CERTIFICAZIONE NZEB E PASSIVE HOUSE

I concetti di Nearly Zero-Energy Buildings (NZEB) e Passive House sono i capisaldi dell’edilizia a basso consumo energetico, pur presentando differenze tra loro. Lo standard Passive House, sviluppato in Germania dal dottor Wolfgang Feist, è uno dei più rigorosi al mondo. Richiede un consumo energetico annuo per riscaldamento e raffrescamento non superiore a 15 kWh/(m²·anno), mentre il consumo totale di energia primaria (Primary Energy Renewable, PER) non deve superare 60 kWh/(m²·anno) per gli edifici standard, o 45 kWh/(m²·anno) per la classe PHI Low Energy Building. Sono inoltre fondamentali i valori di tenuta all’aria (n50) (massimo 0,6 ricambi d’aria all’ora a una pressione di 50 Pa) e l’assenza di ponti termici.

L’NZEB, ovvero gli edifici a energia quasi zero, è una direttiva dell’Unione Europea (EU Energy Performance of Buildings Directive, EPBD) che obbliga tutti i nuovi edifici nell’UE a essere NZEB a partire dal 2021. La definizione di NZEB è più flessibile e si adatta alle condizioni nazionali e al clima di ogni Stato membro. Prevede un’efficienza energetica molto elevata, mentre una parte significativa o la totalità dell’energia necessaria deve essere prodotta da fonti rinnovabili in loco o nelle vicinanze. A differenza della Passive House, l’NZEB non stabilisce limiti numerici rigidi per tutti i parametri, ma punta piuttosto al raggiungimento di un bilancio energetico ‘quasi zero’, che può includere diverse tecnologie e approcci. Ad esempio, in Ucraina i requisiti per l’NZEB sono definiti nella norma ДБН В.2.6-31:2016 ‘Isolamento termico degli edifici’, che stabilisce le classi di efficienza energetica da A a G.

La differenza chiave sta nel focus: la Passive House è uno standard volontario, chiaramente definito, con parametri concreti, che garantisce la massima riduzione del consumo energetico grazie a misure passive. L’NZEB è un obiettivo giuridicamente vincolante, che consente una certa flessibilità nel raggiungimento del bilancio energetico attraverso una combinazione di efficienza energetica e fonti rinnovabili. Ad esempio, per raggiungere gli obiettivi NZEB e Passive House vengono spesso integrati impianti tecnologici ad alta efficienza.

Nonostante le differenze, entrambi gli standard perseguono lo stesso obiettivo: creare edifici che minimizzino il proprio impatto sull’ambiente e garantiscano il massimo comfort per i loro occupanti. La scelta tra NZEB e Passive House dipende spesso dagli obiettivi specifici del progetto, dai requisiti normativi locali e dal budget. Tuttavia, i principi alla loro base, come un isolamento termico altamente efficiente, la tenuta all’aria dell’involucro edilizio e l’uso di sistemi di recupero di calore, sono universali per entrambi gli approcci.

La progettazione degli impianti tecnologici per edifici che aspirano alla certificazione NZEB o Passive House è una delle fasi più complesse e responsabili. A differenza dell’edilizia tradizionale, qui è necessario un approccio integrato, in cui tutti gli impianti — riscaldamento, ventilazione, raffrescamento e acqua calda sanitaria — interagiscono per raggiungere un bilancio energetico ottimale.

Alla base vi è un calcolo preciso della potenza degli impianti. Per la Passive House, ad esempio, il carico termico di picco massimo per il riscaldamento non deve superare 10 W/m², e per il raffrescamento 15 W/m², secondo lo standard PHI. Ciò si ottiene grazie a perdite di calore estremamente basse attraverso l’involucro edilizio e alla minimizzazione dell’infiltrazione d’aria. Il calcolo viene effettuato tramite software specializzato, come il PHPP (Passive House Planning Package), che modella il comportamento energetico dell’edificio tenendo conto di tutti i fattori: clima, orientamento, dimensione delle finestre, caratteristiche termotecniche dei materiali e apporti termici interni.

