neo-Eubios 83/ marzo 2023

La Cattedrale di Hereford, sita non lontano da Birmingham, nel Regno Unito, è uno splendido esempio di architettura gotica inglese.

Al suo interno è custodita una mappa del mondo (Mappa Mundi) del 13° secolo, patrimonio UNESCO, disegnata su un singolo foglio di pergamena da un ecclesiastico del tempo. Fu nascosta sotto il pavimento di una cappella minore all’epoca delle guerre di Cromwell e si conservò per secoli fino al 1855 quando fu ripulita e restaurata dal British Museum.

La mappa è unica nel suo genere, per dimensioni e stile. Il mondo vi è rappresentato rotondo e circondato dall’oceano. Al suo apice (est) vi è rappresentato il Paradiso, con l’albero del frutto proibito e l’espulsione di Adamo ed Eva. A nord è raffigurato il Giorno del Giudizio e numerose figure di animali, città e creature grottesche. Le quattro grandi città di Gerusalemme, Babilonia, Roma e Troia sono rappresentate centralmente al fianco delle maggiori cattedrali dell’epoca (tra cui Milano). La Cattedrale è anche sede di una delle quattro versioni del 1217 della Magna Charta, che è talvolta esposta nell’adiacente biblioteca “incatenata”. Quest’ultima è un vasto esempio di biblioteca in cui i libri sono assicurati alle scaffalature da catene sufficientemente lunghe per permetterne la lettura, ma non la rimozione. Nel Medioevo, infatti, libri erano un bersaglio privilegiato per la loro rarità e valore. Con l’avvento della stampa, essi divennero via via sempre meno rari e costosi e di conseguenza anche la diffusione delle biblioteche incatenate. Altri esempi di questo tipo di biblioteche sono la Francis Trigge Chained Library a Grantham, la Marsh's Library di Dublino, la biblioteca della Royal Grammar School di Guildford, la Wimborne Minster in Dorset, la biblioteca incatenata della Cattedrale di Wells e la biblioteca laurenziana di Firenze, disegnata da Michelangelo per Lorenzo de’ Medici. Di biblioteca incatenata si parla anche nei libri della saga di Harry Potter.

Introduzione ai metamateriali acustici

La riqualificazione energetica dell’edilizia storica tra pregiudizi e opportunità

Il taglio dei ponti termici

C’è un futuro per i bonus edilizi?

Il Decreto di conversione in legge del DL 11/23

= letteralmente, buona vita.

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EDITORIALE

Hanno collaborato:

Massimo Garai, Università di Bologna Simona Santostasi, staff tecnico ANIT

Rossella Esposti, staff tecnico ANIT

Alessandro Panzeri, staff tecnico ANIT

Daniele Pozzan, Schöck Italia

Daniela Petrone, Vice-Presidente ANIT

Michela Rognoni, redazione ANIT

Valeria Erba, Presidente ANIT

Il numero 82 è on-line su www.anit.it

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È noto che il 75% degli edifici in Europa è energeticamente inefficiente, il settore delle costruzioni rappresenta il 40 % del consumo finale di energia e il 36 % delle emissioni di gas a effetto serra. A fronte di questi numeri dell’Unione Europea, forse l’Italia è messa anche peggio. Quai l’80% degli edifici in Italia è stato costruito prima della legge 10/91 sull’efficienza energetica in edilizia, e dai dati rilevati dal SIAPE, quasi il 60% degli edifici oggi è in classe G o F. Attualmente, si riscontra da una parte, la volontà di chiudere tutti i rubinetti e bloccare la spinta verso interventi di riqualificazione, e dall’altra, una direttiva europea che, anche se non approvata dall’Italia, spinge verso un obbligo all’efficientamento energetico, anche laddove non ci fosse l’intenzione. Il Superbonus è sicuramente nato con delle forti criticità, senza regole ben progettate, ma, malgrado si possa non essere d’accordo sulle % e sulle regole generali, in questi anni sono state effettuate delle riqualificazioni che altrimenti non si sarebbero fatte. La cessione del credito ha permesso a contribuenti che non avevano né liquidità, né capienza, di migliorare le proprie condizioni di vita e ridurre non solo gli sprechi energetici e le emissioni, ma anche i consumi e i costi annuali di riscaldamento, questo è un fatto! I provvedimenti precedenti non hanno mai portato a questi numeri, probabilmente perché non cè mai stata la volontà di spingerli veramente garantendone la continuità e la certezza di accesso per tutti. Un intervento di efficientamento energetico, anche solo dell’involucro (cappotto, coperture, serramenti...) può portare a riduzioni dei consu-

mi dell’ordine anche del 70% con relativa CO2 risparmiata. Perciò, agire anche solo sull’involucro opaco verticale con un cappotto termico, in media (da dati ricavati dagli APE del SIAPE e da diagnosi reali effettuate), permette una riduzione dei consumi del 40%.

La direttiva green, segnala che gli investimenti nell'efficienza energetica dovrebbero essere considerati come un'alta priorità, sia a livello privato che pubblico. Con un’attenzione particolare alle famiglie con redditi bassi e medi, così come le famiglie che soffrono di povertà energetica che spesso vivono negli edifici con le peggiori prestazioni. Entro il 1º gennaio 2027, gli Stati membri dovrebbero adottare misure amministrative e finanziarie speciali per incoraggiare la ristrutturazione profonda degli edifici più scarsi e con più unità immobiliari.

Per il recepimento e l’applicazione di questa Direttiva, si riscontrano molte criticità, tra cui: la diversa classificazione energetica all’interno dell’Unione Europea, l’ottimizzazione dei requisiti in funzione dei costi, una corretta e comune valutazione della sostenibilità, la fattibilità tecnica intervenendo soprattutto su edifici esistenti, le possibilità finanziare di ciascun contribuente che si potrebbe trovare obbligato a intervenire sul proprio immobile e, quindi, la necessità di creare meccanismi finanziari che sostengano le spese necessarie alla riqualificazione profonda.

Ci dispiace non vedere molta apertura al dialogo sulle possibili modifiche e proroghe nel tempo dei provvedimenti incentivanti. Riteniamo fondamentale che il Governo preveda un tavolo di lavoro con tutti gli stakeholder, per elaborare

“GIME” – The XCERTS • “Tango” - Tananai

“Mayonaise” – The Smashing Pumpkins • “VOID” – – Melanie Martinez

“Mrs. Robinson” - The Lemonheads • “California” – Girlfriends

“Hollywood Baby” – 100 Gecs • “Marquee Moon” - Television

“I Am Free” – Tones And I • “When The Sun Hits” – Slowdive

In questo settore in rapidissima espansione, si usa parlare di cristalli sonici (sonic crystals) quando la lunghezza caratteristica della loro struttura, a, è comparabile con la lunghezza d’onda del suono incidente, λ: a ~ λ. Si parla invece di metamateriali veri e propri quando la lunghezza caratteristica della loro struttura è molto minore della lunghezza d’onda: a << λ. Il più citato esempio di cristallo sonico è la scultura realizzata da Eusebio Sempére per la Fundación Juan March a Madrid, la quale produce una chiara attenuazione del suono in alcune bande di frequenza, come dimostrato da Martìnez-Sala e colleghi in un famoso articolo pubblicato su Nature nel 1995 (figura 2, da [2]).

