NZEB sono progettati per garantire un elevato livello di comfort termico in tutte le stagioni. Gli alti standard di isolamento termico mantengono una temperatura interna stabile, riducendo anche i rumori esterni;
  2. qualità dell’aria interna: i sistemi di ventilazione avanzati negli edifici NZEB assicurano un’adeguata circolazione dell’aria e un controllo della qualità dell’aria interna. Questo contribuisce ad un maggior benessere degli occupanti;
  3. illuminazione naturale: in questi sistemi si prevede l’uso efficiente della luce naturale, riducendo la dipendenza dall’illuminazione artificiale e migliorando l’ambiente interno;
  4. adattabilità e flessibilità: questi edifici sono spesso progettati per essere adattabili e flessibili, consentendo agli occupanti di personalizzare gli spazi in base alle loro esigenze. Ciò promuove la soddisfazione degli utenti.

Sfide e ostacoli nella realizzazione di edifici NZEB

La progettazione e la costruzione di edifici a energia quasi zero portano con se anche sfide significative che devono essere affrontate dai progettisti, dai costruttori e dalle parti interessate. Ecco un’analisi approfondita delle principali sfide e ostacoli legati agli edifici NZEB:

  1. Costi iniziali elevati

Problema: la progettazione e la costruzione di edifici NZEB richiedono spesso un investimento iniziale più elevato rispetto agli edifici tradizionali. Questo può scoraggiare i proprietari o gli investitori che potrebbero essere preoccupati per il ritorno sugli investimenti.

Soluzione: è importante educare i clienti e gli investitori sui benefici a lungo termine degli edifici NZEB, compresi i risparmi energetici e la crescita del valore patrimoniale. Inoltre, le politiche governative e gli incentivi finanziari possono contribuire a ridurre il divario di costo iniziale.

  1. Complessità del design e dell’integrazione

Problema: la progettazione di un edificio NZEB richiede una comprensione approfondita dell’efficienza energetica, delle tecnologie rinnovabili e dell’integrazione dei sistemi. La complessità del processo di design può essere una sfida per gli architetti e gli ingegneri.

Soluzione: la formazione continua e la collaborazione tra team multidisciplinari sono fondamentali per affrontare questa sfida. L’uso di un software energetico BIM può semplificare l’integrazione dei sistemi e migliorare l’efficienza del processo di progettazione.

  1. Manutenzione e gestione complesse

Problema: gli edifici NZEB richiedono un’attenzione particolare alla manutenzione e alla gestione per garantire che continuino a funzionare in modo efficiente nel tempo. La mancanza di manutenzione può compromettere le prestazioni energetiche.

Soluzione: è necessario stabilire piani di manutenzione preventiva ben definiti e formare il personale sulla gestione dei sistemi avanzati presenti negli edifici NZEB. L’uso di tecnologie di monitoraggio (BIM IoT platform) e facility management software può semplificare la gestione a lungo termine.

L'importanza del monitoraggio energetico

L’importanza del monitoraggio energetico

  1. Formazione e consapevolezza

Problema: la progettazione e la costruzione di edifici NZEB richiedono competenze specializzate che potrebbero non essere ampiamente diffuse nell’industria edilizia. La mancanza di consapevolezza e formazione può ostacolare l’adozione di queste pratiche.

Soluzione: investire in programmi di formazione e istruzione per architetti, ingegneri e costruttori è essenziale per sviluppare le competenze necessarie. La creazione di reti professionali e l’accesso a risorse informative possono anche sostenere la crescita della conoscenza.

  1. Fornitura di materiali sostenibili

Problema: la disponibilità di materiali da costruzione sostenibili e a basso impatto ambientale può rappresentare una sfida, specialmente in regioni in cui tali materiali non sono ampiamente distribuiti.

Soluzione: l’industria dei materiali da costruzione sta sviluppando rapidamente soluzioni sostenibili. Collaborare con fornitori e produttori che offrono materiali certificati può contribuire a superare questa sfida.

Gli edifici NZEB rappresentano il futuro dell’edilizia sostenibile, in cui la massimizzazione dell’efficienza energetica e l’impiego di fonti rinnovabili diventano la norma. Mentre le sfide possono essere significative, i benefici economici, ambientali e di comfort offerti da questi edifici sono ineguagliabili.

Video di come progettare gli edifici NZEB con un software per la certificazione energetica

Di seguito metto a tua disposizione un video che ti mostra brevemente come puoi sfruttare le potenzialità di un software per la progettazione energetica negli edifici NZEB.

termus
termus

 

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