La scelta impiantistica per la climatizzazione in base alla tipologia di edificio: scelta economica e scelta etica

Nelle ristrutturazioni, così come nelle nuove costruzioni, la scelta degli impianti ha un ruolo fondamentale nella qualità energetica dell’edificio. Le possibilità sono molteplici: in caso di ristrutturazione, naturalmente, saranno più limitate, legate alla “profondità” degli interventi sull’esistente; in caso di nuova costruzione, invece, non saranno solo gli impianti a fare la bontà di una costruzione ma anche il sistema costruttivo e i materiali scelti per l’involucro edilizio.

Tra gli obiettivi, in ciascuno dei casi, l’ottenimento della miglior prestazione energetica possibile è un fattore molto importante e che fa sentire il proprio peso sul piatto della bilancia, nell’obiettivo globale d’intervento del raggiungimento del più vantaggioso compromesso costi/benefici: un intervento impiantistico/edilizio è senz’altro un impegno economico che va ponderato in base alle esigenze della committenza e alle sue possibilità. Tuttavia, la convenienza non si limita soltanto alle spese da affrontare nell’immediato, ma mette in gioco altri fattori che portano a ricercarla in termini di investimento basato sul medio-lungo termine.

I progettisti, i produttori e i committenti, devono oggi fare i conti con una serie di prescrizioni normative volte alla minimizzazione dell’impatto ambientale degli edifici rendendoli poco energivori e sempre più integrati con fonti energetiche naturali e/o rinnovabili in grado di assolvere in percentuale rilevante il loro fabbisogno.

Analogamente a quanto detto per la questione della convenienza economica, anche le scelte progettuali/costruttive hanno una duplice valenza: da una parte vi sono, appunto, le prescrizioni normative, dall’altra la sensibilità dei soggetti coinvolti verso una qualità della vita che vada oltre il mero raggiungimento di elevate classi energetiche basato sul concetto dello stare al di sotto di determinati valori-limite numerici, ma che sia la risultante di una serie di scelte consapevoli che anche in questo caso abbiano lo sguardo lungimirante verso il futuro.

Come ottenere la migliore prestazione energetica? Le prescrizioni normative

La Direttiva 2005/32/CE del Parlamento Europeo, conosciuta anche come Eco-Design, al fine di favorire lo sviluppo, la valorizzazione e l’integrazione delle fonti rinnovabili preferendo tecnologie a minore impatto ambientale e miglior rendimento energetico, ha imposto a tutti gli stati membri dell’Unione Europea, a partire dal 26/09/2015, l’immissione sul mercato esclusivamente di apparecchi che soddisfino i nuovi requisiti minimi di efficienza energetica e la salvaguardia dell’ambiente. Si parla quindi di:

• Caldaie con rendimento stagionale ³ 86% (caldaie a condensazione);
• Caldaie di tipo B1 per sola sostituzione su CCR esistenti con rendimento stagionale ³ 75% (la deroga riguarda le caldaie per solo riscaldamento P £ 10 kW e caldaie combinate P £ 30 kW).

L’obbligo riguardava unicamente i produttori e non comportava il ritiro dal mercato delle caldaie di tipo tradizionale, le quali possono essere ancora installate purché la data di fabbricazione risulti antecedente al 26 Settembre 2015. Continuano ad essere prodotte le caldaie “a camera aperta”, da installare nei casi in cui non sia possibile andare a sostituire un vecchio generatore con uno a condensazione.

Altra questione rilevante del settore è l’introduzione dell’etichettatura energetica dell’impianto (definita dalla normativa Ecolabel), che riporta la classificazione energetica così suddivisa: da A++ a G per gli apparecchi per riscaldamento degli ambienti e da A a G per gli apparecchi per produzione di acqua calda sanitaria.

La Direttiva europea 2010/31/UE EPBD recast (Energy Performance Building Directions) prescrive i requisiti di prestazione energetica degli edifici, proseguendo e integrando quanto iniziato con le Direttive 2002/91/CE (sostituita da quella succitata), 2009/125/CE ERP (relativa ai requisiti di prestazione energetica dei prodotti connessi all’uso di energia e all’obbligo di marcatura CE degli stessi quali, tra gli altri, elettrodomestici e apparecchi illuminanti), 2009/28/CE (prescrizioni di utilizzo di energia da fonti rinnovabili).

In particolare, la Direttiva stabilisce che tutti gli edifici di nuova costruzione indistintamente dalle dimensioni e dalle destinazioni d’uso dal 31 Dicembre 2020 siano ad energia quasi zero (termine anticipato al 31 Dicembre 2018 per edifici occupati da enti pubblici o di loro proprietà) definendo un N.Z.E.B. (Nearly Zero Energy Building) come “un edificio ad altissima prestazione energetica. 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”.