Per l’NZEB, sebbene non esistano limiti numerici globali altrettanto rigidi, i principi di progettazione sono analoghi. Il calcolo del bilancio termico, tenendo conto degli apporti e delle perdite di calore interni ed esterni, costituisce la base per determinare la potenza necessaria degli impianti. L’applicazione della modellazione dinamica consente di valutare le prestazioni dell’edificio durante l’anno, adattando gli impianti alle condizioni mutevoli. Ad esempio, per le condizioni climatiche ucraine i calcoli vengono effettuati tenendo conto dei gradi-giorno del periodo di riscaldamento e delle temperature medie, regolamentati dalla norma ДБН В.2.6-31:2016. L’integrazione degli impianti significa, ad esempio, che il sistema di ventilazione può fornire il preriscaldamento o il preraffreddamento dell’aria, riducendo il carico sugli impianti principali di riscaldamento/raffrescamento. Ciò richiede una stretta collaborazione tra architetti, ingegneri termotecnici e specialisti della ventilazione già nelle prime fasi della progettazione.

Anche la scelta delle apparecchiature è fondamentale. Per raggiungere i valori target di potenza si utilizzano spesso sistemi di riscaldamento a bassa temperatura (pavimento radiante, pareti radianti), pompe di calore ad alta efficienza, collettori solari e sistemi fotovoltaici. Un aspetto importante è anche l’automazione degli impianti tecnologici, che consente di ottimizzarne il funzionamento, reagendo ai cambiamenti delle condizioni esterne e delle esigenze interne, contribuendo a un’ulteriore riduzione del consumo energetico.

Negli edifici che aspirano alla certificazione NZEB o Passive House, il sistema di ventilazione con recupero di calore non è semplicemente auspicabile, ma obbligatorio. In condizioni di involucro edilizio a tenuta d’aria, la ventilazione naturale è insufficiente a garantire il necessario ricambio d’aria e a mantenere la qualità dell’aria interna (IAQ). La ventilazione meccanica con recupero di calore risolve questo problema, minimizzando al contempo le perdite di energia.

Lo standard DIN 1946-6 (Ventilazione degli edifici residenziali – Requisiti generali, requisiti di progettazione, installazione, messa in servizio e manutenzione) è un documento normativo chiave in Germania, che regolamenta la progettazione e l’esercizio degli impianti di ventilazione. Stabilisce i requisiti relativi ai volumi di ricambio d’aria, all’efficienza del recupero di calore, al livello di rumore e alla sicurezza degli impianti. Per la Passive House, l’efficienza del recupero di calore deve essere almeno del 75-85%, e il consumo elettrico specifico dei ventilatori (SFP, Specific Fan Power) non deve superare 0,45 W/(m³/h).

I moderni recuperatori di calore sono in grado di trasferire fino al 90% del calore dall’aria di espulsione all’aria di mandata, riducendo notevolmente il carico sull’impianto di riscaldamento. Può trattarsi sia di un sistema centralizzato con un unico grande apparecchio per tutta la casa, sia di installazioni decentralizzate per singoli ambienti. Oltre al recupero di calore, alcuni sistemi possono anche recuperare l’umidità (recuperatori entalpici), il che aiuta a mantenere un livello di umidità confortevole sia in inverno che in estate, un indicatore importante per la IAQ. L’integrazione di filtri a fine particolato (ad esempio F7 o F9) nell’impianto di ventilazione garantisce protezione da polline, polvere e altri allergeni, migliorando la qualità dell’aria immessa negli ambienti.

La progettazione di un simile impianto di ventilazione richiede un’accurata selezione delle apparecchiature, il calcolo dei condotti d’aria per minimizzare le perdite di pressione e garantire una distribuzione uniforme dell’aria. Importante è anche l’isolamento acustico, per evitare la propagazione del rumore dei ventilatori attraverso l’impianto. Una manutenzione regolare, che include la sostituzione dei filtri e la pulizia dei condotti, garantisce un funzionamento continuo ed efficiente del sistema, elemento critico per il mantenimento dei parametri di certificazione durante l’intera vita utile dell’edificio.

L’ottimizzazione del consumo energetico nel contesto di NZEB e Passive House va oltre le semplici bollette mensili delle utenze. Comprende il concetto di costo totale di proprietà (Total Cost of Ownership, TCO), che tiene conto non solo dell’investimento iniziale, ma anche dei costi operativi, dei costi di manutenzione, delle riparazioni e del potenziale costo di dismissione dell’edificio lungo l’intero ciclo di vita. Per gli edifici certificati, il TCO è significativamente inferiore rispetto agli edifici tradizionali, grazie alla drastica riduzione dei costi energetici.

Ad esempio, l’investimento iniziale per la costruzione di una Passive House può essere superiore del 5-15% rispetto a una casa standard. Tuttavia, questi costi vengono compensati da un notevole risparmio su riscaldamento e raffrescamento. Secondo i dati del Passive House Institute, il risparmio energetico può raggiungere il 75-90% rispetto al patrimonio edilizio esistente e il 50-70% rispetto ai nuovi edifici conformi ai requisiti normativi minimi. Ciò porta a una riduzione del periodo di ammortamento degli investimenti aggiuntivi, che può variare da 7 a 15 anni a seconda della regione e dei prezzi dell’energia.

