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Ci si potrebbe a questo punto chiedere se sia opportuno conferire visibilità e risorse alle pubblicazioni di architetti che teorizzano ad ogni passo la sostenibilità e si innalzano a vati dell'arte di costruire del futuro, ponendo come massimi sistemi l'etica ecologica e la responsabilità ambientale, senza tuttavia far seguire a questo realizzazioni congruenti con quei principi ispiratori di cui sono essi stessi i più accesi sostenitori. Infatti, a fronte di una complessa concettualizzazione teorica, si riscontra nella pratica progettuale, così come nella pratica costruttiva, un rilevante scostamento dai suddetti principi di inserimento e integrazione dei sistemi solari. Ad oggi non si rileva una strategia tecnico-commerciale su grande scala che sia in grado di indirizzare il mercato e le figure coinvolte nel processo edilizio, dal committente al progettista, dal produttore all'impresa, verso un impiego diffuso e sistematico di componenti che siano al tempo stesso captatore solare, isolante, impermeabilizzante, parete, tetto. Né vi sono per il solare termico strumenti normativi o fiscali analoghi a quelli previsti per il settore fotovoltaico, tali da poter innescare un meccanismo di riconoscimento e di merito per le soluzioni volte all'integrazione architettonica.
In generale nella letteratura tecnica di tipo applicativo e manualistico si dissolvono tante categorie ed impostazioni e l'attenzione è incentrata quasi esclusivamente sugli aspetti normativi, prestazionali, termotecnici ed economici. Un frequente risultato di questo tipo di approccio, che spesso è condotto sul solo sistema solare e non sul complesso edificio-impianto, è il sistematico confinamento dei sistemi di captazione dell'energia alle coperture o alle aree non costruite, rinunciando di fatto alle possibili applicazioni in facciata e più in generale su superfici verticali.
L’integrazione architettonica viene concepita esclusivamente come installazione complanare alla falda del tetto, ottenendo effettivamente un miglioramento rispetto a soluzioni di forte impatto visivo, ma rinunciando comunque a sviluppare ulteriori possibilità in termini di posizionamento dei sistemi di captazione.
Più correttamente c'è chi [1] tenta una sommaria valutazione in termini di rapporto costi benefici ipotizzando differenti soluzioni per l'installazione dei sistemi solari. Prendendo atto del fatto che un orientamento e un’inclinazione della superficie di captazione che si discostano dai valori ottimali possono penalizzare fortemente le prestazioni degli impianti solari, e considerando anche che tale riduzione di energia disponibile può essere variamente accentuata a seconda del meccanismo di assorbimento della piastra captante e quindi in generale del tipo di collettore impiegato, lo studio non fornisce risposte definitive ma invita a svolgere un’analisi dettagliata e circostanziale ogni volta che si presentino differenti possibilità di installazione. Vengono suggeriti a tal fine il metodo F-Chart, utile per una valutazione di larga massima data la semplicità del procedimento di calcolo, e l'impiego di programmi di simulazione da implementare al calcolatore, ad esempio il codice Trnsys, per elaborare soluzioni complesse e dettagliate. A tal fine risultano utili i metodi di definizione delle mappe di irradiazione [2] poiché da una parte la quantificazione dell’irradiazione solare annua o stagionale riveste un particolare interesse soprattutto nell’ambito di ambienti urbani densamente popolati, in cui i vantaggi delle tecnologie solari possono essere fortemente ridotti dalle ombre proiettate dalle ostruzioni circostanti, dall'altra la conoscenza accurata dell’effettiva irradiazione ricevuta dalle superfici degli involucri edilizi è un requisito essenziale non solo per la valutazione del comportamento dei sistemi solari, ma anche per la quantificazione dei guadagni termici o dell’efficacia dei sistemi di schermatura solare. Codice sperimentato e affidabile è Radiance, costituito da una serie di programmi sviluppati principalmente per la simulazione illuminotecnica, che basano tale simulazione sul calcolo di grandezze radiometriche, rendendo possibile la valutazione dell’irradianza puntuale. Si citano inoltre come metodi alternativi, più agevoli nell'applicazione:
- metodo delle “mappe normalizzate” (Mardaljevic, Rylatt);
- metodo del “cielo medio” (average sky model – Scartezzini, Montavon, Compagnon);
- metodo del “cielo cumulativo” (Anselmo, Lauritano).
Senza approfondire oltre gli aspetti legati al calcolo, sia le installazioni su superfici verticali sia quelle su superfici inclinate presentano rispettivamente vantaggi e svantaggi: nel caso di installazione su superfici aventi bassa inclinazione rispetto all’orizzontale possono verificarsi i fenomeni della stagnazione, durante il periodo estivo, e della riflessione totale, durante il periodo invernale; nel caso di installazione su superfici aventi alta inclinazione rispetto all’orizzontale aumenta il rischio di ombreggiamento del sistema di captazione ma migliora il rendimento durante la stagione invernale quando maggiore è il fabbisogno energetico, specie nel caso di integrazione al riscaldamento.
Giunti al termine della serie di post è possibile trarre la seguente morale della favola: su pubblicazioni, riviste e altri testi specializzati si trova un’ampia teorizzazione della necessità non solo di puntare sull’utilizzo dell’energia solare e quindi di incentivare l’installazione di sistemi termici, ma anche di sviluppare la produzione e l’impiego di componenti che garantiscano un elevato livello di integrazione architettonica tra impianto ed edificio al fine di semplificare sia i procedimenti autorizzativi, specie in zone sottoposte a vincoli di tutela, sia i procedimenti costruttivi, specie nel caso di nuove realizzazioni. Di contro, come si vedrà nei capitoli successivi, i progetti sviluppati in questa direzione sono un settore minoritario del mercato attuale e spesso sono sostenuti da esigenze sperimentali di Enti e Istituti piuttosto che da iniziative di committenti o imprenditori. Infatti le soluzioni volte all’integrazione architettonica dei sistemi solari risultano attualmente più onerose di quelle convenzionali a partire dalla fase di produzione, in quanto l’azienda deve investire capitali in ricerche e prove assumendosi poi il rischio di esporsi in una fascia di mercato di modeste dimensioni, proseguendo nella fase di progettazione, in quanto la maggior parte dei professionisti lavora inerzialmente nell’ottica della separazione per parti dell’edificio e dell’impianto, per finire alla fase di installazione, in quanto il committente si trova a dover fare i conti con costi elevati a causa della scarsa fluidità del precedente processo edilizio. La mancanza per i sistemi solari termici di una chiara strategia politico-economica a livello nazionale, quale è quella messa in campo per i sistemi solari fotovoltaici, contribuisce a mantenere elevato il divario tra principi di riferimento e realtà quotidiana né vi sono altri soggetti, pubblici o privati, di rilevanza tale da poter condurre un’azione incisiva ed efficace volta a diffondere sul territorio una cultura dell’integrazione architettonica, ovvero una visione unitaria del sistema edificio-impianto.
[1] Schibuola L., Gastaldello A., “Gli impianti solari negli edifici” in CDA n. 07/08, pagine 38-44.
[2] Anselmo F., Lauritano A., “Mappe di irradiazione” in CDA n. 11/06, pagine 20-26.