Building Integrated Photovoltaic Systems- Part I

di Paolo Francesco Lamacchia

Questo contributo intende sollevare domande che mirino a confrontare il potenziale dei prodotti fotovoltaici rispetto ai tradizionali materiali da costruzione e a suggerire i possibili passi necessari per superare la barriera di accettazione del fotovoltaico in diversi contesti urbani, centri storici e culture differenti.
Come affermato nel precedente articolo, la sostenibilità, l’efficienza energetica e le fonti energetiche rinnovabili situate in loco o nelle vicinanze degli edifici sono i concetti più importanti che l’architettura contemporanea persegue per ottenere un modello di edificio a zero consumo energetico o zero emissioni (ZEB). Le città e gli edifici in tutto il mondo stanno per cogliere i massimi benefici dall’energia eolica e solare, ai quali si è già assistito per le installazioni sulla superficie terrestre. I moduli fotovoltaici (solari elettrici) sono dispositivi che non inquinano, sicuri ed efficienti da tempo considerati un materiale razionale per l’utilizzo nell’edilizia.
I recenti progressi tecnologici hanno reso i sistemi fotovoltaici (PV) idonei all’integrazione diretta nella costruzione di edifici. Dimensione, costo, aspetto e affidabilità del modulo fotovoltaico sono progrediti al punto tale da poter funzionare entro i parametri architettonici dei materiali da costruzione convenzionali. Un edificio offre spazio e sostegno strutturale per un modulo fotovoltaico, e il modulo a sua volta sostituisce componenti edilizi standard. Il valore aggiunto dei pannelli fotovoltaici colorati offre al progettista nuove opportunità di integrazione di sistemi fotovoltaici con colorazioni decorative. Qualcuno afferma che i pannelli fotovoltaici deturpino il paesaggio, ma una domanda sorge spontanea: chi ha stabilito che il colore rosso di una tegola o il colore grigio del cemento siano migliori rispetto al blu cobalto della cella fotovoltaica?
L’ottimizzazione dell’impiego dei sistemi BIPV è funzione di molte variabili: metodi e materiali di costruzione, tecnologia fotovoltaica e fabbricazione del modulo, livelli di isolamento e orientamento, ed infine costi elettrici. L’utilizzo a livello architettonico dei sistemi fotovoltaici è vincente per facciate continue, balconi, lucernari, atri, facciate di edifici, tetti. Inoltre, alcuni prodotti eccezionali che generano energia elettrica da superfici in vetro trasparente, come le finestre fotovoltaiche di Glass to Power, stanno per essere lanciati sul mercato.
Un’altra installazione utile è su tetti piani che sembrerebbero presentare il minimo grado di difficoltà tecnica per impianti BIPV, in gran parte perché generalmente è possibile applicare la stessa tecnologia degli impianti PV installati al suolo. I tetti piani differiscono da quelli inclinati principalmente nella natura dello strato impermeabile (es. asfalto, membrana). Sistemi montati su tetti che non siano completamente integrati possono essere sia montati a zavorra o fissati al tetto. In ogni caso, sistemi di copertura completamente integrati BIPV devono svolgere la funzione di un tetto standard e, quindi, questioni come impermeabilità, drenaggio e isolamento sono importanti per tutti i sistemi.
E’davvero incredibile come, nonostante il basso costo del fotovoltaico per KW, molti tetti piani di edifici in Italia non siano ancora dotati di pannelli fotovoltaici. Inoltre la posizione piana evita, su quelle terrazze con cornicioni o parapetti, il problema di vincoli ambientali o estetici e inoltre postpone i costi di manutenzione dei rivestimenti di una terrazza standard, quest’ultima soggetta almeno ogni 25 anni ad elevati costi di ristrutturazione.
Nella parte II del BIPV si metteranno in evidenza le tecnologie per l’integrazione delle fonti di energia rinnovabili, su facciate, lucernari, atri ed elementi di ombreggiatura.

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