Il Regolamento Europeo 517/2014, in vigore dal 2015, vieta l’utilizzo dei gas fluorurati refrigeranti, i gas che vengono impiegati nei sistemi di climatizzazione per il raffreddamento dell’aria, che abbiano un indice GWP (Global Warming Potential, valore che esprime il contributo all'effetto serra di un gas relativamente all'effetto della CO₂) superiore a 750. Attualmente la maggior parte degli impianti di condizionamento utilizza il gas R410A che vanta una bassa tossicità, l’assenza di molecole di cloro e un elevato rendimento, tuttavia il suo indice GWP è ben superiore al valore limite imposto dal nuovo regolamento. La ricerca delle case produttrici di sistemi di climatizzazione ha trovato nei gas R32 e DR55 le migliori alternative all’R410A, altrettanto performanti e molto meno inquinanti. Prodotti in linea con i requisiti richiesti dal regolamento europeo sono già sul mercato.

Le suddette Direttive sono state recepite in Italia inizialmente con il D.Lgs. 192/2005 (cosiddetto Decreto Requisiti Minimi, successivamente modificato dal D.Lgs. 311/2006), attuativo della prima Direttiva europea EPBD 2002/91/CE, poi con la Legge 90/2013, a seguito della Direttiva aggiornata 2010/31/UE, ed i relativi Decreti attuativi del D.M. 26 giugno 2015 (Approfondisci: attestato di prestazione energetica: quadro normativo).

Tali prescrizioni non vanno viste soltanto come obblighi ai quali ottemperare, bensì come strumento-guida per produttori e progettisti verso la reale sostenibilità delle proposte costruttivo-impiantistiche, in un’ottica che ponga attenzione all’intero ciclo di vita di un “prodotto” e che consideri quindi il suo impatto ambientale partendo dalla costruzione e arrivando, attraverso il periodo di esercizio, sino alla dismissione.

In questa realtà di economia circolare le scelte della committenza hanno un ruolo determinante: esistono sul mercato prodotti che, a fronte di un costo d’acquisto inferiore, riescono a garantire la conformità normativa continuando a utilizzare materiali e gas di origine fossile (composti plastici per la coibentazione, gas refrigeranti ad alto coefficiente GWP, gas metano, ecc.), ma che non possono rispondere, per loro natura, al necessario cambiamento di prospettiva che gli acquirenti sono chiamati a fare.

Il reale rinnovamento che oggi dobbiamo compiere sta nella componente etica dei nostri acquisti e delle nostre abitudini di utilizzo.

Questo non sottintende inevitabilmente interventi drastici su edifici e relativi impianti, la componente etica di cui stiamo parlando può partire da piccole opere di riqualificazione ed efficientamento, da accorgimenti atti ad evitare gli sprechi, dall’informazione che produttori e progettisti devono promuovere nei confronti dell’utenza e dal ruolo “attivo” che quest’ultima deve ricoprire sin dall’ambito progettuale, sviluppando coscienza e consapevolezza rispetto al come siano conseguibili benefici (per sé stessa e per l’ambiente) e vantaggio economico in modo differente dall’apparente convenienza di un acquisto conclusosi al prezzo più basso.

Le possibili soluzioni da adottare in caso di sostituzione di un generatore di calore

La spesa per la climatizzazione è tra le maggiori nella gestione di un edificio/unità abitativa e gli apparecchi/impianti ad essa correlati sono tra le maggiori fonti di inquinamento ambientale: ecco perché le normative sono sempre più restrittive ed ecco perché è fondamentale che la sensibilizzazione, l’educazione, l’informazione, la componente etica siano alla base delle scelte dell’utenza.

Non esiste la “formula” per un impianto di climatizzazione ideale o standard: lo stesso mercato che continua a offrire prodotti di vecchia concezione offre, al contempo, una vastissima scelta di apparecchi, sistemi e complementi che possono coprire il fabbisogno di climatizzazione di qualsiasi edificio (che si tratti di piccoli appartamenti, abitazioni di ampia metratura, centrali termiche per condomini, edifici destinati alla produzione, al terziario, ecc.).

Il miglior impianto possibile sarà progettato ad hoc per le specifiche esigenze di ogni singolo intervento frutto di progettazione specifica, capace di combinare la ricerca tra le possibilità dell’offerta, il corretto dimensionamento, l’integrazione di più apparecchi con le reali esigenze del committente in bilanciata secondo la maggior convenienza che questi ne potrà trarre mediante la sua possibilità economica d’investimento.

