Protezione termica estiva - Comfort termico nell'edificio Minergie
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Protezione
termica estiva
Comfort termico nell’edificio Minergie
1
Contenuto
Riscaldo meno, raffresco di più 4
Schermare e accumulare 6
Protezione solare 8
Regolare e gestire 10
Le varianti della verifica 12
Progettazione integrale 14
Una casa per il futuro 16
Ulteriori informazioni 18
Impressum
Editore
Minergie Svizzera
Produzione
Concetto e testo: Sandra Aeberhard e
Othmar Humm, Faktor Journalisten AG,
Zurigo; Sebastian El Khouli e
Binta Anderegg, Bob Gysin + Partner
BGP, Zurigo; Christian Dietrich,
Gartenmann Engineering AG, Basilea;
Robert Minovsky, Minergie, Basilea
Redazione: Sandra Aeberhard,
Faktor Journalisten AG, Zurigo
Grafica: Christine Sidler,
Faktor Journalisten AG, Zurigo
Stampa: Birkhäuser + GBC AG, Reinach
In copertina: EAWAG Forum Chriesbach
Dübendorf, Foto: Roger Frei; Pagina 9: PERFOR MANCE
Glas Trösch; Pagina 11: BE Netz AG,
neutral
Griesser AG, Regazzi SA; Pagina 15: Drucksache
Dominique Wehrli; Pagina 17: Arento AG No. 01-17-940006 – www.myclimate.org
© myclimate – The Climate Protection Partnership
Costruire per il futuro Negli ultimi 100 anni le temperature nella Svizzera tedesca sono aumentate di 1,3 °C e, in base alle previsioni, questa tendenza continuerà anche in futuro. A causa dei cambiamenti climatici, gli edifici dovranno essere riscaldati di meno, ma raffrescati di più. Alla luce di questi segnali, è necessaria un’accurata pianificazione per raggiungere temperature interne piacevoli sia in estate che in inverno. Infatti, ciò che costruiamo oggi deve soddisfare anche le condizioni climatiche che vigeranno fra 50 anni. Con una protezione solare ottimale, una efficace possibilità di raffrescamento e un compor- tamento adeguato dell’utente, è possibile ottenere anche in futuro temperature inter- ne confortevoli – il più possibile senza aria condizionata.
Riscaldo meno, raffresco di più
Aumento significativo dei edifici (edificio esistente standard, edifi-
giorni di canicola cio esistente protetto, nuova costruzione
massiccia e nuova costruzione ibrida). Il
Dall’inizio delle misurazioni, 155 anni fa, fabbisogno termico diminuisce, mentre il
la temperatura media annua alle nostre fabbisogno di raffreddamento (fabbiso-
latitudini è aumentata di circa 2 °C. Quel- gno di raffrescamento/climatizzazione)
la del 2018 è stata l’estate più calda mai aumenta in modo esponenziale. Tempe-
misurata in Svizzera. Oltre alle estati sec- rature confortevoli all’interno di un edifico,
che e agli inverni con scarse nevicate, gli durante i periodi di canicola, dipendono
effetti del riscaldamento climatico si ma- in larga misura dalla tipologia della fac-
nifestano anche con un aumento delle ciata e dalla capacità termica dell’edifi-
precipitazioni forti e un aumento signifi- cio. A tale riguardo incidono soprattutto la
cativo dei giorni di canicola (temperature qualità e le dimensioni della costruzione,
massime giornaliere di 30 °C e oltre). il suo orientamento, le possibilità di aper-
A condizione che in tutto il mondo si com- tura delle finestre, i sistemi di ombreggia-
piano elevati sforzi per proteggere il clima, mento possibilmente automatici e il raf-
si calcola che entro 40 anni vi saranno frescamento notturno.
12 giorni di canicola in più in Svizzera
(raddoppiamento). Scenari meno ottimi-
stici prevedono 22 giorni di canicola. Le La pianificazione è il primo
temperature più elevate in inverno com- passo
portano una riduzione del fabbisogno di
riscaldamento. La sfida del futuro sarà I nostri edifici hanno una durata di vita
quindi quella di evitare il surriscaldamento che va dai 50 ai 100 anni. Ciò che co-
degli edifici in estate. struiamo oggi deve quindi rispondere alle
condizioni climatiche future. L’obiettivo è
quello di ottenere temperature dell’aria
Il carico di raffreddamento interna confortevoli, se possibile senza
cresce esponenzialmente misure di raffreddamento attivo, per l’in-
tero ciclo di vita dell’edificio. Sono decisivi
Nello studio «ClimaBau – Planen an- i parametri di progettazione come l’orien-
gesichts des Klimawandels», effettuato tamento dell’edificio, le superfici delle fi-
dall’Università degli Studi di Scienze e Arti nestre e la capacità termica dell’edificio.
