14 Novembre 2022
L’ edificio «Winter Plus Energy» Sol’CH a Poschiavo (GR) è un esempio premiato di fotovoltaico integrato. La totalità del suo involucro, quindi anche la facciata nord, è costituita da moduli fotovoltaici. Foto: Nadia Vontobel Architekten GmbH.
SvizzeraEnergia – Rivista dell’energia per i proprietari immobiliari – Ottobre 2022
Sfruttare al massimo il potenziale solare
Intervista: Tobias Fischer, Michela Sormani
FACCIATE SOLARI È possibile installare l’impianto fotovoltaico non solo sul tetto, ma sull’ intero involucro dell’edificio. È quanto sostengono Francesco Frontini e Pierluigi Bonomo della SUPSI, la Scuola universitaria professionale della Svizzera italiana. Nel corso di un’intervista spiegano i vantaggi delle facciate solari e gli aspetti che bisogna considerare.
Quando si parla di “casa con impianto fotovoltaico” la maggior parte delle persone pensa a un’installazione sul tetto. Perché si dovrebbe considerare anche la facciata?
Pierluigi Bonomo: In Svizzera ci sono 1,8 milioni di edifici ad uso abitativo, che rappresentano circa l’5 per cento delle superfici edificate. È importante utilizzare questi edifici per la produzione di energia solare. Fino a qualche anno fa, gli impianti fotovoltaici sui tetti erano per lo più concepiti in funzione del fabbisogno individuale, per cui erano piuttosto piccoli. Chi oggi opta per il fotovoltaico può sfruttare al massimo il potenziale solare usando a questo scopo tutte le superfici idonee dell’involucro edilizio, quindi anche le facciate. Questo in quanto i moduli per facciate generano energia anche quando il sole è più basso all’orizzonte, soprattutto in inverno. Ma anche nelle altre stagioni, quando possono bilanciare la curva di produzione nell’ arco della giornata con una produzione al mattino presto o nel tardo pomeriggio. Questa nuova tendenza si sta diffondendo non solo in risposta alla Strategia energetica 2050, ma anche perché l’elettricità sta diventando sempre più importante, ad esempio per la mobilità elettrica e le pompe di calore. La tecnologia fotovoltaica di oggi è estremamente flessibile e consente soluzioni personalizzate per facciate, tetti o installazioni come carport, balconi o terrazze – e, di conseguenza, anche un linguaggio architettonico molto individuale.
Per quali case l’impianto fotovoltaico in facciata è particolarmente adatto?
Francesco Frontini: La tecnologia è adatta sia per i nuovi edifici che per i rinnovi. Nel caso specifico, è necessario analizzare innanzitutto l’esposizione al sole. In linea di principio, si possono utilizzare tutte e quattro le facciate, anche quella nord. Tuttavia, vista l’energia grigia contenuta in un modulo solare, ci si chiede se abbia davvero senso installare un modulo di questo tipo su un elemento meno esposto. Infatti, un modulo fotovoltaico ha più energia grigia rispetto a un rivestimento in legno o a un semplice intonaco. È quindi importante installare i moduli fotovoltaici nel punto in cui possono generare il massimo rendimento possibile di energia solare con le loro prestazioni tecniche. Nelle aree meno soleggiate, sistemi in vetro colorato visivamente molto simili ai moduli solari potrebbero fornire un aspetto complessivo armonioso.
Esiste una dimensione minima al di sotto della quale un impianto fotovoltaico in facciata non avrebbe senso di scendere?
Frontini: L’impianto più piccolo che ho visto era un’installazione da 1 chilowatt, per la quale è sufficiente un parapetto. Mentre su un tetto è corretto considerare una superficie di almeno 15 – 20 metri quadrati per raggiungere i 3 – 5 chilowatt, su una facciata si mette in primo piano l’aspetto architettonico. Quindi, per una superficie di 10 metri quadrati non punterei alla dimensione minima ma alla massima per garantire la massima omogeneità costruttiva e estetica.
Come si può integrare un impianto fotovoltaico in facciata senza che la casa sembri una stazione spaziale?