In realtà, questo non è il miglior esempio possibile di cristallo sonico, perché la scultura non è completamente periodica ed ha dimensioni finite. Comunque è utile per illustrare il principio su cui si basa l’attenuazione del suono nei cristalli sonici, che è noto come scattering di Bragg, originariamente scoperto con la diffusione dei raggi X nei cristalli (da cui il nome di cristalli sonici dato a strutture tipo la scultura di Sempére); vedere figura 3. Le onde sonore (rappresentate dalle frecce rosse) incidono su di una schiera regolare di cilindri (visti in pianta in figura 3) e subiscono una diffusione da ognuno di essi. Detti a la distanza tra due cilindri adiacenti e θ l’angolo di incidenza delle onde sonore, si ha interferenza costruttiva in riflessione tra due onde quando:

per tutte le frequenze tali che, indicando con c la velocità del suono in aria:

(2)

Si determinano cioè delle stop band in frequenza nelle quali la trasmissione del suono attraverso la schiera di cilindri è impedita, benché i cilindri siano ben separati tra loro, mentre è forte la riflessione dal lato della sorgente sonora (figura 4). Occorre notare che le stop band non coprono l’intero intervallo delle frequenze udibili e che quindi a certe frequenze il suono passa attraverso il cristallo sonico senza rilevante attenuazione. Inoltre, le stop band possono essere parziali, cioè verificarsi solo per certe direzioni, o complete. Per questo è stato proposto da

più ricercatori di incrementare l’attenuazione aggiungendo altri effetti, basati su risonanze di Helmholtz ottenute forando ogni singolo cilindro, rivestimenti con materiali porosi, creazione di lacune locali nella schiera, ecc. [4], [5].

Data la selettività in frequenza dell’attenuazione sonora ottenibile, attualmente i cristalli sonici sono usati soprattutto come barriere antirumore per macchinari industriali che emettono energia sonora in specifiche bande di frequenza, sulle quali le stop band possono essere accordate (trasformatori, valvole per fluidi industriali, motori elettrici, ecc.), ma le potenziali applicazioni pratiche su larga scala sono ben maggiori. Per esempio, cristalli sonici ben progettati potrebbero in molti casi sostituire le barriere acustiche convenzionali con vantaggi sia economici

Questo provoca il ritorno di gran parte dell’energia sonora verso la sorgente e quindi l’attenuazione del suono che attraversa la schiera di cilindri alla lunghezza d’onda data. Ciò accade

che estetici. Infatti i cristalli sonici sono strutture più leggere delle barriere convenzionali, e quindi permettono un grande risparmio sulle fondazioni; inoltre, permettono ad aria e luce di passare liberamente, riducendo di molto l’impatto visivo. In teoria un uso mirato di barriere in cristalli sonici sulle infrastrutture di trasporto autostradale e ferroviario permetterebbe consistenti risparmi economici e una migliore accettazione da parte dei cittadini, in tanti casi nei quali è sufficiente un’attenuazione moderata.

Metamateriali sub-wavelength

Si può andare molto oltre le prestazioni dei cristalli sonici utilizzando strutture molto piccole rispetto alla lunghezza d’onda del suono (subwavelength) che combinate tra loro danno luogo a prestazioni fuori dal comune. In analogia alle sorprendenti scoperte nel campo delle onde elettromagnetiche, che per brevità qui tralasceremo, si può pensare di manipolare le onde acustiche con insiemi di elementi base, singolarmente detti celle unitarie o meta-atomi, aventi dimensioni caratteristiche che vanno da pochi millimetri a qualche decina di millimetri. Questi elementi base sono spesso prodotti con tecniche di additive manufacturing (stampa in 3D) a partire dal modello CAD. Il piccolo risonatore “arrotolato” (coiled up) descritto in [6], è un esempio di meta-atomo che, seppur realizzato in materiale plastico (PLA), presenta una serie di picchi di assorbimento acustico (figura 5).

Anche ognuno dei 25 risonatori di Helmholtz in figura 6 produce un picco di risonanza, ma l’insieme dei 25 risonatori produce una curva di assorbimento a banda larga ben difficilmente ottenibile su tutte queste frequenze e in uno spessore di soli 50 mm con i materiali acustici convenzionali.

Nei metamateriali sub-wavelength vengono ingegnosamente sfruttati effetti di risonanza di cavità o di membrana, spesso trascurati nelle applicazioni convenzionali che solitamente privilegiano i materiali porosi. Ciò comporta il controllo accurato di effetti reattivi, nei quali entra in gioco la parte immaginaria dell’impedenza acustica, per ottenere le prestazioni vo-

lute, e per questo è necessaria una trattazione analitica è più complessa di quella normalmente in uso. In realtà, i metamateriali acustici derivano per analogia dai metamateriali elettromagnetici, che sono nati dall’idea di considerare permittività elettrica e permeabilità magnetiche a valori negativi. Di conseguenza, nel trattare i metamateriali acustici si considerano modulo elastico e densità come grandezze a valori complessi e funzioni della frequenza; i comportamenti inusuali dei metamateriali emergono proprio quando queste proprietà assumono valori negativi o immaginari puri. Ma è proprio la padronanza di questa maggiore complessità analitica che apre la strada alla progettazione a tavolino di effetti non convenzionali, come l’assorbimento acustico elevatissimo in precise bande di frequenza appena visto, o un buon isolamento acustico con strutture leggerissime. Per esempio, la membrana sottile a quattro strati di figura 7 presenta un potere fonoisolante mag-

giore o uguale a 40 dB nell’intervallo da 50 Hz a 1000 Hz (curva viola a destra) con una massa areica di soli 15 kg/m2 in uno spessore complessivo di 15 mm [8].

Sempre in tema di isolamento acustico, sono allo studio finestre che lascino passare l’aria per ventilazione naturale come se fossero aperte pur attenuando il rumore come se fossero chiuse. Dunque si ottiene un evidente risparmio energetico, perché si evita l’uso del condizionatore, senza rinunciare al comfort termico. Questo è possibile grazie all’uso accorto di metamateriali acustici che attenuano il rumore lungo i percorsi del flusso d’aria. La figura 8 mostra un prototipo, tratto da [9].

I metamateriali possono migliorare anche le prestazioni di oggetti d’uso quotidiano. Per esempio, nel settore dell’elettroacustica, una nota azienda produttrice di diffusori acustici ha brevettato una sorgente sonora che include un metamateriale a due strati, costituito da due dischi in plastica con 15 canali a λ/4 ognuno, risonanti su diverse lunghezze d’onda (figura 9, da [10]). La combinazione delle risonanze di tutti i canali produce un forte assorbimento acustico su di un ampio intervallo di frequenze, studiato per eliminare le distorsioni in alta frequenza non eliminabili con sistemi tradizionali e generare un suono particolarmente pulito. Il tutto senza l’uso di materiali porosi.

fig. 6 - In alto: risonatore multiplo composto da 25 unità base. In basso: curve di assorbimento acustico; in basso per i singoli risonatori, in alto curva complessiva calcolata (tratto continuo) e misurata (cerchietti bianchi). Da [7].

Applicazioni esotiche dei metamateriali

Si potrebbero citare molti altri studi pioneristici che sfruttano le insolite potenzialità dei metamateriali acustici. Per esempio sono stati proposti metamateriali che riflettono il suono solo in direzioni predefinite [11]; se applicati alle barriere acustiche, potrebbero riflettere il suono verso il basso, limitando lo scavalcamento per diffrazione e migliorando di conseguenza l’insertion loss.