applicate di Lucerna su incarico dell’Uf- Un sistema di protezione solare esterno
ficio federale dell’energia, gli autori con- orientabile e regolabile per gli elementi
cludono che il cambiamento climatico ha costruttivi trasparenti, impedisce l’apporto
effetti significativi sul fabbisogno energe- di calore in estate, ma lo consente in in-
tico e sul benessere termico negli edifi- verno. Il calore in eccesso può essere effi-
ci. Sono stati confrontati i periodi «1995» cacemente estratto con il raffrescamento
(1980 – 2009) e «2060» (2045 – 2074), notturno, attraverso le finestre (freecoo-
Lo studio «ClimaBau» utilizzando gli esempi di quattro tipi di ling), oppure con il geocooling, tramite il
mostra lo sviluppo del
fabbisogno termico,
rispettivamente del
fabbisogno di raffred- Effetto del cambiamento climatico – confronto dei periodi «1995» e «2060»
damento. Gli edifici
esistenti offrono gene- Edifici esistenti Nuove costruzioni
ralmente una mag- Riduzione del fabbisogno termico ca. 20 % ca. 30 %
giore capacità termica Aumento del fabbisogno di esponenziale, ma nettamente meno forte, ca. il 50 % del
e allo stesso tempo raffreddamento rispetto alle nuove costruzioni riscaldamento
una minore superficie
Potenza di raffreddamento dal 25 % al 40 % della potenza fino al doppio della potenza
vetrata nella facciata
periodo 2060 termica termica
(fonte: HSLU).
4
riscaldamento a pavimento. Un concetto vità e con un abbigliamento adeguato alla
per la protezione termica estiva ottimiz- stagione. Il valore indicativo della tempe-
zato permette di raggiungere obiettivi po- ratura interna estiva raccomandato dalla
tenzialmente contrastanti. Ad esempio, la norma SIA oscilla tra i 22 °C e i 26,5 °C.
contraddizione tra la riduzione dell’apporto
di calore solare e la necessità di un suffi-
ciente apporto di luce naturale o la con-
traddizione tra i guadagni solari desiderati
in inverno e il surriscaldamento in estate.
Contesto urbano
Nelle città, le temperature estive aumente-
ranno ancora più velocemente rispetto alle
Benessere zone rurali, soprattutto a causa dei suoli
impermeabilizzati che generano isole di
calore. È importante che gli assi naturali di
Il benessere termico è molto soggettivo. aria fredda non siano bloccati da ostacoli
Lo stato ottimale è quello che viene per- edilizi, ad esempio da grandi volumi di edi-
fici. L’ambiente nel quale sono inseriti gli edi-
cepito dalla maggior parte degli uten-
fici dovrebbe inoltre contribuire a ridurre la
ti come neutro, cioè né troppo caldo né formazione di calore. Ciò è fattibile con più
troppo freddo. La norma SIA 180 ritiene spazi verdi e punti d’acqua e meno superfici
che le condizioni di comfort siano adegua- impermeabilizzate. Anche i tetti e le facciate
inverditi hanno un effetto positivo sull’anda-
te se almeno il 90 % degli utenti si sente a mento della temperatura negli edifici.
proprio agio svolgendo una normale atti-
Protezione termica estiva negli edifici Minergie
Raffreddamento
attivo conelettricità
di produzione propria
Espulsione del calore
(effetto camino)
Raffrescamento notturno
Protezione solare esterna tramite impianti
orientabile: modulo di ventilazione
Minergie Protezioni solari Dimensioni, orientamento e
Raffrescamento coefficiente di trasmissione
notturno tramite energetica globale delle finestre
aerazione trasversale
(freecooling)
Ombreggiature fisse Se del caso, prevedere
Bassi architravi strette
(ad es. tettoie) carichi
Capacità termica (migliore sfruttamento della
interni luce naturale)
utilizzabile
Raffrescamento tramite
sonde geotermiche
(geocooling)
5
Schermare e accumulare
La protezione termica estiva deve essere Requisiti di base
progettata dagli architetti con un appro-
ccio interdisciplinare. Le decisioni fonda- La norma SIA 180 esige che un edificio
mentali di pianificazione dovrebbero esse- sia progettato in modo da garantire un
re prese già all’inizio, perché la volumetria clima interno confortevole senza raffred-
e l’orientamento di un edificio, così come damento attivo, per un utilizzo con cari-
la progettazione della facciata (quota di chi termici interni moderati, un corretto
apertura), hanno una rilevanza urbanisti- funzionamento della protezione solare e
ca. I molteplici requisiti e aspetti dell’edili- della ventilazione naturale. Dunque, de-
zia sostenibile – incluso il comfort estivo – vono essere rispettati tre punti: l’obiettivo
non devono essere soddisfatti a posteriori principale è la riduzione dei carichi termici
con la tecnologia. È invece utile intrecciare esterni e interni. I carichi termici rimanenti
gli aspetti edilizi e quelli tecnologici. dovrebbero essere temporaneamente ac-
cumulati negli elementi costruttivi e in un
secondo momento dispersi nel modo più
Il raffreddamento attivo può essere utile
efficace possibile.