Frontini: Che un elemento fotovoltaico sia una classica cella blu o nera a quadretti è un mito. Lo dimostrano esempi attuali, tra l’altro proprio sul nostro sito solarchitecture.ch. Oggi un modulo fotovoltaico è un elemento edile (solitamente in vetro) ed è molto flessibile in termini di personalizzazione, colore, forma ed effetto della superficie.
Bonomo: Negli ultimi anni sono state condotte numerose ricerche in questo settore, che hanno portato alla disponibilità sul mercato di vetri con vari trattamenti di superficie e colorazioni. Le facciate fotovoltaiche possono quindi essere adattate in modo flessibile alle esigenze estetiche individuali, siano esse monocromatiche, da scuro a bianco, oppure decorate, richiamando l’immagine di materiali della tradizione, o con un soggetto grafico o fotografico. È quindi importante, caso per caso, trovare il giusto compromesso tra l’estetica e la prestazione di questi moduli che devono assicurare la qualità del prodotto, sia rispetto al settore elettrotecnico che edilizio.
Una facciata fotovoltaica è meno resistente di una facciata convenzionale?
Frontini: Un modulo fotovoltaico è molto resistente se ben progettato. Essendo però composto per il 99 per cento da vetro è consigliabile utilizzare i piani superiori per il fotovoltaico e lasciare libero il basamento, cosa abituale in architettura, in quanto più resistente agli impatti e allo sporco. In alternativa, si può optare per moduli fotovoltaici progettati per sostenere un carico maggiore e certificati di conseguenza. I moduli solari sono prodotti da costruzione convenzionali e come tali sono testati per la resistenza all’impatto, al vento, alla neve e ai terremoti.
Qual è la durata di vita di un impianto fotovoltaico in facciata?
Frontini: Un modulo solare fornisce energia per 25 – 30 anni, e questo è garantito. Alla fine di questo periodo, avrà perso al massimo il 15 – 20 per cento del suo rendimento e, allo stesso tempo, sul mercato saranno disponibili nuovi moduli più efficienti. Pertanto, sarebbe utile scegliere attualmente un sistema smontabile e flessibile. Da un lato, posso sostituire il modulo facilmente in caso di vandalismo, dall’ altro posso sostituirlo in un secondo momento con un modulo più efficiente. Tuttavia, questo non è obbligatorio, visto che un modulo può durare anche 40 – 50 anni se il vetro non si rompe.
Bonomo: Sostenibilità non significa che i prodotti debbano durare per sempre, come si pensava per le cattedrali. Se utilizzo un elemento «leggero», che ha una bassa energia grigia e può essere riciclato o comunque riutilizzato nella circolarità alla fine della sua vita utile, la sostituzione è sostenibile anche a fronte di una minore vita utile se questo aspetto è considerato nel concetto di sostenibilità ambientale / economica dell’intero edificio. E il potenziale di riciclaggio di un modulo in vetro fotovoltaico è noto.
Se qualcuno vuole ristrutturare la facciata e anche isolarla, come si può integrare un impianto fotovoltaico?
Frontini: Il modo più semplice ed efficace è quello di costruire una facciata ventilata, dove l’isolamento viene fissato alla parete già esistente, oltre a una struttura a cui vengono assicurati i moduli fotovoltaici. Sul sito solarchitecture.ch sono disponibili i dettagli tecnici di ciascun elemento e viene fornita la soluzione ottimale per ogni tipo di edificio.
Avete dei consigli per i proprietari immobiliari o i committenti interessati alle facciate solari?
Bonomo: Il fotovoltaico non pone dei limiti, ma offre possibilità, potenziale e regole come tutte le tecnologie in architettura. Se voglio utilizzare il mio tetto come una copertura verde so che posso sfruttare le facciate per il fotovoltaico, e queste non saranno dei dispositivi tecnici ma avranno un proprio linguaggio architettonico. Un altro suggerimento è quello di considerare la convenienza economica non solo al momento dell’investimento ma per l’intero ciclo di vita dell’impianto fotovoltaico. I costi aggiuntivi di acquisto di una facciata fotovoltaica, ove ravvisabili rispetto a una convenzionale, vengono di regola ammortizzati nell’ arco del ciclo di vita dell’impianto in quanto ad oggi il fotovoltaico è l’unico materiale remunerativo per rivestire gli edifici.