Sono anche stati realizzati prototipi di piastre opportunamente sagomate che imprigionano l’energia delle onde elastiche in piccole regioni confinate dalle quali non esce più (i cosiddetti acoustic black holes [12]). Se si accoppia la zona di confinamento con un materiale ad alto smorzamento, si diminuisce notevolmente l’energia di vibrazione delle piastre e di conseguenza l’irradiazione sonora, migliorando di conseguenza l’isolamento acustico.

Ma forse l’idea più futuristica è quella dell’occultamento acustico (acoustical cloaking): si tratterebbe di nascondere un oggetto alle onde acustiche semplicemente ricoprendolo con una sottile membrana in metamateriale, cioè una metasuperficie: l’applicazione all’occultamento di oggetti dalla rilevazione sonar è evidente. La figura 10, tratta da [13], mostra l’effetto atteso da una particolare metasuperficie che nasconde un rilievo triangolare, un tipico oggetto di riferimento solitamente usato per provare l’occultamento acustico.

fig. 8 - Prototipo di finestra con una cornice dotata di condotti trattati con metamateriali per ottenere contemporaneamente ventilazione naturale e attenuazione sonora, da [9].

fig. 9 - A sinistra: assorbitore acustico a 15+15 canali a λ/4. A destra: curva di assorbimento acustico globale. Dal sito web [10].

fig. 10 - Da sinistra a destra: (a-i) onda acustica a 1082 Hz incidente su di una superficie piana e compatta; (a-ii) la stessa onda incidente su di un rilievo triangolare; la riflessione dal rilievo perturba il campo sonoro e rivela l’oggetto; (a-iii) la stessa onda incidente sul rilievo triangolare ricoperto da una metasuperficie occultante: il campo risulta praticamente uguale a quello in assenza di rilievo, il quale risulta quindi “invisibile” all’onda sonora. Da [13].

Metamateriali a grande scala

Concludiamo questa breve introduzione ai metamateriali acustici con un’applicazione che è attualmente molto studiata per i potenziali grandi benefici nel settore delle fondazioni antisismiche. Infatti, il principio base dei metamateriali, e cioè la combinazione di strutture periodiche calcolate per dare un’attenuazione eccezionale in specifici range di frequenza di un campo ondulatorio, è possibile anche a una scala comparabile con quella delle onde sismiche. Secondo un recente studio di Gupta et al. [14], è possibile progettare fondazioni per edifici costituite da metamateriali periodici in 2D aventi stop band per l’attenuazione delle onde sismiche nell’intervallo tra 2 Hz e 8 Hz, dove si concentra la maggior parte dell’energia di queste onde distruttive. La figura 11 riporta un esempio di struttura in acciaio (con frequenza naturale a 4,5 Hz) posta su due diverse fondazioni, l’una realizzata con un metamateriale costituito da strati periodici di acciaio e piombo affogati in una matrice elastica, l’altra realizzata semplice-

mente in calcestruzzo. La stessa figura 11 riporta anche la simulazione numerica nei due casi della risposta alle onde registrate in occasione del terremoto della Imperial Valley (USA 1940, magnitudo 6,95, picco di accelerazione 0,2107 g). La miglior prestazione della fondazione in metamateriale non ha bisogno di commenti.

Conclusioni

Con i metamateriali anche in acustica, è esplosa l’era dei materiali “ingegnerizzati”: si sta passando dall’uso delle proprietà che i materiali convenzionali, reperibili in natura o prodotti con tecniche tradizionali, potevano offrire al progetto di (meta-)strutture che abbiano le proprietà desiderate indipendentemente o quasi dai materiali costituenti. Si è scoperto infatti che è possibile manipolare le onde acustiche, sia in aria che nei mezzi solidi, controllando la struttura fine dei metamateriali, qualunque sia la materia prima costituente. Si tratta di assemblare secondo simmetrie predeterminate unità di base che collettivamente esibiscono effetti straordinari. Quindi lo spettro delle possibilità a disposizione degli acustici si è ampliato enormemente, ma è richiesta una maggiore padronanza degli strumenti analitici e numerici necessari per progettare i metamateriali. I progressi in questo campo sono continui e molto rapidi; la letteratura scientifica si sta moltiplicando in maniera esponenziale: ciò è indice del fatto che ci sono enormi potenzialità e quindi l’impatto sulla nostra vita quotidiana sarà notevole. Siamo appena agli inizi di un radicale cambio di prospettiva nel campo dei materiali acustici.

Bibliografia

1. https://www.rpgacoustic.com/ (visitato 12/02/2023)

2. R. Martínez-Sala, J. Sancho, J. V. Sánchez, V. Gómez, J. Llinares, F. Meseguer. Sound attenuation by sculpture. Nature 378, 241 (1995). https://doi.org/10.1038/378241a0

3. F. Morandi, M. Miniaci, A. Marzani, L. Barbaresi, M. Garai. Standardised acoustic characterisation of sonic crystals noise barriers: Sound insulation and reflection properties. Applied Acoustics, 114, 294-306 (2016). https://dx.doi.org/10.1016/j.apacoust.2016.07.028.

4. D. P. Elford, L. Chalmers, F. V. Kusmartsev, G. M. Swallowe. Matryoshka locally resonant sonic crystal. Journal of the Acoustical Society of America 130, 2746 (2011). https://doi. org/10.1121/1.3643818.

5. V. Romero-García, J. V. Sánchez-Pérez. Hole distribution in phononic crystals: Design and optimization. Journal of the Acoustical Society of America 125, 3774 (2009). https://doi. org/10.1121/1.3126948.

6. M. Cingolani, G. Fusaro, G. Fratoni, M. Garai. Influence of thermal deformations on sound absorption of three-dimensional printed metamaterials. Journal of the Acoustical Society of America, 151(6), 3770-3779, (2022). https://doi.org/10.1121/10.0011552.

7. S. Huang, Z. Zhou, D. Li, T. Liu, X. Wang, J. Zhu, Y. Li. Compact broadband acoustic sink with coherently coupled weak resonances. Science Bulletin, 65, 373-379 (2020). https://doi. org/10.1016/j.scib.2019.11.008.

8. Z. Yang, H. M. Dai, N. H. Chan, G. C. Ma, P. Sheng. Acoustic metamaterial panels for sound attenuation in the 50–1000 Hz regime. Applied Physics Letters 96, 041906 (2010). https://doi. org/10.1063/1.3299007.

9. G. Fusaro, M. Garai, J. Kang. Broadband potential optimisation of a full scale acoustic metawindow performance. Proceedings of the Inter-Noise 2022; Glasgow (UK) (2022).

10. KEF. LS50 Meta & LS50 Wireless II White paper. From https://eu.kef.com.

11. X. Wang, D. Mao, W. Yu, Z. Jiang. Sound barriers from materials of inhomogeneous impedance. Journal of the Acoustical Society of America 137(6), 3190-3197(2015).

12. A. Pelat, F. Gautier, S. C. Conlon, F. Semperlotti. The acoustic black hole: A review of theory and applications. Journal of Sound and Vibration, 476, 115316 (2020). https://doi. org/10.1016/j.jsv.2020.115316.

13. H. Esfahlani, S. Karkar, H. Lissek. Acoustic carpet cloak based on an ultrathin metasurface. Physical Review B 94, 014302 (2016).

14. A. Gupta, R.Sharma, A. Thakur, P. Gulia. Metamaterial foundation for seismic wave attenuation for low and wide frequency band. Scientific Reports 13, 2293 (2023). https://doi. org/10.1038/s41598-023-27678-1.