Nel futuro prossimo, le differenze stagionali
nell’ambito dell’offerta di energia elettrica
aumenteranno. Mentre l’energia elettrica
invernale sta diventando sempre più scarsa
a causa della disattivazione delle centrali
Ridurre i carichi termici,
nucleari e delle centrali a combustibili fossili, utilizzare gli accumuli
la disponibilità di energia elettrica estiva da
impianti fotovoltaici è in aumento. È sensato
L’apporto di calore solare e la capacità
utilizzare l’elettricità fotovoltaica di produ-
zione propria per il raffreddamento attivo termica degli elementi costruttivi sono due
degli spazi abitativi e lavorativi durante importanti strumenti a cui fare capo. Se la
i periodi di canicola, soprattutto perché capacità termica è bassa, i requisiti per la
durante la stagione estiva viene generata
molta elettricità solare, che tendenzialmente protezione solare aumentano. Al contrario,
porta a un eccesso. una maggiore capacità termica interna
consente una maggiore libertà nella pro-
Soffitti massicci Soffitto con isolamento Soffitto con isolamento
acustico acustico
Apporto di calore solare Apporto di calore solare Apporto di calore solare
100 % 70 % (– 30 %) 50 % (– 50%)
Doppio pavimento con
Massetto con parquet tappeto
L’interazione tra la capacità termica Se si isola acusticamente il Se il soffitto e il pavimento
attivabile e la protezione solare viene soffitto, l’apporto di calore solare sono termicamente disaccoppi-
illustrata grazie al confronto di tre dev’essere ridotto del 30 % ca. ati dal locale, l’apporto di
varianti di un locale tipo. Se sia il soffit- Sono adatti a questo scopo vetri calore solare dev’essere ridotto
to sia il pavimento hanno funzione di con protezione solare altamente del 50 % ca.
capacità termica, è possibile garantire selettivi e dispositivi di scherma-
una temperatura interna confortevole tura solare esterni orientabili più
anche durante i periodi di canicola. efficienti.
6
gettazione della facciata e della protezio- preferibilmente soffitti in calcestruzzo
ne solare. Particolare attenzione deve es- grezzo e pareti interne pesanti
sere prestata agli utilizzi per i quali vanno −− Involucro termico dell’edificio molto ben
adottate delle misure acustiche, in quanto isolato
queste ultime potrebbero ridurre la ca- −− Evitare più di una facciata vetrata per
pacità termica. È importante sapere che locale nel caso di una
ridurre l’isolamento termico non significa −− elevata quota di superficie vetrata e di
ridurre le alte temperature estive. una bassa capacità termica
Poiché la protezione solare viene ideal- −− Se del caso, architrave stretta per un
mente abbassata solo durante l’illumina- migliore sfruttamento della luce naturale
zione diretta del sole, la vetrata svolge un con lo stesso ingresso di calore
ruolo importante soprattutto in ambienti −− Buon grado di trasmissione della luce
con una bassa capacità termica e con un (valore τ oppure valore Tvis )
orientamento con un’elevata quota di ra- −− Il tipo di costruzione della facciata (co-
diazione diffusa. Per questo motivo, per struzione massiccia o in legno) svolge un
gli edifici amministrativi sono spesso con- ruolo secondario nel caso di una quota di
sigliate vetrate con protezione solare ter- superficie bassa
mica altamente selettive. −− Minimizzazione dei carichi interni (appa-
recchi LED e apparecchiature IT efficienti,
Misure apparecchi elettrici efficienti, osservare le
−− Quota di superfice vetrata equilibrata: etichette energetiche)
edilizia residenziale da 20 % a 30 %; uffici
da 30 % a 40%.
−− Bassi valori U e g delle finestre
−− Protezione solare orientabile di ottima
qualità
−− Capacità termica ottimizzata: soffitti e
pavimenti attivabili, senza controsoffitti,
Valori caratteristici di due locali tipici
Locale abitativo Ufficio
Soffitto massiccio Soffitto coperto all’80% con
pannelli acustici
Massetto con parquet Pavimento tecnico
Due locali tipici con
una superficie netta
Caratteristica Capacità termica Riduzione degli apporti di calore di 25 m2 ciascuna,
solare con tende veneziane a
Valore g della vetrata 50 % 27 % lamelle esterne iden-
tiche e orientamento
Valore g totale 10 % 7% verso ovest. La quota
(con protezione solare) di superficie vetrata
Capacità termica specifica 50 Wh/m2 K 30 Wh/m2 K per entrambe le
varianti è del 30 %.
7Protezione solare
Attualmente la protezione solare avviene Rapporto tra trasmissione della luce e
in genere tramite lamelle esterne oppure coefficiente di trasmissione energetica
tende da sole. Anche gli ombreggiamenti globale (indice di selettività)
costruttivi, come i balconi, possono con- Una buona trasmissione della luce è au-
tribuire a ridurre i carichi solari. Tuttavia, spicabile per risparmiare energia elettrica
tali soluzioni possono avere un influsso per l’illuminazione. La trasmissione ener-
determinante sulla disponibilità di luce getica globale, d’altra parte, dovrebbe
naturale. In caso di angoli di ombreggia- essere più bassa possibile per garantire
mento ampi, essi non sono quindi adatti a la protezione termica estiva negli edifici
tutti gli utilizzi e non deve essere dimenti- adibiti a uso ufficio. Il rapporto tra le due
cato l’impatto dell’apporto di calore inver- dimensioni (selettività) mostra la quali-
nale (desiderato). Lo stesso vale per l’uti- tà della vetrata; esso dev’essere idoneo
lizzo dei vetri con protezione solare, da cui alla categoria d’uso dell’edificio, come ad
nasce un conflitto tra obiettivi relativi allo esempio 2,0 per edifici adibiti a uso uffi-
sfruttamento della luce naturale e alla cio. Negli edifici residenziali l’apporto di
protezione solare estiva. Gli architetti e i calore solare invernale è molto gradito
committenti dovrebbero pertanto conside- (valore g alto).
rare attentamente queste misure.
