Soluzione intelligente per le facciate per l’efficienza energetica degli edifici
I sistemi di facciate continue sono costituiti da strutture leggere con montanti e traversi in alluminio o legno che avvolgono un edificio. Tipicamente presenti negli edifici commerciali, tengono in posizione grandi pannelli di vetro, metallo o compositi, che possono essere sostituiti se necessario. «L’installazione a posteriori di un isolamento superiore nei sistemi di facciate continue esistenti è talvolta necessaria per soddisfare le normative edilizie più severe», spiega Jorge Corker, coordinatore del progetto POWERSKIN PLUS, del Instituto Pedro Nunes (IPN) in Portogallo. «Tuttavia, ingegneri e architetti spesso faticano a installare soluzioni isolanti tradizionali, a causa dello spazio limitato e della necessità di garantire che il peso aggiuntivo derivante dall’installazione a posteriori non metta a rischio l’integrità o la stabilità dell'edificio».
Immagazzinare e utilizzare energia rinnovabile in loco
Il progetto POWERSKIN PLUS ha cercato di affrontare queste sfide attraverso lo sviluppo di una soluzione di facciata innovativa. Il sistema integra componenti ad alta efficienza energetica, componenti per la raccolta dell’energia solare e per l’accumulo di energia. «I Paesi europei devono decarbonizzare il proprio patrimonio edilizio nazionale entro il 2050 e promuovere la conversione economica degli edifici esistenti in edifici a energia quasi zero (NZEB)», afferma Corker. «Il raggiungimento di questi obiettivi richiede lo sviluppo di approcci innovativi e soluzioni intelligenti». Durante il progetto sono stati sviluppati sistemi di pannelli prefabbricati per migliorare l’isolamento delle pareti esterne (dato dal valore U, una misura della quantità di calore che passa attraverso un metro quadro di materiale). Grazie al loro peso ridotto (gli elementi opachi possono arrivare a 5 kg/m2 e quelli trasparenti a triplo vetro a circa 30 kg/m2), non richiedono ulteriori modifiche strutturali dell’edificio quando vengono installati in un secondo momento, il che li rende facilmente sostituibili. Sono stati applicati diversi materiali all’avanguardia per l’efficienza energetica, tra cui elementi di superisolamento (vetrate isolanti con valori U migliori del 35 % rispetto ai doppi vetri standard e moduli opachi leggeri in grado di raggiungere valori U fino a 0,098 W/m2 K), rivestimenti multifunzionali nano-abilitati che aggiungono proprietà antiriflesso, autopulenti, antimicotiche e resistenti al fuoco e componenti avanzati per la raccolta dell’energia solare. Per sfruttare l’energia solare catturata, è stato sviluppato anche un sistema di accumulo e gestione per gli edifici, utilizzando batterie agli ioni di litio di seconda vita riciclate da veicoli elettrici.
Il successo dell’installazione a posteriori nei siti dimostrativi
Il team del progetto ha potuto dimostrare il suo innovativo sistema di facciata in siti in Cechia, Germania e Portogallo. Nel campus dell’IPN, i rivestimenti sono stati installati in un edificio per uffici risalente ai primi anni novanta. È stato installato un sistema di accumulo a batterie e sono state monitorate le prestazioni energetiche. «Siamo stati in grado di dimostrare che i nostri moduli prefabbricati possono essere facilmente installati in edifici a facciata continua nuovi o ristrutturati», aggiunge. «Riteniamo che questi pannelli saranno in grado di soddisfare diverse esigenze di prestazioni, requisiti normativi e ambientali e opzioni di budget». Corker ritiene che un vantaggio fondamentale risieda nella natura modulare del sistema. Gli studi pilota sono stati in grado di dimostrare la rapidità dell’installazione e la riduzione degli sprechi inutili, che potrebbero rappresentare un problema critico di accessibilità per i gestori degli edifici.
Contributo alla mitigazione dei cambiamenti climatici
Dopo il completamento del progetto nel marzo 2024, Corker e il suo team intendono continuare a migliorare il sistema, con l’obiettivo di commercializzare la loro innovazione. «Pensiamo di essere in grado di commercializzare questo sistema entro tre anni», afferma. Alcuni componenti sono in una fase più avanzata di altri. Ad esempio, il sistema di accumulo elettrico per edifici è quasi pronto per il mercato e sarà offerto alle imprese come prodotto autonomo attraverso accordi di licenza. Guardando al futuro, Corker ritiene che la diffusione di tecnologie innovative di ristrutturazione profonda, come quelle sviluppate da POWERSKIN PLUS, sarà di enorme beneficio per l’Europa. L’uso operativo dell’energia negli edifici rappresenta circa il 30 % del consumo energetico globale, quindi qualsiasi miglioramento significativo dell’efficienza energetica degli edifici avrebbe un impatto notevole sul raggiungimento degli obiettivi climatici dell’UE. «In definitiva, il contributo chiave di questo progetto sarà misurato in base al suo apporto positivo alla futura mitigazione dei cambiamenti climatici, alla riduzione delle emissioni di carbonio, alla maggiore sicurezza energetica e al miglioramento della qualità della vita dei cittadini», conclude Corker.
Parole chiave
POWERSKIN PLUS, facciata, efficienza energetica, installazione a posteriori, rinnovabili, cambiamenti climatici