Le possibilità impiantistiche cambiano molto a seconda che si tratti di nuova costruzione, ristrutturazione di un edificio o soltanto di una parte di esso: naturalmente il fatto di poter progettare un impianto per un fabbricato di nuova costruzione consentirà di sfruttare al massimo le soluzioni impiantistiche integrandole al meglio, mentre casi differenti richiederanno interventi puntuali quanto più possibile riqualificativi. Come accennato, tradizionali o meno, gli odierni impianti di riscaldamento e climatizzazione sono arrivati ad avere un’altissima resa a fronte di consumi contenuti, inoltre la strada che sempre più si sta aprendo è quella dell’impianto ibrido, ossia costituito dalla combinazione tra generatori di calore, pompe di calore/climatizzatori, sistemi radianti e circuiti di ricambio aria.

In caso di sostituzione di un generatore di calore, ad esempio, l’utente potrà scegliere tra l’intervento più semplice, ossia l’installazione di una caldaia a condensazione alimentata a gas, oppure, in un’ottica “alternativa”, potrà optare per una caldaia a condensazione o a biomassa, un’idrostufa a pellet o un termocamino (Generatori a biomassa: tutto ciò che c’è da sapere) che vadano ad alimentare l’impianto preesistente a termosifoni o a pannelli radianti.

Nell’ambito di un intervento più profondo, ma comunque non troppo invasivo, un’ulteriore opzione potrà essere un impianto canalizzato con pompa di calore aria/acqua completamente alimentato elettricamente, in grado di assolvere alle necessità di riscaldamento invernale e di raffrescamento estivo. Ognuno di questi sistemi per la climatizzazione potrà, mediante appositi scambiatori, essere collegato a serbatoi di accumulo di acqua tecnica (nel caso delle caldaie e delle idrostufe) e di acqua calda sanitaria (in tutti i casi): tali elementi di stoccaggio di volumi d’acqua, alla quale il calore prodotto dal generatore viene ciclicamente trasferito e poi mantenuto grazie agli strati coibenti, riducono sensibilmente i consumi di energia (elettricità/combustibile) in quanto evitano l’azionamento del generatore ad ogni “richiesta” (al contrario di quanto avviene nel caso dei generatori istantanei). Un impianto solare termico correttamente dimensionato e collegato all’accumulo di A.C.S. ridurrà ulteriormente gli interventi dei generatori. La possibilità di creare un sistema ibrido, citato poc’anzi, porterà l’ulteriore vantaggio di azionare generatore e pompa di calore in esercizio abbinato o alternativo, a seconda della specifica esigenza in un preciso momento, tramite un gestore d’impianto il quale, in maniera automatica, garantirà la prestazione ottimale in considerazione di quale sia la fonte più vantaggiosa in termini energetici ed economici.

Il comfort indoor non riguarda soltanto la temperatura dell’ambiente ma anche la qualità dell’aria che in esso è presente: è senza dubbio utile l’installazione di un impianto di ventilazione meccanica controllata, ossia un sistema canalizzato che estrae l’aria insalubre dai locali e immette in essi un quantitativo corrispondente di aria filtrata e pulita. Tali impianti sono dotati di sistemi di recupero del calore il quale, mediante uno scambiatore presente nell’impianto, garantisce non solo il corretto ricircolo dell’aria degli ambienti, ma ne mantiene costante la temperatura e l’umidità relativa, creando così un livello di comfort ottimale ed evitando dispersioni termiche. Esistono, in tale ambito, piccoli scambiatori con recupero di calore per singola stanza, i quali abbisognano soltanto di un collegamento elettrico e di un foro d’uscita su una parete perimetrale. Sono piuttosto economici e privi di sensori e meccanismi di autoregolazione, a differenza dei grandi impianti centralizzati dotati di sonde interne ed esterne per il rilevamento e l’autoregolazione, ben più complessi e costosi.

La scelta va ponderata, come sempre, alle reali esigenze dell’utenza, considerando anche la tipologia, la dimensione e la destinazione d’uso dell’ambiente in cui questi impianti verranno posti in esercizio.

Un aspetto non più trascurabile nell’ambito della climatizzazione è senz’altro quello legato alla termoregolazione: il monitoraggio ed il controllo della temperatura, dell’umidità relativa, e la gestione delle risorse impiantistiche sono aspetti che contribuiscono a garantire il comfort abitativo sfruttando qualsiasi tipo di impianto al meglio, ottimizzandone resa/rendimento ed evitando sprechi energetici.

I dispositivi più “elementari” per la termoregolazione sono le valvole termostatiche installate direttamente sul singolo elemento di un tradizionale sistema di riscaldamento a termosifoni: obbligatori per gli impianti condominiali centralizzati da Giugno 2017 (D.Lgs. 102/2014 e correttivo 141/2016), questi dispositivi sono utili anche in abitazioni a riscaldamento autonomo, in assenza di altri sistemi di termoregolazione, in quanto permettono la gestione della temperatura di ogni singolo corpo diffusore favorendo il risparmio energetico mediante l’impostazione consapevole della temperatura più corretta per ogni ambiente della casa.