3 varianti di protezione solare, valori caratteristici
Situazione Finestra di 1,7 m con protezione Tettoia davanti a una finestra Finestra stretta, che riprende
solare esterna orientabile ampia, che riprende l’altezza l’altezza del locale, con un’im-
del locale, con una protezione botte chiara che circonda tutta
solare esterna la finestra (senza protezione
Illuminazione naturale solare esterna)
migliore peggiore
1,5 m 0,4 m
2,5 m
2,5 m
5m 1m
Ombreggiamento nessuno 1,5 m 0,4 m
costruttivo
Principi della prote- Trasmissione della 70 % 70 % 52 %
zione solare per un luce vetrata Tvis
locale orientato verso Valore g della vetrata 50 % 50 % 26 %
ovest con diverse qua-
lità di vetro e quote di Rapporto tra Tvis e il 1,4 1,4 2,0
superficie vetrata. La valore g
capacità termica di Quota della superficie 30 % 50 % 30 %
calore specifica è di vetrata
50 Wh/m2 K per tutte
Valore g totale 10 % 10 % 26 %
le varianti.
8Criteri di scelta che il valore τ e il valore g non hanno una
correlazione lineare.
Nella scelta del sistema di protezione so- I valori g bassi riducono lo sfruttamento
lare occorre tenere conto dei seguenti ul- passivo dell’energia solare, anche in pe-
teriori aspetti: riodi in cui il calore solare è molto gradito.
−− La classe di resistenza al vento in fun- Per gli edifici residenziali, quindi, il gua-
zione della regione di vento, della catego- dagno di calore solare dovrebbe essere
ria di territorio e dell’altezza di posa ponderato in maniera proporzionalmente
−− La necessità di un’ulteriore protezione elevata. In questi edifici, la protezione ter-
antiabbagliamento mica estiva può essere generalmente ot-
−− Il contatto visivo con l’esterno tenuta con altre misure, soprattutto con
−− I possibili atti di vandalismo una protezione solare esterna orientabile
−− L’evitare della formazione di ombreggia- e una grande capacità termica.
menti Il fattore b e il rapporto tra i valori g di un
vetro con protezione solare e uno senza
protezione solare (standardizzato ad un
Luce sì, calore no valore g all’80 %) giocano un ruolo impor-
tante nella scelta e nell’ordinazione di ve-
I vetri con protezione solare offrono una tri con protezione solare.
funzione di filtro: il rivestimento seletti- Esempio: valore g con protezione sola-
vo riflette prevalentemente la radiazione re 24 %; valore g senza protezione solare
infrarossa a onde lunghe e consente la 80 %, fattore b quindi 0,3.
penetrazione della maggior parte dei rag-
gi visibili a onde corte. In questo modo si
riduce l’apporto di calore nell’ambiente
senza ridurre in maniera percettibile l’ap-
porto di luce naturale. La maggior parte
dei produttori di vetri differenzia i rivesti-
menti: nel caso di vetri tripli, la superficie
interna del vetro esterno è rivestita con
una protezione solare e i due vetri interni
sono dotati, sulla loro superficie esterna,
di una protezione termica.
I vetri con una protezione solare devono
quindi avere una trasmissione della luce
possibilmente alta e un basso coefficiente Riflessione
dell’energia Penetrazione
di trasmissione energetica globale. Il rap- solare della luce
porto tra le due variabili è noto nel settore naturale
Rivestimento
come indice di selettività (S). selettivo
(S = τ/g). Se i vetri contribuiscono alla Rivestimento
Riflessione
di isolamento
protezione solare, l’indice di selettività do- termico
del calore Struttura di un vetro
vrebbe essere più alto possibile. Si noti con protezione solare.
Vetri con protezione solare: valori caratteristici ed esempi di grandezze*
Valori alti Valori bassi High Performance
Trasmissione della luce τ 66 % 17 % 52 %
Coefficiente di trasmissione 39 % 13 % 26 %
energetica globale
Indice di selettività 1,7 1,3 2
* Questi valori caratteristici si riferiscono a vetri tripli con protezione solare termica.
9Regolare e gestire
Per quanto riguarda la protezione termi- Anche le acque sotterranee possono es-
ca estiva, il comportamento dei residenti sere utilizzate come fonte di freddo, ma
e degli utenti è decisivo. Negli edifici resi- vanno valutate attentamente in particola-
denziali, la «gestione del calore» avviene re in funzione del possibile riscaldamento
solitamente manualmente seguendo, per delle acque sotterranee. Se è presente un
così dire, il buon senso. I sistemi automa- sistema di riscaldamento con sonda geo-
tizzati sono utili negli edifici adibiti a uso termica, la rigenerazione avviene tramite
ufficio, negli edifici commerciali e negli il calore restituito al terreno. L’estrazione
edifici a destinazione del settore sanitario. del calore avviene solitamente tramite il
Spesso gli edifici con queste funzioni sono riscaldamento a pavimento o attraverso il
automatizzati. Il modulo Minergie Prote- precondizionamento dell’aria d’immissio-
zione solare è la soluzione ottimale per ne. In entrambi i casi va tenuto conto del
edifici residenziali, commerciali e uffici. rischio di condensa e, in caso di raffre-
scamento a pavimento, dell’idoneità del
rivestimento del pavimento. La potenza
Espulsione del calore frigorifera effettiva è quindi in genere limi-
tata. Anche il raffreddamento con il foto-
Se possibile, i carichi termici vanno di- voltaico è un modo per migliorare il clima
spersi naturalmente, ad esempio con l’ae- interno in estate.
razione attraverso le finestre (freecooling).