Professore ordinario presso il Dipartimento di Ingegneria Industriale dell’Università di Bologna. Presidente della Commissione Acustica e Vibrazioni dell’UNI. Coordinatore del CEN/TC 256/SC 1/WG 40 e del CEN/TC226/WG6.

Tecnico competente in acustica secondo la Legge 447/95 e certificato al livello 3 (massimo) dal CICPND.

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LA RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA DELL’EDILIZIA STORICA

TRA PREGIUDIZI E OPPORTUNITÀ

L’efficientamento energetico degli edifici storici è, da oltre un ventennio, un tema di grande attualità e al centro di numerosi dibattiti e progetti di ricerca internazionali. Il patrimonio edilizio europeo è caratterizzato da una presenza capillare e diffusa di edifici vincolati e di interesse culturale dichiarato, il cui retrofit energetico rappresenta un nodo critico per il raggiungimento degli obiettivi di Agenda 2030, tra cui il miglioramento delle prestazioni degli involucri e la riduzione delle emissioni globali di CO2.

Questi edifici rappresentano un quarto dell’intero stock immobiliare e sono dislocati soprattutto nei centri storici, marchio distintivo di numerose città e villaggi europei a cui conferiscono unicità e di cui riflettono l’identità culturale.

Queste sono anche le aree, tuttavia, in cui l'elevato livello di inefficienza energetica contribuisce a un'enorme percentuale di emissioni di gas serra.

In tutta l'Unione Europea gli edifici costruiti prima del 1945 sono infatti responsabili di circa

il 40% del consumo energetico totale attribuito al comparto edilizio, nonché del 36% delle emissioni di CO2 prodotte da tutti gli edifici europei [1].

Alcuni di questi immobili, a causa dello spreco di energia loro attribuito, sono a rischio demolizione e, nonostante questo mercato del retrofit meriti una particolare attenzione all'interno delle politiche europee sulla sostenibilità, per ora solo timidi passi avanti sono stati fatti in questa direzione, soprattutto relativamente all’impianto normativo e all’integrazione di sistemi di produzione di energia da fonti rinnovabili.

La maggior parte degli attuali sviluppi nell'efficienza energetica riguarda, infatti, le nuove costruzioni e l’edilizia contemporanea, per cui molte delle più recenti tecnologie e strategie messe in campo al giorno d’oggi, non risultano adeguate per l’applicazione sulle strutture storiche.

L’impatto energetico del patrimonio storico

Sul fronte nazionale, il tessuto costruito italiano è indubbiamente tra i più datati e più ricchi di stratificazioni tra tutti quelli europei.

Dall’ultimo censimento, emerge come più del 50% degli edifici italiani siano antecedenti la Legge n° 373/76, la prima in ambito nazionale a introdurre il tema dell’efficienza energetica nell’edilizia.

Il 22% di questi è in mediocre o pessimo stato di conservazione [2], questo spiega perché la maggior parte degli immobili delle nostre città siano così altamente energivori.

Basti pensare alla moltitudine di fabbricati realizzati nei primi 20 anni del secondo dopoguerra, in gran parte progettati da architetti di rico-

2004, n. 42).

Secondo Sidief [3] sono circa 1,8 milioni questi edifici che costituiscono “il bello” dell’immobiliare presente in Italia per un valore complessivo che ammonta a quasi 1500 miliardi di euro.

Essi appartengono a diverse epoche e stili architettonici e, anche in questo caso, si trovano maggiormente concentrati nei centri urbani dove vengono spesso impiegati nel settore terziario e per ospitare funzioni pubbliche (musei, biblioteche, archivi, ecc.).

L’età avanzata di questo patrimonio edilizio lo rende, oltre che obsoleto, anche particolarmente energivoro con fabbisogni annui che superano frequentemente i 300 KW/m2. Ricoprendo ruoli rilevanti per l’immagine delle città italiane, questi immobili finiscono per incidere gravosamente sui bilanci dell’intera pub-

situazione di immobilismo normativo e di poca chiarezza sul fronte metodologico.

Il 26% del tessuto edilizio nazionale è stato costruito, invece, prima del 1945, ovvero prima dell’evoluzione tecnologica dei processi conseguente alla terza rivoluzione industriale.

Tali edifici sono generalmente considerati “storici”, e di questi, solo l’1,8% è considerato patrimonio La dualità del problema vede contrapporsi da un lato le decennali politiche dell’UE sul risparmio energetico negli edifici, dall’altro la difficoltà a dialogare con gli organi di tutela, definiti come unici “censori” del processo progettuale [6].

Le direttive europee EPBD, con i relativi recepimenti nazionali e regionali per il contenimento delle emissioni e del consumo dei combustibili, dettano infatti requisiti molto stringenti non solo per le nuove costruzioni, ma anche per ristrutturazioni importanti e riqualificazioni di edifici esistenti senza distinzione di età anagrafica. Sull’altro fronte, ci sono i principi propri del restauro (minimo intervento, reversibilità e soprattutto compatibilità) i quali, attraverso le Soprintendenze costituiscono l’impianto teorico e metodologico per preservare gli edifici storici da ristrutturazioni maldestre, di fatto, però, condannandoli sul fronte energetico a uno status quo di inefficienza prestazionale, anticamera di processi di defunzionalizzazione e abbandono.

un'alterazione inaccettabile del loro carattere o aspetto" oltre che per gli "edifici adibiti a luoghi di culto e allo svolgimento di attività religiose".

La formulazione del decreto, ad oggi rimasta invariata nella L. 90/2013, apriva alcune questioni tutt’ora lontane dall’essere risolte. Il testo di legge infatti demanda di fatto l’efficacia operativa della norma a un giudizio critico su un’alterazione limitata al solo carattere storico o all’aspetto “artistico” dell’edificio. Tuttavia il dibattito disciplinare, suffragato dal Codice dei Beni Culturali e del Paesaggio, suppone che i valori fondativi della tutela siano ben più ampi della componente “storico-artistica”, bensì che discendano “dall’aver preventivamente riconosciuto ad un manufatto un ‘valore’ particolare, artistico o testimoniale, estetico o storico; in ogni caso, dalla sua considerazione come ‘oggetto di cultura’, testimonianza materiale avente valore di civiltà” [7].

La questione quindi è più complicata di come viene posta.

Per questi edifici talvolta non viene presa nessuna decisione risolutiva: l’apposizione del vincolo sul bene tutelato viene percepita in modo negativo, come costrizione, e il conseguente ricorso alla deroga fa cadere il bene vincolato in uno stato di “cristallizzazione” che reprime ogni progettualità.

nosciuto talento che all’epoca si cimentarono nella costruzione di interi quartieri residenziali (INA CASA, Gescal, I.A.C.P.), nonché di edifici pubblici, tra cui scuole e ospedali, attualmente considerati di grande rilevanza architettonica.

Tali costruzioni furono progettate in pieno boom economico, in un’epoca di ampia disponibilità di energie fossili e una scarsa sensibilità ai temi del risparmio energetico.

Attualmente questi edifici, che hanno già 50 anni di vita alle spalle, costituiscono più del 25% del patrimonio immobiliare italiano e risultano per la stragrande maggioranza inefficienti sotto il profilo energetico.

culturale, cioè sottoposto a vincolo di tutela in base alle procedure espresse dal Codice dei beni culturali e del paesaggio (D. Lgs. 22 gennaio

blica amministrazione, la quale gestisce oltre tremila dei circa cinquemila edifici fra musei, palazzi e monumenti italiani con una spesa annua che si aggira intorno ai 250 milioni di euro [4].

