Green PV

Le facciate proteggono dal freddo e dal caldo, dalla neve e dalla pioggia. E non è tutto. Il rivestimento dell’edificio può essere utilizzato anche come centrale solare ed essere ricoperto di vegetazione. Uno studio della Scuola universitaria professionale di Lucerna dimostra i vantaggi di questa combinazione.

Le temperature medie annue potrebbero continuare ad aumentare sino alla fine di questo secolo. L’entità di tale aumento dipende dalle emissioni di gas a effetto serra che produciamo. Secondo gli «Scenari climatici per la Svizzera CH2018», se le emissioni nocive proseguiranno senza rallentamenti, la temperatura aumenterà tra i 3,3 e i 5,4 gradi Celsius entro la fine del secolo.

A risentire maggiormente dell’aumento della temperatura saranno gli abitanti delle città, a causa delle superfici fortemente impermeabilizzate. A riscaldarsi sempre di più non saranno solo gli spazi esterni, ma d’estate diventeranno più caldi anche gli ambienti interni. Affinché le temperature rimangano sopportabili anche nei prossimi decenni, è necessario sviluppare soluzioni di raffreddamento più efficaci. Per soddisfare il crescente consumo di elettricità, dovuto alla decarbonizzazione del traffico e degli edifici, ma anche al crescente fabbisogno di raffreddamento, dobbiamo ampliare ulteriormente le energie rinnovabili.

La vivibilità all’interno e all’esterno

Già oggi molti tetti sono ricoperti di impianti fotovoltaici che generano elettricità. In molti casi viene proposta una combinazione con una superficie verde. Tuttavia, il fotovoltaico (FV) e la vegetazione sulle facciate sono ancora piuttosto rari. Ed è proprio questo abbinamento ad essere stato esaminato nello studio «GreenPV» dell’Istituto per la tecnica degli edifici e l’energia della Scuola universitaria professionale di Lucerna (HSLU). Oltre ad aver analizzato l’utilità della combinazione, i ricercatori hanno studiato quali sono i principali ostacoli al maggiore impiego nella pratica, valutando svariati aspetti, come ad esempio la biodiversità, l’impatto estetico, il rumore e la qualità dell’aria, il benessere termico, il consumo energetico, l’ecologia e l’impatto economico.

Per la valutazione hanno preso in considerazione tre edifici di riferimento: una nuova costruzione, una vecchia costruzione e un edificio risanato. Per il confronto hanno invece utilizzato una facciata retroventilata con pannelli di fibrocemento. Per l’inverdimento delle facciate sono state studiate varianti montate al suolo e a parete, mentre per la facciata FV sono stati presi in esame moduli trasparenti e opachi.

Notevole raffreddamento

I risultati hanno dimostrato che le piante sulla facciata apportano numerosi vantaggi. Per esempio, impediscono in modo molto efficace il riscaldamento e assicurano che la temperatura della superficie non aumenti troppo. Rispetto alla facciata di riferimento, la differenza può raggiungere i 15° in una giornata estiva mite, probabilmente ancora di più nelle giornate molto calde. Da un lato, l’effetto rinfrescante è provocato dall’ombra proiettata dalle piante e dall’altro dall’evaporazione dell’acqua assorbita in precedenza. Il microclima risulta migliore, la formazione delle cosiddette isole di calore viene contrastata efficacemente e la vivibilità negli spazi all’aperto migliora. Se si confronta la facciata di riferimento con quella fotovoltaica senza vegetazione, si nota che per molti aspetti le prestazioni sono quasi identiche. Anzi, per quanto riguarda il rumore e la biodiversità, la facciata FV presenta addirittura un leggero svantaggio rispetto ai pannelli in fibrocemento.

Comfort termico all’interno

Gli studi hanno inoltre dimostrato che le facciate verdi possono avere un impatto positivo anche sulla temperatura interna. I ricercatori sono inoltre riusciti a individuare alcuni vantaggi per il fabbisogno energetico dell’edificio, soprattutto per i vecchi immobili con un cattivo isolamento. Come ci si aspettava, sia i sistemi al suolo che quelli montati a parete hanno un bilancio ecologico peggiore rispetto alle facciate convenzionali senza vegetazione. Ciò è dovuto all’impiego supplementare di materiali per l’inverdimento. I ricercatori hanno individuato nei costi per l’inverdimento delle facciate un freno per i proprietari immobiliari, costi particolarmente alti nel caso di sistemi di piantumazione a parete. A seconda delle condizioni della struttura, è richiesto un ingente lavoro edilizio, solitamente superiore a quello necessario per i sistemi montati al suolo.

Benefici per persone e animali

Le facciate verdi non sono solo vantaggiose per il comfort termico, ma anche per la biodiversità. Creano spazi vitali preziosi nelle aree urbane, dove si insediano animali di piccola taglia e insetti. Le piante, inoltre, assorbono l’acqua piovana, sgravando così le canalizzazioni e contrastando quindi potenziali inondazioni, specialmente in caso di forti piogge. Le facciate verdi hanno un impatto positivo anche sulla qualità dell’aria, poiché trattengono le polveri sottili e altri agenti inquinanti e producono ossigeno. Inoltre, limitano la diffusione del rumore, hanno una funzione isolante e proteggono gli edifici dagli agenti atmosferici.

Le facciate ricoperte di vegetazione hanno il vantaggio di aver bisogno di poco spazio. Tuttavia, secondo lo studio, un punto debole è costituito dall’accessibilità. Siccome i sistemi di inverdimento sono installati in altezza verticale, la cura e la manutenzione sono spesso molto più impegnative degli impianti FV verdi montati sul tetto.

L’inserimento di verde e fotovoltaico sulle facciate può essere vantaggioso anche dal punto di vista estetico, in quanto valorizza l’allestimento degli spazi esterni e li rende più vivibili. La soluzione è più utile per i piani bassi, cioè dove si ferma o passa la gente.

Sotto verde, sopra fotovoltaico

L’aspetto positivo della combinazione di facciate verdi e fotovoltaico è rappresentato dal fatto che non sono quasi in concorrenza tra loro. Siccome gli spazi verdi verticali hanno un grande impatto soprattutto ai piani inferiori, il potenziale di produzione di energia elettrica degli impianti FV sulle facciate è maggiore laddove queste non sono ombreggiate. Ciò significa che, specialmente nelle aree densamente edificate, i moduli solari installati ai piani alti producono nettamente più elettricità di quelli montati ai piani bassi, che restano all’ombra degli edifici circostanti.

In basso verde e in alto fotovoltaico è dunque la combinazione ideale per fondere in modo ottimale i vantaggi di entrambi i sistemi. Questi risultati dello studio «GreenPV» sono cruciali per un futuro in cui potrebbero diventare sempre più urgenti tematiche come la sicurezza dell’approvvigionamento energetico o la riduzione del calore negli ambienti interni ed esterni o ancora la qualità della vita alla luce della crescente densificazione.