L’aerazione notturna, in particolare, può
contribuire a migliorare il clima interno in Semplice anziché complicato
estate; i prerequisiti sono la relativa mas-
sa di accumulo dei locali e una geometria I sistemi con pochi dispositivi di regolazio-
delle finestre idonea. Le aperture delle fi- ne sono sempre preferibili rispetto a solu-
nestre verticali sono molto più efficaci di zioni più complesse. Con una complessità
quelle orizzontali a parità di superficie di ridotta, la probabilità di una pianificazione
apertura. Tuttavia, i limiti dell’aerazione e di un funzionamento difettosi si riduce.
notturna naturale delle finestre emergono Inoltre, sono più economici da realizzare e
soprattutto in ambienti urbani: il rumore, spesso consumano meno energia durante
la qualità dell’aria e le temperature estive il funzionamento.
nelle città possono limitare notevolmente
o addirittura escludere i benefici del raf-
frescamento naturale tramite le finestre. Misure
La situazione è simile quando, per motivi
di sicurezza, le possibilità di aprire finestre Oltre a una protezione solare esterna
o parti della facciata sono limitate. Ide- orientabile, se possibile regolata in fun-
almente, la risposta dovrebbe essere una zione della luce naturale (sistema già am-
riduzione dell’apporto di energia solare piamente diffuso in edifici adibiti a uso
mediante misure edili. ufficio) e con una classe di resistenza al
Soluzioni tecniche, efficienti anche dal vento elevata, esistono le seguenti misure
punto di vista delle risorse, possono con- specifiche per il raffrescamento notturno:
tribuire al benessere termico. Tuttavia, la −− Rendere possibile l’aerazione trasver-
sola ventilazione controllata, senza ulte- sale
riori misure, di solito non è sufficiente nel −− Progettare aperture oscillobattenti, se
caso di portate volumetriche di aria rela- necessario con regolazione a motore
tivamente basse. Un approccio comune è −− Sfruttare l’effetto camino: dotare i vani
il geocooling, in cui le basse temperature scala di lucernari regolabili o sistemi di
provenienti dal sottosuolo sono utilizza- evacuazione forzata di fumo e calore
te per abbassare la temperatura interna. (SEFFC), se possibile in combinazione con
10aperture di aerazione antieffrazione nella Edifici adibiti a uso ufficio e a uso com-
facciata e porte tagliafuoco che conduco- merciale
no alla tromba delle scale Situazione di partenza: presenza prolun-
−− Sfruttamento di atri o di cortili interni gata durante il giorno, grandi carichi in-
−− Raffrescamento notturno tramite l’im- terni, per lo più con regolazione automa-
pianto di ventilazione con funzione di tica dell’edificio, poca presenza durante
bypass, se non è possibile il raffresca- il raffrescamento notturno. Misure: grado
mento notturno tramite le finestre (sicu- di tecnologia più alto, possibile regolazio-
rezza, rumore, insetti, correnti d’aria nelle ne dell’automazione degli edifici da parte
camere da letto) degli utenti per un’elevata soddisfazione,
−− Istruzioni operative ed ottimizzazioni raffrescamento notturno effettivo con alto
(corretta aerazione, corretto funziona- tasso di ricambio d’aria – manuale, auto-
mento della protezione solare, corretta re- matizzato, eventualmente con sistemi ad
golazione della ventilazione) acqua, come i sistemi costruttivi termo-
attivi TABS per un rendimento maggiore.
L’effetto di questa misura richiede una ca-
Soluzioni variabili a seconda pacità termica sufficiente. Nella pianifica-
della funzione dell’edificio zione bisogna considerare i conflitti legati
alla sicurezza come la protezione antief-
Edificio residenziale frazione e i temporali. Il modulo Minergie
Situazione di partenza: assenza prolun- Protezione solare Business è ottimizzato
gata durante il giorno, protezione solare per l’uso commerciale.
in genere senza regolazione automatica,
bassi carichi termici interni, presenza pro- Case di riposo e di cura
lungata durante la notte (durante la pos- Situazione di partenza: presenza pro-
sibile fase di raffrescamento notturno). lungata diurna e notturna, carichi interni
Sinistra: Utilizzare l’e-
lettricità del proprio Misure: aerazione notturna tramite fine- talvolta elevati, utenti sensibili sensibili al
impianto fotovoltaico stre basculanti o impianto di ventilazione; comfort, per lo più regolazione automatica
per il raffreddamento. prelievo di calore tramite il riscaldamen- dell’edificio, presenza del personale 24 h.
