Si sta procedendo apparentemente a piccoli passi nell’utilizzazione di sistemi fotovoltaici integrati negli edifici, ma si avanza. I riscontri a livello federale attraverso alcuni progetti pilota lo dimostrano: i professionisti della costruzione sono sempre più sensibilizzati su questa tematica. Lo afferma Pierluigi Bonomo, ricercatore presso l’Istituto sostenibilità applicata all’ambiente costruito della Supsi (ISAAC) e responsabile del team di ricerca sull’involucro edilizio innovativo e sul fotovoltaico integrato in architettura. Con alcuni colleghi promuove sistemi fotovoltaici visti come materiale dell’edificio nella sua forma architettonica. Il gruppo è stato attivamente coinvolto nel progetto di ricerca europeo SmartFlex, iniziato nel 2013 e in fase di conclusione, finanziato dall’Unione europea con 2,9 milioni di euro. In una conferenza internazionale, lo scorso ottobre a Berna, sono state presentate le «nuove possibilità tecnologiche per un design per facciate solari colorate e personalizzate, persino redditizie», scaturite appunto dal progetto SmartFlex.
Il programma di ricerca, sia scientifico sia progettuale, mira a creare un anello di congiunzione tra il settore energetico fotovoltaico e quello architettonico edilizio. L’Istituto ISAAC è attivo da oltre 12 anni sulle tematiche del fotovoltaico integrato (BIPV) ed è sede di un Centro di competenza nel settore. Oggi sono in molti a desiderare una abitazione nella quale il riscaldamento possa essere efficiente e anche rispettoso dell’ambiente. Con questa visione, in una regione come la nostra, gli impianti solari integrati negli edifici potrebbero dare una risposta convincente. Tuttavia basta uno sguardo in giro per vedere che da noi non vi sia ancora una piena diffusione di approcci di questo tipo: ci sono pochi pannelli solari e possibilmente ben nascosti. I programmi come SmartFlex e ConstructPV, anch’esso seguito dalla Supsi, vogliono suggerire ai progettisti di pensare fin dall’inizio alla possibilità di introdurre elementi fotovoltaici come parti della costruzione.
A livello industriale di questi sistemi da integrare ce ne sono: ovviamente si parla di linee di produzione particolari, con moduli personalizzati. Sono state trovate soluzioni tecniche, sono in corso test di validazione, e si è verificata la buona efficienza energetica di applicazioni già installate a prezzi sostenibili. L’edificio presentato come esemplare del progetto SmartFlex si trova in Lituania: è un edificio per uffici che al momento del risanamento venne offerto per sperimentare la ricerca. Volendo ristrutturarlo con una doppia pelle in vetro, anziché mettere i classici vetri trasparenti, vennero incluse delle celle solari, con pareti che svolgessero le stesse funzioni e in più dessero un aiuto alla produzione energetica. L’esperimento riuscì, dimostrando che il fotovoltaico integrato può rendere attiva la facciata di un edificio anche operando in luoghi non proprio favoriti dall’irraggiamento. Alla citata conferenza di Berna erano presenti anche produttori di moduli solari espressamente pensati per l’integrazione nell’edificio, da sagomare con dimensioni e forma su richiesta.
Per ora la gran parte del mercato si ferma all’installazione di coperture, in particolare di quelle inclinate, dove il fotovoltaico integrato è ottimale in termini energetici. Ma le pareti esterne stanno entrando a tutti gli effetti a far parte di questo involucro solare attivo, anche sulle 4 facciate. Di questi esempi ne abbiamo uno a Chiasso: il Palazzo Positivo. L’edificio è un palazzo residenziale di 8 piani e con 19 appartamenti, costruito nel 1965 e rinnovato nel 2012-13 con l’obiettivo di fargli produrre più energia di quanta ne consumi. Il fotovoltaico è diventato il nuovo materiale di rivestimento del tetto, delle facciate e dei balconi. Grazie a un’eccellente isolazione termica e combinando diversi sistemi si è raggiunta l’autonomia energetica, addirittura con un surplus. Il Palazzo Positivo ha ricevuto nel 2014 il prestigioso «Premio Solare Svizzero».
Oggi il rendimento di un modulo solare si attesta intorno al 20%, con garanzia di 20-25 anni di funzionamento. Però uno dei più qualificati centri di ricerca svizzeri, il CSEM di Neuchâtel, è riuscito a ottenere un tipo di cellula col rendimento energetico del 29%. In realtà uno dei suoi fiori all’occhiello, un modulo per l’architettura in bianco, facile da impiantare su palazzi come copertura di facciate di vetro, permette un rendimento solo del 10%. In effetti è poco, ma può non costituire un problema se si considera il pannello come un elemento di costruzione integrato e non solamente come un produttore d’energia. Quanto ai costi, non è corretto paragonare il fotovoltaico integrato al costo dei sistemi fotovoltaici convenzionali. Il suo ruolo è diverso. Il costo va piuttosto confrontato con quello di un elemento di involucro delle costruzioni.
Rendere attiva una facciata col fotovoltaico comporta un costo extra da valutare, ma è anche giusto mettere in conto che la facciata solare potrà restituire nel tempo, con l’energia prodotta, una parte dei soldi spesi. Un centro di ricerca olandese, col quale la Supsi collabora, presto pubblicherà un rapporto di mercato voluto proprio per monitorare i costi di questi sistemi integrati su scala europea. Per facciate trasparenti, utilizzate in un edificio per uffici come quello realizzato in Lituania, abbiamo sentito proporre la cifra di 700-1000 CHF/mq. Per il tetto costa molto meno, intorno ai 300-400 CHF/mq.
Dallo scorso anno sappiamo pure che in Svizzera, oltre alle classiche nere e blu, sono state realizzate coperture opache di color ocra, tipo terracotta, che possono inserirsi meglio in ristrutturazioni di vecchi edifici o palazzi storici. I pannelli sono opera della ricerca del CSEM e hanno già trovato applicazioni nel canton Neuchâtel. Confidando nel miglioramento tecnico l’opportunità progettuale del fotovoltaico integrato è lì da cogliere, non solo per le nuove costruzioni ma anche come recupero dell’esistente. Ogni anno in Europa si tiene una Conferenza sull’energia fotovoltaica (EU PVSEC) dove gli specialisti e i ricercatori del settore possono confrontarsi e conoscere a che punto sia l’innovazione. Nel prossimo settembre si terrà in Olanda la 33esima edizione della conferenza. Gli esperti di casa nostra ci saranno e si attendono sviluppi interessanti.