A fronte di questo scenario che offrirebbe numerose motivazioni e opportunità per il miglioramento energetico dell’edilizia esistente, accade, in realtà, che i professionisti incaricati per questi progetti riscontrino ancora oggi una

La questione della deroga

I progettisti che si trovano a operare su questi manufatti, schiacciati tra queste due istanze, sempre più frequentemente ricorrono allo strumento della deroga previsto già dal D. Lgs. 192/2005 e ribadito negli anni successivi fino alle norme più recenti.

Tale circostanza deriva dal recepimento della Direttiva Europea 2002/91/CE nella quale è espressamente riportata la possibilità, da parte degli Stati membri, di non istituire o di non applicare i requisiti di adeguamento energetico per gli "edifici e monumenti ufficialmente protetti come patrimonio designato o in virtù del loro speciale valore architettonico o storico, nei casi in cui il rispetto delle prescrizioni implicherebbe

L’impiego sistematico di tale strumento rischia di rappresentare una scorciatoia per il progettista fin dalle prime fasi del proprio lavoro, facendolo sentire in qualche modo autorizzato a non contemplare in alcun modo interventi di miglioramento energetico sull’edificio, il quale continuerà a perdurare nella sua condizione di insostenibilità ambientale ed economica.

Worst Practices

Se questo è ciò che accade per i beni vincolati, per gli edifici storici non tutelati da alcun interesse dichiarato la necessità di eseguire interventi di ristrutturazione e ammodernamento impiantistico si scontra con l’obbligo di recepire in toto la normativa nazionale.

Si tratta per lo più di “edilizia minore”, spesso edilizia rurale, isolata o diffusa, o comunque non dichiaratamente inserita in un contesto

qualificato come centro storico che possa preservarla dall’attuazione acritica di interventi non rispettosi dell’esistente. Di contro, per via della sua funzione per lo più abitativa, proprio tale comparto edilizio, risulta maggiormente soggetto a interventi di modifica e adeguamento da parte dei proprietari.

Le normative, com’è noto, pur individuando la necessità di intervenire anche su queste costru-

edilizie (pareti, finestre, tetto), in antitesi con la possibilità di valutare un miglioramento “globale” che sarebbe più auspicabile per questo tipo di immobili. Il risultato di ciò, è il ricorso inappellabile a una serie di pratiche e interventi di cui tecnici poco sensibili alla materia si avvalgono frequentemente senza prevedere i rischi a essi correlati. Segue un rapido elenco a titolo esemplificativo:

riti analoghi di nuova concezione, sicuramente più efficienti ma non sempre compatibili con la materia storica della fabbrica in cui vengono posti;

• addizioni di superficie (ricoprimenti murari) con perdita di apparati decorativi, dei rapporti pieni-vuoti, delle proporzioni, delle patine e delle texture materiche dei paramenti facciavista;

• impiego di tecniche e materiali con caratteristiche termofisiche non compatibili con quelli tradizionali (come le malte cementizie);

• scarsa valutazione o perdita delle prestazioni residue e degli effetti positivi dati dall’inerzia termica delle masse murarie e dalla ventilazione naturale un tempo assicurata dalle canne fumarie e dagli spifferi degli infissi originari;

• rottura degli equilibri igrometrici e dei processi di traspirazione delle murature;

• danno estetico e materico conseguente all’installazione sulle coperture o in facciata di moduli fotovoltaici dal forte impatto visivo.

La UNI EN 16883:2017 e altre linee guida

Per porre un freno a queste pratiche incaute, e cercare di colmare il vuoto normativo che le aveva generate, sono intervenuti in anni recenti due strumenti con funzione di guida per il progettista: le Linee di indirizzo del MiBACT del 2015, e la norma UNI EN 16883 del 2017, quest’ultima non limitata agli edifici ufficialmente designati come beni culturali, ma applicabile agli edifici storici di ogni tipo ed età. Entrambi i documenti propongono due procedure, riassumibili in analoghi diagrammi a schemi di flusso, che forniscono indicazioni per la valutazione degli interventi migliorativi della prestazione energetica in base a:

• analisi investigative volte alla conoscenza dei contesti paesaggistici e del valore storico del bene;

• giudizi interdisciplinari che puntano a valutare i livelli di rischio dei vari scenari di progetto con i relativi impatti possibili su patrimonio, ambiente e utenza.

Lo scopo di questi lavori, tutt’ora validi nei loro

contenuti e unici nel panorama disciplinare, è quello di fornire sia ai progettisti, che alle istituzioni pubbliche incaricate di valutare i progetti, strumenti tecnici armonizzati per approcciare in maniera corretta un intervento di retrofit su edifici e paesaggi vincolati.

L’obiettivo è quello di favorire un percorso metodologico comune e condiviso che possa facilitare il dialogo tra figure professionali che hanno ruoli e compiti diversi, nel tentativo di trovare un bilanciamento tra esigenze di conservazione ed efficienza energetica.

Fondamentale a tal fine è la distinzione, presente nel documento del MiBACT, tra “adeguamento”, inteso come un completo rispetto delle norme e prescrizioni di legge, e “miglioramento”, dove questo secondo termine rappresenta il modo meno schematico, ma più appropriato e flessibile, per avvicinare l’edificio storico ai moderni standard di comfort termico.

Progetti e risorse per un restauro sostenibile

Anche l’Unione Europea, negli ultimi 15 anni, si è molto attivata per dare dei riferimenti operativi nella direzione della salvaguardia del costruito storico, promuovendo e finanziando numerosi progetti di ricerca volti all’accrescimento della conoscenza delle metodologie, delle tecniche e dei materiali che caratterizzano questi immobili.

Le priorità d’azione previste da questi programmi, condotti su casi pilota in Paesi dell’UE, riguardano aspetti specifici, ad esempio lo studio di nuovi materiali per l’involucro, la messa a punto di nuovi prodotti e componenti per l’isolamento termico, nuove tecniche di produzione e di stoccaggio dell’energia, la promozione dell’uso di fonti rinnovabili.

A partire dal progetto BRITA in PUBs, promosso dalla Commissione Europea tra il 2004 e il 2008, sono seguiti negli anni successivi il progetto New4Old (2007-2010), il progetto GoverNEE (2010-2013) e il progetto 3encult (20102014) che in Italia ha coinvolto enti di ricerca, imprese e soggetti privati coordinati dall’EURAC Research. Interessanti a questo proposito, sono le misurazioni e le proposte di intervento condotte per Casa della Pesa a Bolzano, ma anche per Palazzo d’Accursio e per la Palazzina della Viola a Bologna.

Il progetto 3encult, infatti, si focalizzava su edifici vincolati che svolgevano una funzione pubblica o sociale, per i quali l’obiettivo generale era quello di migliorare la gestione dei flussi di energia attraverso soluzioni attive e passive effi-

cienti, convenienti e durature, adeguatamente monitorate per studiarne l’impatto ambientale nel contesto di riferimento.

Tra il 2012 e il 2016 è la volta del progetto Effesus, un’ampia ricerca che ha coinvolto un consorzio interdisciplinare di 23 partner provenienti da 13 paesi europei sul tema dell’efficienza energetica del patrimonio urbano comunitario, ma anche della fornitura da fonti rinnovabili per complessi edilizi e interi distretti storici.