Al centro: Certifi-
to a pavimento e la sonda geotermica, è Misure: possibile regolazione dell’impian-
cato secondo modulo auspicabile una regolazione semplice. Il tistica da parte del personale dirigente
Minergie Protezione modulo Minergie Protezione solare Home per un’elevata soddisfazione degli uten-
solare
offre una soluzione completa per l’edilizia ti, raffrescamento notturno meccanico o
Destra: Il compor- residenziale, compresa la regolazione. manuale, considerando i conflitti relativi
tamento degli utenti alla sicurezza come i temporali. La forma-
contribuisce in
maniera importante al
zione dei dipendenti è molto importante!
buon clima interno.
11Le varianti della verifica
Per la verifica della protezione termica mica dell’edificio con una migliore prote-
estiva vale la norma SIA 180 «Isolamento zione solare o con una quota ridotta delle
termico, protezione contro l’umidità e clima superfici vetrate. La variante 2 secondo
interno degli edifici», in subordine anche le Minergie, come anche la variante 3, va-
norme SIA 382/1, SIA 342 e SIA 416, così luta pure il comfort (carichi interni, raf-
come anche i quaderni tecnici SIA 2024 e frescamento notturno ecc.), e in partico-
2028. La certificazione Minergie richiede lare le temperature ambiente superiori a
una verifica che si discosta dalla norma 26,5 °C per meno di 100 ore. La verifica
SIA in alcuni punti essenziali. A differen- avviene mediante lo strumento di verifica
za della verifica SIA, Minergie stabilisce SoWS, scaricabile gratuitamente dal sito
requisiti specifici basati sull’ubicazione www.minergie.ch certificare. La «Gui-
per tutte e tre le varianti. Come la nor- da all’uso degli standard di costruzione»
ma SIA 180, la verifica Minergie offre tre fornisce le istruzioni per lo strumento di
varianti, in cui la variante 1 con la «valu- verifica SoWS. La procedura di verifica è
tazione globale dei casi standard» è ge- adatta anche come strumento di proget-
neralmente sufficiente; questo vale so- tazione.
prattutto per gli edifici residenziali. La variante 3 della verifica richiede una
La variante 2, in cui vengono regolati i simulazione termica dell’edificio. Questa
punti essenziali – superficie vetrata, ca- variante è necessaria se è previsto un raf-
pacità termica e protezione solare – si frescamento attivo tramite una macchina
basa su un sistema di verifica effettuata frigorifera, oppure per i casi speciali. La
in tutti i locali. In analogia alla procedu- simulazione deve dimostrare che le tem-
ra 3 della SIA 180, la variante 2 secondo perature ambiente superiori a 26,5 °C per-
Minergie consente l’ottimizzazione del si- sistono per un massimo di 100 ore all’an-
stema «Casa» nel suo complesso, an- no. La norma SIA 180 consente in parte
dando oltre i singoli elementi, ad esempio un superamento delle temperature fino a
compensando una bassa capacità ter- 400 ore.
Tre varianti della verifica per i requisiti standard di costruzione
Miglioramento delle
Ubicazione, Concetto delle
misure edilizie o
stazione climatica misure edilizie
procedura superiore
Libera scelta
Libera scelta
Variante 1 Variante 2 Variante 3
Requisiti per: Requisiti per: Simulazione
– Finestre: nessun – Capacità termica
lucernario – Orientamento finestra
– Protezione solare – Indice di superficie vetrata,
– Raffrescamento notturno protezione solare,
Minergie offre tre – Carichi termici interni ombreggiamento
varianti per la veri- – Indice di superficie vetrata – Valore max. gtot
fica della protezione massimo
termica estiva. La
variante 1 «Valuta-
zione globale dei casi
standard» è sufficiente Fine Soddisfatti?
sì no
per la maggior parte
degli edifici.
12Valutazione globale dei casi dall’ubicazione. Per tenere conto del clima
standard secondo la variante 1 del luogo in cui si trova l’edificio, Minergie
fissa degli indici di superficie vetrata mas-
Per la verifica secondo la variante 1 di simi per cinque gruppi climatici e quattro
Minergie si applicano cinque condizioni: tipi di locali. L’indice di superficie vetrata zg
−− Finestre: nessun lucernario è il rapporto tra la superficie vetrata tra-
−− Protezione solare: lamelle o tapparelle, sparente e la superficie netta, cioè zg =
orientabili ed esterne, con un coefficien- Ag/ANGF. L’indice di superficie vetrata non
te di trasmissione energetica globale gtot deve essere confuso con il rapporto tra la
di al massimo 0,1. La resistenza al vento superficie vetrata trasparente e la corri-
deve corrispondere almeno alla classe di spondente superficie della facciata.
resistenza al vento 5 secondo la norma Gruppi climatici. A: Ticino; B: regione del
SIA 342, che consente una velocità del Lago Lemano e del Lago di Neuchâtel; C:
vento fino a 75 km/h in posizione abbas- Basso Vallese, Altipiano, Svizzera orienta-
sata le, Zurigo; D: Prealpi; E: località alpine.