I fattori chiave che influenzano il TCO sono: isolamento termico ad alta efficienza, tenuta all’aria dell’edificio, sistemi di recupero di calore, fonti di energia rinnovabile (pannelli solari, pompe di calore) e sistemi di gestione intelligenti. In fase di progettazione, è fondamentale l’uso di metodologie di costo del ciclo di vita (Life Cycle Costing, LCC), che consentono di valutare costi e benefici dell’edificio nell’arco di 30, 50 o addirittura 100 anni. Questo aiuta investitori e proprietari a prendere decisioni informate, comprendendo l’attrattiva finanziaria a lungo termine di tali progetti.

Oltre al risparmio energetico diretto, gli edifici NZEB e Passive House hanno un valore di mercato più elevato, sono meno soggetti a usura (grazie a un migliore controllo dell’umidità e della temperatura) e garantiscono un clima interno migliore, con effetti positivi sulla salute e sulla produttività degli occupanti. Ad esempio, uno degli approcci alla scelta delle tecnologie che influenzano il TCO è l’accurata scelta della tecnologia costruttiva e dei materiali.

Pertanto, investire in edifici energeticamente efficienti certificati è una decisione strategicamente vantaggiosa, che garantisce non solo benefici ambientali, ma anche significativi dividendi economici nel lungo periodo, riducendo notevolmente il costo totale di proprietà dell’immobile.

La qualità dell’aria interna (Indoor Air Quality, IAQ) è uno degli aspetti fondamentali considerati nella certificazione NZEB e Passive House, con un impatto diretto sulla salute, il comfort e la produttività degli occupanti. Negli edifici a tenuta d’aria, dove l’infiltrazione di aria esterna è minima, la ventilazione meccanica controllata diventa il mezzo principale per garantire aria fresca.

I principali inquinanti dell’aria interna includono l’anidride carbonica (CO₂), i composti organici volatili (COV o VOCs), la polvere, gli allergeni, le spore di muffa e altri microrganismi. Gli standard NZEB e Passive House richiedono di mantenere il livello di CO₂ al di sotto di 1000 ppm (parti per milione), e idealmente al di sotto di 800 ppm, valori significativamente inferiori a quelli di molti edifici tradizionali. Ciò si ottiene grazie al ricambio d’aria costante, controllato dall’impianto di ventilazione. Ad esempio, la norma DIN 1946-6 stabilisce le portate minime di ricambio d’aria per diversi tipi di ambienti, garantendo l’estrazione dell’aria contaminata dalle zone ‘sporche’ (cucine, bagni) e l’immissione di aria fresca nelle zone ‘pulite’ (camere da letto, soggiorni).

Oltre al controllo della CO₂, è importante il monitoraggio e la riduzione dei COV. A tal fine si utilizzano materiali da costruzione e di finitura a basse emissioni di COV, oltre a una filtrazione regolare dell’aria di mandata. Filtri di alta qualità (classe F7 o superiore) negli impianti di ventilazione trattengono efficacemente le particelle fini di polvere, polline e altri allergeni, impedendone l’ingresso nell’edificio. È inoltre importante controllare il livello di umidità, che dovrebbe rimanere nell’intervallo 40-60%, per prevenire la formazione di muffa e la proliferazione degli acari.

I sistemi Passive House includono spesso sensori IAQ, che regolano automaticamente la velocità di ventilazione in base alla concentrazione di CO₂, all’umidità e alla presenza di altri contaminanti. Questo approccio intelligente consente di mantenere parametri dell’aria ottimali con un consumo energetico minimo. Ciò non solo migliora il comfort, ma influisce positivamente sulla salute degli occupanti, riducendo il rischio di malattie respiratorie e reazioni allergiche. Garantire la IAQ non è solo un requisito tecnico, ma un investimento nel benessere a lungo termine delle persone.

La Germania è un leader riconosciuto nel campo dell’edilizia a basso consumo energetico e la patria dello standard Passive House, sviluppato a Darmstadt nel 1990. L’esperienza tedesca nella progettazione, costruzione e certificazione di migliaia di edifici Passive House, nonché l’adattamento ai requisiti NZEB, offre preziose lezioni per altri paesi, tra cui l’Ucraina.