All’interno del progetto è stato dato grande spazio a uno studio sui serramenti originali per i quali sono state vagliate una serie di opzioni di miglioramento che vanno dall’ombreggiatura termica all’impiego di pellicole a bassa emissività, alle vetrate multistrato sottili, fino al sistema della supply-air window1

Sempre sul tema dei serramenti storici, un grande contributo è stato dato negli anni dagli studi inglesi condotti dall’ English Heritage e dall’Historic England2, che hanno dimostrato come, con alcuni accorgimenti semplici (tende pesanti, chiusura delle persiane, doppio serramento), ma di grande efficacia, si ottenesse in passato, e si possa tutt’oggi ottenere, un considerevole miglioramento del comportamento energetico delle finestre, pur senza pensare di raggiungere le prestazioni offerte dai prodotti attuali [16].

Prima di arrivare a considerare la sostituzione dei vecchi infissi (soprattutto se in antico legno pregiato), ci sono dunque diverse strategie che possono essere intraprese.

A tal proposito, dalla lettura di varie review sul-

fig. 10 - Progetto di isolamento della copertura con sistema ventilato per il rifacimento del tetto di Palazzo d’Accursio in corrispondenza della Sala Urbana, afflitta da pesanti fenomeni di infiltrazione che minacciavano di danneggiare gli affreschi del XVII sec.

La scelta di un isolante traspirante (doppio strato di pannelli in fibra di legno a cui si aggiunge un altro strato di fibra di legno a densità maggiore con funzione di ripartitore dei carichi) e un opportuno dimensionamento della camera di ventilazione è un sistema che favorisce lo smaltimento della condensa grazie al flusso d’aria interno, regola i livelli l’umidità e garantisce una maggiore durata dei materiali messi in opera [13]

lo stato dell’arte, è possibile mettere in evidenza questa serie di interventi raggruppabili in tre livelli d’incidenza sull’edificio, ordinati secondo un approccio graduale al miglioramento dell’efficienza energetica.

L’ultima delle immagini proposte nella precedente infografica è un prototipo tratto dal lavoro svolto per il progetto 3encult per Casa della Pesa a Bolzano, dove, in collaborazione con la Soprintendenza, è stato sviluppato un concept di finestra che prende il nome di “smartwin historic”. In questo caso la sostituzione del serramento esistente era giustificata, anzi auspicabile, in quanto un precedente intervento degli anni ’50-’60 ave-

va già dismesso le finestre originarie installando infissi non considerati di pregio dagli esperti di conservazione.

Si è pensato quindi di sostituire questi elementi con un prototipo di serramento che riproponesse le caratteristiche estetiche delle finestre tradizionali (l’originale numero di ante, il colore, la ferramenta, l’effetto antichizzato del vetro) e avesse al contempo alte prestazioni energetiche (ridotta trasmittanza termica ed elevata tenuta all’aria). Il concept sviluppato per la nuova finestra separa le due esigenze in due layer distinti: quello esterno ha una funzione estetica e riproduce l’apparenza materica, cromatica e formale delle finestre originali, quello interno massimizza l’ef-

fig. 10 - Fasi del Blower door test e mappe psicrometriche di temperatura e umidità relativa dell’aria realizzate per la Palazzina della Viola a Bologna per la quale, tra i vari interventi, è stata prevista l’installazione di un impianto di ventilazione VAV con recupero di calore [14]

1 Per approfondimenti su questi temi consultare [15].

2 Entrambi enti pubblici esecutivi che si occupano di preservare il patrimonio culturale e storicoarchitettonico dell’Inghilterra.

ficienza energetica del serramento. Il sistema, pertanto, è concepito come una doppia finestra su modello della kastenfenster3 costituita da due finestre accoppiate poste a una distanza pari allo spessore della muratura, in modo tale da mantenere comunque evidente la valenza decorativa di davanzali e cornici in materiale lapideo.

Gli ultimi e più recenti progetti europei e internazionali a essere promossi e sviluppati intorno al tema dell’efficientamento energetico dell’edilizia storica vengono qui presentati in ordine temporale:

• il progetto Climate for Culture (2009-2014) sulla protezione del patrimonio culturale in tempi di cambiamenti climatici, finanziato dal 7° Programma quadro dell’Unione Europea e coordinato dal Fraunhofer Center di Lipsia;

• il progetto ATLAS, sviluppato nell’ambito del 3° bando di Interreg Alpine Space (2014-2020) con l’obiettivo dichiarato di (ri)scoprire e valorizzare l’architettura alpina tradizionale attraverso l’elaborazione di strumenti avanzati per uno sviluppo sostenibile del costruito storico;

• i progetti RENERPATH e VIOLET;

• il progetto SECHURBA, Sustainable Energy Communities in Historic URBan Areas (2008-2011), finanziato attraverso il programma europeo Intelligent Energy for Europe, che in Italia ha designato come caso studio il Castello di Zena a Carpaneto Piacentino. L’edificio era stato precedentemente interessato anche dal progetto S.O.C.R.A.T.E.S. Sistema Operativo Coordinato di Ricerca sull’Adeguamento Tecnologico degli Edifici Storici, patrocinato dal MIC e dalla SABAP per le province di Parma e Piacenza;

• il progetto HeLLo - Heritage energy Living Lab onsite, condotto all’interno del Centro Ricerche del Dipartimento di Architettura dell’Università di Ferrara. Qui, attraverso la pratica del living lab, è stato creato un laboratorio di monitoraggio all’interno di alcuni locali di Palazzo Tassoni Estense, dove vengono testate direttamente in situ le prestazioni di alcuni sistemi di isolamento termico per acquisire dati reali utili per la progettazione degli interventi;

• il progetto INCREAS, Innovative and Creative Solutions for Cultural Heritage, tutt’ora in corso.

Edifici storici e Superbonus

Un’ultima considerazione è necessaria sugli effetti che ha avuto, nell’ambito dell’edilizia storica, la recente proliferazione dei bonus edilizi legati all’efficientamento energetico, evento che ha suscitato un certo fermento nei proprietari di immobili, incentivandoli maggiormente a intraprendere lavori di ristrutturazione e riqualificazione energetica. Da tali agevolazioni non sono sicuramente esclusi gli edifici collocati nei centri storici e gli edifici vincolati (per questi ultimi esistono una serie di altri bonus specifici per le opere di manutenzione, protezione e restauro), tuttavia per questi immobili è senza dubbio più ardua la capacità di traguardare gli ancor più stringenti limiti richiesti dalla normativa Ecobonus. Consapevole di ciò, il legislatore, con finalità inclusive, nella L.77/2020, al comma 2 dell’art. 119, ha previsto che: qualora l’edificio sia sottoposto ad almeno uno dei vincoli previsti dal Codice dei Beni culturali e del Paesaggio, oppure qualora gli interventi definiti come “trainanti” siano vietati da regolamenti edilizi, urbanistici e ambientali, la detrazione si applica anche ai soli interventi c.d. “trainati” anche se non eseguiti congiuntamente ai primi, purché venga rispettato l’obbligo del salto di due classi energetiche. In sostanza, se Soprintendenza o regolamenti locali vietassero l’intervento trainante, il proprietario della singola unità immobiliare potrebbe comunque avere accesso al Superbonus ammodernando l’impianto di riscaldamento con un generatore più sostenibile, oppure intervenendo sugli infissi, aggiungendo per esempio schermature solari compatibili, oppure installando dispositivi multimediali per il controllo remoto e così via.