−− Deve essere possibile il raffrescamento Tipi di locali. Locale a una o due facciate,
notturno con aerazione tramite le finestre. con solette in calcestruzzo e legno, be-
(La protezione antieffrazione non è ogget- toncini di materiali diversi, con soletta in
to della certificazione Minergie.) calcestruzzo e in parte libera e ombreg-
−− Secondo il quaderno tecnico SIA 2024, i giamento esterno tramite balconi.
carichi termici interni si trovano al di sotto Esempio di un edificio nell’Altipiano: un lo-
dei valori standard. Per l’utilizzo «Abitazio- cale abitativo di 20 m2 con fino a due fac-
ne plurifamiliare», questo valore standard ciate e una soletta in calcestruzzo libera
è pari a 84 Wh/m2 d, che corrisponde a almeno per l’80 % può avere una super-
un apporto di calore di 8,4 kWh al giorno ficie vetrata massima di 4,8 m2 (indice di
da carichi interni in un appartamento di superficie vetrata 0,24). Nello stesso lo-
100 m2 cale, ma con una soletta in legno e un be-
−− Quota della superficie vetrata: a secon- toncino in calcestruzzo dello spessore di 6
da del luogo e delle caratteristiche del lo- cm, la superficie vetrata trasparente non
cale, il valore ammissibile è compreso al deve superare i 3,6 m2 (indici di superficie
massimo tra 0,11 e 0,46 vetrata 0,18). Le tabelle complete e ulte-
La verifica con la variante 1 – come an- riori informazioni si trovano nella Guida
che quelle con le varianti 2 e 3 – dipende all’uso Minergie, capitolo 8.2.1.
Nessun lucernario
protezione solare esterna
orientabile tramite tapparelle Possibilità di raffrescamento
o lamelle (valore g ca. 0,1) notturno tramite aerazione
attraverso le finestre
Carichi termici interni non superiori ai
valori standard, secondo il quaderno
tecnico SIA 2024
Le 5 condizioni per
la verifica secondo
Minergie – variante 1.
13Progettazione integrale
Oggetto L’insieme di tre diversi edifici a Oberwin- isolato termicamente e una capacità ter-
Ufficio e produzione, terthur è caratterizzato da un metodo di mica ottimale (soffitto e pavimento), non-
Winterthur
costruzione che preserva le risorse, da un ché superfici minerali, creano le condizioni
Committente concetto energetico innovativo senza fonti costruttive ottimali per temperature inter-
Baltensperger AG e di energia fossile e da un elevato grado di ne confortevoli. L’edificio utilizza l’effetto
3-Plan AG, Winterthur
prefabbricazione. L’edificio di produzione camino per un efficace raffrescamento
Studio d’architettura della falegnameria, lungo 100 metri, con- notturno. Le ante di aerazione motorizza-
Bob Gysin Partner duce all’edificio in cui si trovano uffici. A te nella zona dell’ingresso principale, nella
BGP Architekten ETH
SIA BSA, Zurigo esso si aggiunge un nuovo edificio adibito facciata dietro le lamelle di legno e nelle
a uso uffici, di cinque piani, che si diffe- scale consentono un raffrescamento not-
Ingegnere edile renzia in termini di design. Questo edificio turno naturale in estate, oppure quando
Wetli Partner,
Winterthur
a struttura intelaiata, in calcestruzzo, con è necessario. Gli utenti possono regolare
elementi sospesi in calcestruzzo fibrorin- individualmente il clima interno con un’an-
Impiantistica forzato, può essere suddiviso in tre zone: ta di aerazione manuale. Inoltre, è stato
3-Plan, Winterthur
una struttura centrale portante massic- installato un sistema intelligente di prote-
Energia e sostenibilità cia, una zona di circolazione concentrica zione solare esterno con sfruttamento ot-
3-Plan, Winterthur con nicchie per il caffè e un’area di lavoro timizzato della luce naturale attraverso la
Protezione solare
esterna suddivisa in zone openspace. regolazione e la riflessione della luce.
Griesser AG, Aadorf I carichi interni sono mantenuti più bassi
possibile, tra gli altri, con dispositivi otti-
Anno di costruzione
2014 – 2017
Misure costruttive e tecniche mizzati e luci a LED. Una pompa di calore
aria-acqua reversibile assicura piacevo-
Standard Il benessere termico per gli utenti era un li temperature interne sia in estate che in
Minergie-P
punto centrale già durante la progettazio- inverno. L’energia elettrica per il riscalda-
(ZH-414-P)
ne. Esso segue i tre principi fondamentali mento o il raffreddamento è generata da
di minimizzare la radiazione solare sulla un impianto fotovoltaico con un elevato li-
facciata, utilizzare la massa come accu- vello di utilizzo di energia elettrica propria.
mulo intermedio ed espellere efficace- Questo concetto innovativo è stato reso
mente il calore in eccesso. Una quota di possibile da una pianificazione globale di
superficie vetrata equilibrata del 38 %, un tutti i lavori.
involucro termico dell’edificio altamente
Raffrescamento notturno efficace Sfruttamento ottimizzato della luce naturale
Una sufficiente luce
naturale e una pro-
tezione termica
estiva efficace non
devono essere in
contraddizione.
