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Integrazione architettonica degli impianti Fotovoltaici

INTEGRAZIONE ARCHITETTONICA PARZIALE

I moduli fotovoltaici possono essere montati su edifici o componentistica di arredo urbano, come chioschi, pensiline, barriere acustiche, ecc., senza sostituire il materiale da costruzione delle stesse strutture.

E' indispensabile che nel suo inserimento il fotovoltaico non infici le caratteristiche estetiche e la funzionalità dell’involucro architettonico, specie per quello che riguarda l’efficienza energetica dell’edificio

Moduli fotovoltaici installati su tetti piani e terrazze

Questa tipologia comprende i tetti piani (cioè i lastrici solari orizzontali non abitabili) e le terrazze (cioè le superfici piane di copertura utilizzabili e praticabili). Con riferimento alla norma UNI 8627 si considerano tetto piano le coperture orizzontali e suborizzontali con pendenza dell’elemento di tenuta fino al 5% (circa 3°).

Tetti piani e terrazze possono prevedere elementi perimetrali come cornicioni, cordoli, balaustre o ringhiere. Al fine del riconoscimento dell’integrazione parziale in presenza di elementi perimetrali alti fino a 50 cm da terra, l’impianto può essere montato senza limitazioni di altezza del supporto dei moduli

Moduli fotovoltaici installati su tetti, facciate e balaustre in maniera complanare

Per parziale integrazione dei moduli fotovoltaici su tetti, coperture, facciate, balaustre o parapetti di edifici si intendono quei casi in cui il modulo è appoggiato complanarmente alla superficie di queste tipologie senza sostituire il materiale stesso di costruzione.

I moduli, al fine di risultare complanari, dovranno essere montati mantenendo la stessa inclinazione della superficie che li accoglie; è necessario inoltre che lo spessore del modulo e della struttura di supporto che emergerà dalla superficie esistente siano ridotti al minimo indispensabile. In ogni caso i moduli non devono sporgere rispetto alla falda di copertura.

Moduli fotovoltaici installati su elementi di arredo urbano, barriere acustiche, pensiline, pergole e tettoie in maniera complanare

Per parziale integrazione dei moduli fotovoltaici su elementi di arredo urbano quali barriere acustiche, chioschi, pergolati, pensiline, si intendono quei casi in cui il modulo è appoggiato complanarmente alla superficie di queste tipologie senza sostituire il materiale stesso di costruzione.

I moduli, al fine di risultare complanari, dovranno essere montati mantenendo la stessa identica inclinazione della superficie che li accoglie. Sarà anche necessario che lo spessore del modulo e della struttura di supporto che emergerà dalla superficie esistente siano ridotti al minimo indispensabile.

INTEGRAZIONE ARCHITETTONICA TOTALE

Integrare totalmente il fotovoltaico nell'architettura significa riuscire ad equilibrare gli aspetti tecnici ed estetici dei componenti della tecnologia fotovoltaica con quelli dell'involucro edilizio, senza compromettere le caratteristiche funzionali di entrambi.

Una corretta integrazione architettonica del fotovoltaico riesce a far coincidere la capacità del fotovoltaico di produrre energia elettrica sul luogo della domanda con la qualità estetica dello spazio che lo contiene.

Moduli fotovoltaici sostitutivi di materiali di rivestimento degli edifici

I moduli fotovoltaici sostituiscono il materiale da costruzione convenzionale dell’involucro dell’edificio diventando parte integrante della copertura piana o inclinata, o parte della facciata.

Questo significa che, dal punto di vista estetico, il sistema fotovoltaico si deve inserire armoniosamente nel disegno architettonico dell’edificio.

Dal punto di vista energetico funzionale, invece, l’integrazione del sistema deve garantire comunque i requisiti di performance energetica dell’involucro edilizio. Ovvero, non deve essere compromessa la resistenza termica dell’involucro durante il periodo invernale, né aumentato il carico termico estivo, né compromettere la tenuta dell’acqua.

Sostituzione dei materiali di rivestimento di tetti e coperture.

Caso A: i moduli coprono una porzione di tetto

In questi casi è necessario che le soluzioni di raccordo tra i componenti della copertura (le tegole, le gronde, i camini, il colmo) siano esteticamente e tecnicamente congrue.

E’ indispensabile che tutti questi elementi di raccordo (le guaine, le scossaline speciali, le mezze tegole o quant’altro) siano perfettamente integrati con lo spessore e il bordo dei moduli, che vengano posati con cura o addirittura progettati ad hoc per evitare problemi di infiltrazioni e fuoriuscita di acqua dalle gronde.

La funzionalità della copertura, in tutte le sue falde, non deve essere pertanto compromessa dall’inserimento dei moduli fotovoltaici.

La porzione di tetto rivestita con i moduli fotovoltaici deve risultare in armonia con il disegno complessivo della copertura e bilanciata rispetto all’aspetto estetico del fabbricato.

Caso B: i moduli coprono la totale superficie del tetto

In questi casi è necessario che i moduli coprano perfettamente la totale superficie della copertura, e che quindi la loro dimensione e forma coincida con quella del tetto.

Qualora dovessero essere necessari degli elementi di raccordo con i bordi laterali, con le gronde o con il colmo, questi dovranno essere perfettamente integrati nello spessore e bordo dei moduli, dovranno essere posati in opera con cura o addirittura progettati ad hoc per evitare problemi di infiltrazioni e fuoriuscita di acqua dalle gronde.

La funzionalità della copertura, in tutte le sue falde, non deve essere pertanto compromessa dall’inserimento dei moduli fotovoltaici.