Gli interventi dovranno solo assicurare, nel loro complesso - anche, ove possibile, congiuntamente a interventi di installazione di impianti fotovoltaici con sistemi di accumulo - il miglioramento di almeno due classi dell’APE. Resta sottinteso che, nel caso in cui risulti invece possibile isolare più del 25% della superficie disperdente oppure sostituire l’impianto centralizzato, allora l’intervento trainante rimane obbligatorio e non può essere derogato.

Nell’intenzione del legislatore c’era dunque sicuramente la volontà di far recepire la presenza di uno qualsiasi dei vincoli del D. Lgs. n. 42/2004, più che come un limite, come un'opportunità per i proprietari di edifici storici, soprattutto unifamiliari o unità immobiliari in condominio.

Tuttavia anche il salto delle due classi, nell’ambito dell’edilizia storica, risulta inevitabilmente condizionante per il progettista, che viene indirizzato, suo malgrado, a esasperare prassi di smaltimento e rifacimento, spesso acritiche e tendenti ad automatismi, pur di raggiungere l’obiettivo.

La possibilità, ove concessa, di eseguire un cappotto esterno viene, infatti, non di rado colta molto volentieri dai tecnici in quanto la coibentazione dell’involucro rappresenta in assoluto l’intervento più efficace per il miglioramento delle prestazioni termiche.

Proprio in relazione a questo aspetto, a rimettere in chiaro le priorità e le competenze è recentemente intervenuto il MiBACT con la discussa Circolare 4/2021 recante disposizioni integrative alla precedente circolare n. 42/2017 in merito agli ambiti applicativi della procedura di autorizzazione paesaggistica semplificata.

La Circolare chiarisce che, riguardo il Superbonus 110%, per l’istallazione del cappotto termico negli immobili sottoposti a tutela ai sensi del Codice dei Beni culturali e del Paesaggio anteriori al 1945 (così come definiti nella circolare 42/2017 dello stesso MIBACT, cioè immobili vincolati e/o che si trovano in area di tutela paesaggistica) è necessario acquisire l’autorizzazione paesaggistica.

Viene puntualizzato che «le specifiche caratteristiche tecnico-costruttive, definite caso per caso, possono comportare incrementi di spessore anche significativi in funzione dello specifico materiale, della soluzione tecnica prescelta e del grado di efficientamento termico richiesto dall’intervento», si tratta, quindi, di una valutazione specifica e singolare che va eseguita per ogni richiesta di lavori di efficientamento energetico di questo tipo.

La Circolare ha creato non poco scompiglio soprattutto tra operatori e soggetti interessati ad

aprire pratiche di Superbonus su queste costruzioni, ancor più perché -di contro - non è chiaro quali siano gli adempimenti procedurali per gli edifici ante 1945 non sottoposti a vincoli o per gli immobili costruiti dopo il 1945 collocati in un centro storico

È bene ricordare che una Circolare non fa giurisprudenza e non è fonte normativa, tuttavia, la tendenza generale pare sia quella di frenare sull’uso indiscriminato del sistema degli incentivi nel comparto edilizio storico, con particolare attenzione alla coibentazione, dato che questa, più di tutti, può comportare una sensibile variazione nei connotati estetici delle facciate e nell’immagine del paesaggio.

Ingegnere Edile, lavora per TEP srl nell’ambito dell’analisi energetica degli edifici.

Il presente articolo è una sintesi delle considerazioni introduttive espresse nella sua Tesi di Laurea Specialistica in Ingegneria Edile-Architettura dal titolo “Riqualificazione energetica dell’edilizia storica. Il caso del Palazzo Zaffiro Isacco”, redatta con il relatore Prof. Pietro Stefanizzi e discussa a giugno 2022 presso il Politecnico di Bari.

Fonti e Bibliografia

[1] Cordis.europa.eu.

[2] Rapporto CRESME su dati ENEA.

[3] Società Italiana Di Iniziative Edilizie e Fondiarie. Atti del Convegno “Il valore del bello”, Roma, ottobre 2021.

[4] ENEA, MiBACT (2017) Campagna nazionale “Patrimonio Culturale in classe A”.

[5] ISTAT, 15° Censimento della popolazione e delle abitazioni 2011

[6] BUDA A., PRACCHI V., Le Linee di Indirizzo per il miglioramento dell’efficienza energetica nel patrimonio culturale: indagine per la definizione di uno strumento guida adeguato alle esigenze della tutela, contributo nel volume “Restauro: Conoscenza, Progetto, Cantiere, Gestione” a cura di M.G. Ercolino, Edizioni Quasar, 2020.

[7] CARBONARA G., Alcune riflessioni, da parte italiana, sul restauro architettonico, in N. Stanley- Price, J. King (a cura di), Conserving the authentic. Essays in honour of Jukka Jokilehto, ICCROM Conservation Studies, n. 10, Roma 2009.

[8] AA. VV., Energy Efficiency and Historic Buildings. How to improve Energy Efficiency, Historic England 2018.

[9] LUCCHI E., PRACCHI V., Efficienza energetica e patrimonio costruito. La sfida del miglioramento delle prestazioni nell’edilizia storica, Segrate (Milano), Maggioli Editore, 2013.

[10] Linee di indirizzo per il miglioramento dell'efficienza energetica nel patrimonio culturale. Architettura, centri e nuclei storici ed urbani, MIBACT 2015.

[11] UNI EN 16883:2017, “Conservazione dei beni culturali - Linee guida per migliorare la prestazione energetica degli edifici storici”.

[12] CENTRAL EUROPE, The GovernEE Project. Good Governance in Energy Efficiency. 1st June 2010 – 31st August 2013. Final Brochure, 2013.

[13] FAUSTINI FUSTINI M. ET AL., 3ENCULT - D 6.2 Documentation of each study case CS2 Palazzo d’Accursio / Municipal Palace, Bologna (Italy), EURAC research, 2014.

[14] COLLA C. ET AL., 3ENCULT - D 6.2 Documentation of each study case. CS3 Palazzina della Viola, Bologna (Italy), EURAC research, 2014.

[15] RODRIGUEZ-MARIBONA I., GRÜN G., Energy Efficiency in European historic urban districts. A practical guidance. EFFESUS consortium, 2016.

[16] AA. VV., Building Regulations and Historic Buildings. Balancing the needs for energy conservation with those of building conservation: an Interim Guidance Note on the application of Part L, London, English Heritage, 2004.

[17] MAURI S., Tradizione e innovazione nel retrofit energetico dei serramenti storici: una literature review, articolo in “Recupero e Conservazione”, n.161, Speciale serramenti storici, 2021.

[18] DAGMAR E., 3ENCULT - D 6.2 Documentation of each study case CS1 Public Weigh House, Bolzano (Italy), EURAC research, 2014.

IL TAGLIO DEI PONTI TERMICI

Premessa

Il tema dei ponti termici è affrontato dall’Associazione da molti anni ai fini della risoluzione dei problemi energetici e di rischio muffa. Risale infatti alla fine degli anni ‘90 la distribuzione in Italia del software EuroKobra, e al 2005 la produzione e distribuzione del software IRIS per il calcolo dei ponti termici agli elementi finiti. Da molto tempo è quindi consolidata la risoluzione dei ponti termici con la principale strategia di “continuità dello strato di isolamento termico” affiancata, nei casi in cui tale criterio non è realizzabile (per tanti motivi tecnologici, economici…) con il criterio di “allungamento del percorso dell’energia”. La corretta valutazione dei ponti termici e la loro correzione, sono temi progettuali trasversali ai soggetti che sono parte del processo di ideazione, progettazione e realizzazione degli edifici. L’articolo si sofferma sul tema del “taglio” dei ponti termici strutturali, mostrando quali tecnologie e con quali risultati sono disponibili sul mercato. Le conseguenze di ponti termici mal progettati o realizzati, sono infatti contenziosi e cause.