14Un’adeguata quota
di superficie vetrata,
un’elevata capacità
termica e un involu-
cro termico dell’edifi-
cio ben isolato sono i
presupposti ottimali
per un clima interno
confortevole.
15Una casa per il futuro
Oggetto Il condominio Sonnenpark Plus a Wetzi- Temperature interne costanti
Sonnenpark Plus, kon è abitato da giugno 2018. L’edificio
Wetzikon
con dieci appartamenti di 4,5 e 5,5 locali Il team di progettazione ha risolto il pro-
Committente soddisfa elevati requisiti in termini di effi- blema della protezione termica estiva con
Arento AG, Hinwil cienza energetica e clima interno. L’edifi- misure sia costruttive che tecniche. Le
Studio d’architettura cio, che si adatta in modo ottimale al cor- grandi finestre della facciata sud sono
Arento AG, Hinwil so del sole, forma un corpo compatto ed è ombreggiate in maniera naturale dai bal-
delimitato a sud da elementi fotovoltaici e coni in estate, quando il sole è alto. In
Ingegnere edile
Forster & Linsi AG, a nord da un involucro in legno ingrigito. questo modo si evita il surriscaldamen-
Pfäffikon to dei locali. In inverno, quando il sole è
basso, esso è una gradita fonte di calore.
Impiantistica
Gasser Energy
Argilla per l’accumulo I raggi del sole attraversano le finestre,
Oberhasli scaldando i pavimenti massicci. Il riscal-
All’interno della casa sono state usate damento e il raffrescamento avvengono
Protezione solare
Griesser AG, Aadorf
circa 25 tonnellate di argilla come mas- grazie alle pareti in argilla: invece del ri-
sa di accumulo. Questo materiale da co- scaldamento a pavimento, gli ambienti
Anno di costruzione struzione contribuisce anche a mantenere vengono riscaldati a piacevoli tempera-
2017 – 2018
un buon equilibrio dell’umidità, che con- ture interne mediante il riscaldamento a
Standard trasta l’aria secca degli ambienti interni parete. In estate, l’acqua fredda (tempe-
Minergie-P durante i periodi di canicola e i periodi in ratura di mandata 20 °C, geocooling tra-
(ZH-447-P)
cui si riscalda. Le ampie finestre crea- mite sonda geotermica) viene immessa
no il collegamento tra lo spazio interno e nel sistema. Questo sistema di raffresca-
quello esterno. I balconi si estendono su mento è in grado di mantenere la tempe-
tutta la lunghezza della casa. L’edificio ratura interna costantemente intorno ai
Minergie-P utilizza l’acqua piovana e la 23 °C anche a temperature esterne supe-
propria elettricità. L’impianto fotovoltaico riori ai 30 °C, con un consumo energetico
sul tetto e sulla facciata produce durante estremamente ridotto. Il raffrescamento è
l’anno più energia di quanta ne serva per possibile anche con una ventilazione con-
il riscaldamento, l’acqua calda e l’elettri- fortevole, poiché l’aria fresca può essere
cità per uso domestico. Gli utenti hanno a facilmente raffrescata tramite le sonde
disposizione inoltre un’auto elettrica, an- geotermiche. Oltre all’effetto refrigerante,
ch’essa alimentata da energia solare. anche il contenuto di umidità dell’aria è
più gradevole con questa variante. Come
misura tecnica di protezione termica è
stato installato un sistema di controllo
KNX con sensori meteorologici e rilevatori.
In questo modo si attiva automaticamente
il sistema di protezione solare, che è con-
cepito come lamelle, non appena viene
raggiunta la temperatura ambiente defini-
ta. Dunque, se gli utenti sono assenti per
un periodo di tempo prolungato, si può
evitare che gli ambienti si surriscaldino.
16I balconi si esten-
dono per tutta la lun-
ghezza della facciata
sud e ombreggiano in
maniera naturale le
grandi finestre.
17Ulteriori informazioni
Minergie Svizzera Pubblicazioni specializzate
Minergie è dal 1998 lo standard svizzero Illuminazione naturale – Massima qualità
di costruzione per il comfort, l’efficienza dell’illuminazione negli edifici Minergie
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namenti copre tutte le categorie di edifici.
Gli obiettivi sono il massimo comfort abi- Raffreddare con il PV – Impiantistica op-
tativo e lavorativo, consumi per il calore e zionale per l’edificio Minergie
di elettricità bassi e il mantenimento del Scaricabile al sito www.minergie.ch
valore nel tempo. Al centro viene posto un Pubblicazioni
involucro edilizio di elevata qualità, un ri-
cambio dell’aria controllato e un approv- Climabau – Planen angesichts des Klima-
vigionamento efficiente con energia rin- wandels. Energiebedarf und Behaglichkeit
novabile. heutiger Wohnbauten bis ins Jahr 2100.
www.aramis.admin.ch
Scenari climatici per la Svizzera
Scaricabile dal sito www.nccs.admin.ch
cambiamenti climatici e impatti scenari
climatici per la svizzera
Pagine Internet
www.storen-vsr.ch Ultime notizie
Energia e ambiente Lista Minergie dei
sistemi e dei produttori certificati
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Energia e ambiente Modulo di scher-
matura solare Minergie
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Bäumleingasse 22
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