Caso C: Soluzioni progettuali industrializzabili per nuovi componenti edilizi fotovoltaici per le coperture civili, industriali o commerciali.

Queste soluzioni possono prevedere la modifica della forma o della dimensione dei moduli fotovoltaici affinché possano essere perfettamente integrabili con diverse tipologie di coperture: sistemi per coppi, per marsigliesi, per pietra o lavagna, per legno o per coperture in lamiera ondulata.

In alternativa si possono utilizzare profili industrializzati di copertura appositamente progettati per l’installazione dei moduli standard. I nuovi sistemi adottati dovranno prevedere tecnologie di montaggio semplici e affidabili.

Per essere considerati industrializzabili dovranno essere progettati rispettando le dimensioni standardizzate dei prodotti per coperture già esistenti in commercio. In quanto identificati come sistemi, questi possono anche prevedere dei “pacchetti o sandwich” di fotovoltaico e materiale coibentante, affinché con la posa di un unico modulo o pannello vengano installati contemporaneamente l’impianto e la copertura.

Moduli fotovoltaici integrati in pensiline, pergole e tettoie

In questo ambito saranno privilegiate le strutture il cui disegno trae armonia dall’inserimento del fotovoltaico ed è evidente l’attenzione posta al design specifico degli elementi di supporto dei moduli così come alla complessiva funzione di ombreggiamento della copertura.

Dovrà essere studiato il dettaglio delle canalizzazioni dei cavi affinché questi risultino il più possibile nascosti nella struttura progettata.

Moduli fotovoltaici in sostituzione di superfici trasparenti degli edifici

Questa tipologia privilegia la sostituzione di superfici trasparenti (vetro o materiali plastici, policarbonati, ecc.) con moduli fotovoltaici semitrasparenti, ossia quei moduli in cui le celle fotovoltaiche siano distanziate tra di loro e contenute tra due pannelli trasparenti affinché la luce naturale possa filtrare nello spazio architettonico.

Lo stesso effetto di texture luminosa può essere ottenuto anche con la tecnologia del film sottile; in questo caso la pellicola fotovoltaica dovrà essere incisa per permettere la trasparenza richiesta. Questo tipo di integrazione è particolarmente indicato per grandi superfici vetrate piane o inclinate, lucernai, serre o comunque quegli spazi che possono beneficiare di grande illuminazione naturale.

Moduli fotovoltaici integrati in barriere acustiche

Si applica alle barriere acustiche in cui i moduli fotovoltaici sostituiscono in parte o completamente i pannelli fonoassorbenti della barriera.

L’esposizione dei moduli fotovoltaici dovrà risultare congruente con la funzionalità tecnica di produrre energia e di isolare acusticamente. Dovrà essere dato ai moduli il corretto orientamento ed evitare che siano montati nelle parti basse della barriera più soggette ad ombreggiamento, deterioramento o rottura.

Moduli fotovoltaici integrati in elementi di illuminazione e strutture pubblicitarie

Per elementi di illuminazione si intendono i lampioni stradali e tutti quei componenti di illuminazione degli esterni la cui forma consenta un inserimento armonico del modulo fotovoltaico.

Saranno privilegiati gli esempi in cui la morfologia stessa del corpo illuminante e il suo supporto siano stati progettati ad hoc per alloggiare il modulo e possibilmente siano state utilizzate tecnologie ad alta efficienza energetica come i led.

Parte di questa tipologia sono anche gli schermi di supporto per la pubblicità, le paline informative, i parcometri, ecc.

Moduli fotovoltaici integrati ai frangisole

Per frangisole fotovoltaici si intendono quelle strutture collegate alla facciata atte a produrre ombreggiamento e schermatura di superfici trasparenti.

In questa categoria rientrano tutti quegli elementi schermanti o il cui design sia stato studiato opportunamente per l’alloggio dei moduli e il percorso dei cavi elettrici. L’inserimento dovrà risultare armonioso in relazione alla forma complessiva dell’edificio.

Moduli fotovoltaici integrati in balaustre e parapetti

Realizzazione di balaustre, parapetti, ringhiere e recinzioni il cui materiale da costruzione sia sostituito con moduli fotovoltaici perfettamente integrati nelle loro strutture di sostegno.

Moduli fotovoltaici integrati nelle finestre

Si applica a finestre, porte-finestre o grandi superfici vetrate preferibilmente apribili. La superficie vetrata deve essere sostituita da moduli fotovoltaici semitrasparenti, ossia quei moduli in cui le celle fotovoltaiche sono distanziate tra di loro e contenute fra due pannelli trasparenti affinché la luce naturale possa continuare a filtrare nello spazio da illuminare.

Moduli fotovoltaici integrati nelle persiane

Si parla di persiane fotovoltaiche, ossia persiane la cui funzione ombreggiante sia ottenuta con la sostituzione del materiale convenzionale con i moduli fotovoltaici.

Anche in questo caso la struttura di sostegno dei moduli e il loro meccanismo di movimentazione devono essere studiati per alloggiare correttamente i moduli e i cavi elettrici.

Moduli fotovoltaici installati come rivestimento o copertura

Qualsiasi superficie descritta nelle tipologie precedenti sulla quale i moduli fotovoltaici costituiscano rivestimento o copertura aderente alla superficie stessa.

Questa tipologia comprende quelle integrazioni architettoniche realizzate in film sottile su supporto flessibile installato sulla superficie dell’involucro edilizio.

Queste soluzioni possono dare spunto a nuovi prodotti industriali fotovoltaici per l’edilizia civile e industriale

[fonte: GSE 2009]