Una delle lezioni chiave è l’importanza di un approccio integrato e completo alla progettazione. In Germania, ingegneri, architetti e costruttori collaborano strettamente in tutte le fasi del progetto, dal concept alla messa in servizio. Ciò consente di ottimizzare tutti gli elementi dell’edificio — dall’isolamento termico alle finestre, fino agli impianti tecnologici, come la ventilazione con recupero di calore (secondo la norma DIN 1946-6) e i sistemi di riscaldamento ad alta efficienza. Inoltre, il settore edile tedesco dispone di un’infrastruttura sviluppata, che comprende produttori di componenti di alta qualità per Passive House, specialisti certificati e programmi formativi.

Gli esempi dell’esperienza tedesca comprendono non solo edifici residenziali, ma anche edifici per uffici, scuole, asili nido e persino complessi multipiano conformi agli standard Passive House e NZEB. Ad esempio, nella città di Friburgo esistono interi quartieri costruiti secondo questi principi, che dimostrano un elevato livello di comfort e costi operativi minimi. Inoltre, la Germania sta attivamente attuando le direttive UE sull’NZEB, il che stimola l’ulteriore sviluppo di tecnologie e innovazioni nell’edilizia.

Per l’Ucraina, che aspira anch’essa a integrarsi nello spazio energetico europeo, l’esperienza tedesca è estremamente attuale. Sebbene le condizioni climatiche in Ucraina siano più rigide, i principi della Passive House e dell’NZEB sono pienamente applicabili. È importante sviluppare una normativa locale conforme agli standard europei, formare specialisti, creare un mercato di materiali e apparecchiature energeticamente efficienti di qualità. L’introduzione di certificati energetici obbligatori per gli edifici e l’incentivazione degli investimenti privati in tali progetti sono passi chiave verso l’indipendenza energetica e lo sviluppo sostenibile. La Germania dimostra che elevati standard di efficienza energetica non sono un lusso, ma una necessità economicamente giustificata.

L’implementazione degli standard NZEB e Passive House in Ucraina si scontra con una serie di sfide, ma presenta anche prospettive significative. I principali ostacoli sono la mancanza di un numero sufficiente di specialisti qualificati (architetti, ingegneri, costruttori) in possesso delle conoscenze e dell’esperienza necessarie nella progettazione e costruzione di edifici ad alta efficienza energetica. Inoltre, esistono lacune nella normativa nazionale che, pur cercando di armonizzarsi con le direttive europee, necessita ancora di adattamenti e chiarimenti per una piena implementazione dell’NZEB.

Un’altra sfida significativa è il costo iniziale di costruzione. Sebbene i benefici a lungo termine derivanti da costi operativi notevolmente inferiori siano evidenti, l’investimento iniziale in materiali di alta qualità e impianti tecnologici (come la ventilazione con recupero di calore) può essere più elevato. Ciò spesso scoraggia potenziali investitori e sviluppatori privati. Tuttavia, con lo sviluppo del mercato dei materiali e delle tecnologie a basso consumo energetico, e con la comparsa di produttori locali, i costi diminuiscono progressivamente.

Nonostante queste sfide, le prospettive per l’Ucraina sono enormi. In primo luogo, l’indipendenza energetica e la riduzione della dipendenza dalle fonti energetiche importate sono una priorità strategica. La costruzione di edifici NZEB e Passive House contribuisce direttamente al raggiungimento di questo obiettivo. In secondo luogo, l’aumento del comfort e della qualità della vita degli occupanti in tali edifici è un vantaggio evidente, in particolare grazie al mantenimento costante di una qualità dell’aria interna (IAQ) e di un regime termico ottimali. In terzo luogo, ciò stimola lo sviluppo di tecnologie innovative nell’edilizia e nei settori correlati.

Per lo sviluppo di successo del segmento NZEB/Passive House in Ucraina è necessario: rafforzare i programmi formativi per gli specialisti, introdurre incentivi finanziari (ad esempio, prestiti agevolati o sovvenzioni) per gli sviluppatori che scelgono soluzioni a basso consumo energetico, ed elaborare meccanismi chiari di certificazione e controllo. Esempi di progetti pilota di successo, come singole Passive House nelle regioni di Leopoli o di Kyiv, dimostrano già la fattibilità tecnica e la convenienza economica di tali soluzioni nelle condizioni ucraine. Questi progetti fungono da prova tangibile dei vantaggi e possono diventare un catalizzatore per un’implementazione più ampia di questi standard in tutto il paese. L’Ucraina ha il potenziale per diventare un leader regionale nell’implementazione di soluzioni edilizie a basso consumo energetico, sfruttando il proprio potenziale innovativo e l’esperienza internazionale.