Altri dispositivi ormai consolidati nell’impiantistica sono i cronotermostati, ossia dispositivi che rilevano la temperatura di un ambiente e gestiscono di conseguenza l’accensione e lo spegnimento del generatore per il raggiungimento ed il mantenimento della temperatura desiderata e mediante i quali è possibile stabilire il funzionamento dell’impianto in determinate fasce orarie giornaliere; il comfort abitativo e il maggior risparmio energetico si ottengono installando più di un termostato in specifici locali in modo da attuare una “zonizzazione” raggruppando vari locali.

I più moderni impianti sono già dotati di sistemi meccanici e software per l’autoregolazione e la gestione automatica delle risorse, nonché di sistemi di interfaccia con l’utente via app o da remoto tramite smartphone, tablet, PC; inoltre, ormai tutte le aziende produttrici offrono prodotti predisposti per l’integrazione con un sistema di gestione unico come può essere un sistema di Home/Building automation. I sistemi domotici sono impianti che integrano tutte le componenti impiantistiche di un’unità o di un edificio in un unico sistema di gestione. L’avanzamento tecnologico odierno sta facendo sì che tali sistemi siano sempre più accessibili e sempre più efficienti. La loro funzione è tutt’altro che limitata al controllo/gestione della climatizzazione, infatti essa si estende anche ai sistemi integrati di produzione di energia, sistemi d’allarme, sistemi di illuminazione interna ed esterna, le schermature solari, ecc.

La produzione di energia da fonti rinnovabili (obbligatoria per nuove costruzioni e ristrutturazioni cosiddette importanti dal D.Lgs. 28/2011) mediante sistemi attivi come il fotovoltaico, il minieolico, il geotermico, ecc. sono senz’altro il completamento ideale per un impianto/edificio concepito secondo il bilancio economico/etico. L’errore da non compiere nell’adozione di questi sistemi è quello, in fase progettuale, di non considerare il contesto in cui l’edificio è situato: ad esempio, investire in un impianto fotovoltaico in siti per lo più ombreggiati porterebbe a un’inefficienza del sistema oltre che ad una spesa di difficile, se non inarrivabile, ammortamento. Di contro, rimanendo nell’ambito del fotovoltaico, un impianto correttamente dimensionato e orientato può produrre energia in quantità tale da coprire anche totalmente il fabbisogno di energia elettrica di un edificio, compresa quella necessaria all’alimentazione degli elettrodomestici e dell’illuminazione artificiale, ripagando pertanto l’investimento iniziale in tempi molto ridotti. Anche per gli impianti di produzione di energia da fonti rinnovabili esistono accumulatori in grado di garantire la continuità della fornitura anche quando gli elementi di captazione non producono, offrendo, inoltre, l’assorbimento di cali/picchi di tensione.

Da questa panoramica, esemplificativa e non esaustiva, abbiamo visto che oggi il mercato offre soluzioni concrete in termini di efficienza, basso inquinamento e risparmio energetico; la scelta tra le varie alternative è sempre soggettiva e va sempre rapportata alla reale esigenza dell’utente: in un appartamento di piccole dimensioni il miglior investimento per la climatizzazione sarà costituito da un generatore a condensazione a gas istantaneo abbinato (integrato in sistema ibrido o separatamente) a una pompa di calore con inversione di ciclo gestiti da un sistema di termoregolazione per ottimizzarne il funzionamento ed il rendimento in base alle condizioni esterne e, di conseguenza, i consumi. Nel caso diametralmente opposto di una nuova costruzione, invece, l’investimento in un involucro edilizio che elimini le dispersioni energetiche e in un impianto che integri generatori alimentati a biomassa in sistema ibrido con accumuli e produzione di energia rinnovabile, sarà quello che, a conti fatti, porterà la maggiore convenienza a una committenza consapevole e lungimirante.

Le costanti manutenzione e pulizia dei generatori, dei sistemi di evacuazione di prodotti della combustione e di tutte le varie componenti d’impianto, a prescindere dalla tipologia e dalla complessità dello stesso, sono condizione imprescindibile a garanzia del mantenimento dell’efficienza e, conseguentemente, della convenienza derivante dall’investimento effettuato.

La scelta sostenibile difficilmente coinciderà con una spesa minore in termini di immediatezza, ma sarà la sommatoria di benefici in termini di comfort, di eco-compatibilità e di risparmio energetico durante l’intero arco temporale di esercizio degli impianti, il quale genererà sin da subito un minore dispendio economico e, pertanto, costituirà un vantaggio di gran lunga maggiore nel medio-lungo termine: ecco che il concetto di convenienza in termini di investimento, così come esposto all’inizio di questo articolo, completandosi della componente etica, si compirà.