L’integrazione del fotovoltaico in edilizia. Un approccio metodologico per il progetto dell’involucro edilizio

Nei processi di riqualificazione edilizia, un’aspetto significativo delle attività riguarda la sostituzione e/o integrazione dei componenti dell’involucro edilizio. Tali attività, quando orientate anche alla riqualificazione energetica, consentono l’adeguamento dei meccanismi di controllo del microclima alle nuove necessità in funzione della tipicità degli edifici [10]. Componenti edilizi integrati con sistemi fotovoltaici (BIPV), risultano di particolare interesse quali elementi del rinnovamento tecnologico. Tuttavia, l’inserimento di tali componenti solari “attivi”, in luogo di componenti edilizi tradizionali, introduce nuove necessità e ulteriori vincoli al processo progettuale e può modificare sostanzialmente gli usuali schemi (modelli) di comportamento dell’involucro dell’edificio. A fronte delle numerose applicazioni di sistemi fotovoltaici (PV) nel settore delle costruzioni e della crescente letteratura sull’argomento, risultano scarsamente sviluppati modelli o metodi decisionali finalizzati alle valutazioni di applicabilità dei sistemi PV. Gli obiettivi di questa ricerca, pertanto, sono: • rilevare le principali problematiche connesse con l’integrazione del fotovoltaico in edilizia, con particolare riguardo al surriscaldamento dei componenti fotovoltaici e alle relative conseguenze sul comfort negli ambienti interni; • fornire un quadro informativo e di analisi a supporto dell’attività progettuale in un contesto tecnologico in rapida evoluzione. Il metodo adottato si è basato su un approccio prestazionale e si è sviluppato nelle seguenti fasi: • individuazione di una griglia prestazionale che tenga conto delle classi di requisiti richiesti ad un componente dell’involucro edilizio e a un sistema fotovoltaico; • individuazione delle possibili tipologie e tecnologie di sistemi PV; • individuazione di classi di requisiti critici o di attenzione, effettuata mediante analisi di un significativo database di casi di studio realizzati e monitorati, integrata con valutazioni teoriche delle prestazioni di qualità ambientale degli spazi confinati (il contesto climatico di riferimento è quello di Bari). Il risultato ottenuto è una matrice prestazionale basata su livelli qualitativi di criticità che può costituire una base decisionale, da adattare al contesto ambientale, architettonico, tecnologico, economico, commerciale, e da integrare nel più ampio processo progettuale, a partire dalle prime fasi dello stesso processo. Le verifiche effettuate hanno evidenziato che le soluzioni di sistemi fotovoltaici caratterizzate da maggiore livello di integrazione nell’involucro edilizio possono risultare, in climi caldo-temperati e in assenza di adeguato controllo prestazionale, particolarmente critiche in termini di controllo della qualità ambientale degli spazi confinati.