Contenziosi e responsabilità

Il tema della formazione di muffa nei ponti termici è purtroppo all’origine di molti contenziosi. Al manifestarsi del problema, si verifica un rimbalzo delle responsabilità tra i vari soggetti coinvolti (conduttore, impresa, immobiliare, direttore lavori, progettista…). Il formarsi della muffa dipende da un insieme di condizioni ambientali e costruttive che non sempre è di facile individuazione. Si riporta un esempio di quesito posto dal giudice al consulente tecnico del tribunale (CTU) che sintetizza molto bene le questioni che emergono nei contenziosi:

“dica il consulente tecnico del tribunale - CTU se: i vizi lamentati dagli attori sussistano […] con riferimento alle efflorescenze di muffa; […]. Dica il CTU quali ne siano le cause e se gli stessi sono eliminabili e con quali costi ed opere. […] Nel rispondere al quesito, il CTU farà riferimento alla normativa in vigore alla data di costruzione dell’immobile […].”

La tabella riassume quali sono i soggetti principali potenzialmente coinvolti in funzione della causa che ha generato la formazione di muffa.

La tabella individua in funzione di una precisa causa qual è il soggetto responsabile. È da evidenziare che spesso le cause sono più di una.

Cause

Soggetti responsabili Progetto di correzione del ponte termico errato

Progettista ex-L10 X

Realizzazione edile non conforme al progetto corretto

Gestione non conforme alla “gestione” standard di progetto

Direttore dei lavori X

Impresa installatrice X Conduttore X

Per stabilire le cause alla base del fenomeno e le relative modalità di un eventuale intervento da quantificare a livello economico, è possibile realizzare le seguenti attività durante la stagione invernale:

• analisi approfondita del progetto, della documentazione e delle foto di cantiere, al fine di capire le tecniche realizzative;

• verifica visiva dei punti in cui il fenomeno appare;

• rilievi termografici interni ed esterni delle superfici;

• determinazione delle strutture costruttive dell’edificio con simulazione dei livelli di correzione dei ponti termici e conformità con quanto presente nel progetto e asseverato dal DL (relazione ex-legge10);

• monitoraggio strumentale e analisi delle condizioni di temperatura e umidità all’interno degli alloggi, al fine di definire il regime mantenuto negli ambienti e confrontarlo con le condizioni standard di progetto.

Le attività descritte consentono di valutare cause e responsabilità. Le possibili sanzioni sono decise a conclusione del contenzioso e disposte dai giudici. Le regole dell’efficienza energetica individuano solo sanzioni specifiche in capo al progettista termotecnico per errori presenti in relazione ex-L10.

Elenco dei ponti termici più frequenti

Ma quali sono i possibili ponti termici in un edificio? Per identificarli ci serviamo dello schema contenuto nel software IRIS. Tra questi, generalmente, i più “pericolosi” sono quelli caratterizzati dal cemento armato, ovvero quelli di natura strutturale: B (balcone), SE (setti in c.a.), R (aggetti gronda e parapetti). Il cemento armato si distingue per un valore elevato di conduttività termica e quindi per essere un buon conduttore di energia. In questi casi strutturali la scelta del criterio “continuità dello strato isolante” può essere realizzata con l’impiego di elementi pensati ad hoc e dimensionati per questa funzione: gli elementi a taglio termico. fig.

Elementi a taglio termico

Un esempio di valutazione agli elementi finiti chiarisce immediatamente l’efficacia del criterio di continuità dello strato di isolamento termico nei ponti termici strutturali. Nell’immagine (fig.2) sono riportati i risultati di valutazione per un ponte termico di balcone con o senza taglio termico. Da un valore di progetto di coefficiente lineare senza taglio termico pari a ψe = 0.749 W/mK si passa, grazie all’impiego del taglio termico, a un valore di ψe = 0.171 W/mK. È anche evidente il risultato in termini di temperatura superficiale interna di progetto che passa da un valore di 14.8 °C ad uno di 18.8 °C.

Scelta del tipo di elemento

Per la corretta valutazione termotecnica del nodo con i software agli elementi finiti, è necessario conoscere dell’elemento di taglio la dimensione geometrica, la corretta posizione, e il valore di conduttività termica equivalente dell’elemento. La scelta del valore di conduttività da attribuire all’elemento di taglio termico non è banale. Il valore, infatti, dipende dalle indicazioni delle aziende produttrici di questi elementi ed è funzione di diversi paramenti progettuali:

• altezza H della soletta da sostenere a mensola;

• classe di portata dell'elemento di taglio termico determinata dal momento flettente e dal taglio sollecitanti all'incastro, a loro volta dipendenti da carichi e geometrie;

• classe di resistenza al fuoco.

Nodi tra quattro strutture

Balconi

Balconi con serramento

Angoli convessi

Angoli concavi

Nodi controterra

Solai interpiano

Nodo tra parete interna e solaio

Nodo tra parete interna e parete esterna

Solai sotto ambiente non riscaldato

Pilastri in parete

Attacco pilastro tridimensionale

Piano Pilotis (innesto pilastri-solai)

Aggetti di gronda e parapetti

Cambiamento di spessore o materiale

Setto verticale in parete

Solai su ambiente non riscaldato

Elementi non omogenei

Terrazze

Contorno serramenti

La gamma di prodotti è infatti molto ampia per rispondere alle diverse esigenze progettuali. A ogni elemento, corrisponde una conduttività equivalente che riassume e normalizza i risultati agli elementi finiti 3D che tengono conto dell’influenza delle barre (dimensione, conduttività, posizione, numero, ecc.).

Si riporta un’immagine (Fig.4) che mostra come modellare i suddetti elementi a taglio termico agli elementi finiti in un calcolo bidimensionale.

Una volta definite le caratteristiche progettuali statiche e di resistenza al fuoco, è possibile stabilire la conduttività equivalente con appositi abachi precalcolati. Una volta ottenuto un certo valore, funzione di quanto descritto, si può ridurre ulteriormente grazie a due possibil strategie a parità di condizioni progettuali:

• aumentare lo spessore del componente a taglio termico;

• cambiare il tipo di materiale utilizzato per le barre, passando a barre realizzate in GFRP (vetroresina).

Ma è possibile seguire l’altro criterio di correzione

del ponte termico, ovvero l’allungamento del percorso che deve compiere l’energia? Per valutare altre forme di correzione, è necessario verificare i risultati energetici, igrometrici, di realizzabilità e di conseguenze estetiche, tecnologiche e di durabilità. Si propone un esempio di valutazione energetica e igrometrica su un caso frequente.

Esempio di valutazione energetica ed igrometrica

Il nodo rappresentato è caratteristico degli edifici con struttura portante in cemento armato e tamponatura in laterizio con sistema di isolamento dall’esterno a cappotto. Sono valutate tre soluzioni, descritte in figura 5, dove è evidenziato il materiale isolante in giallo e in blu l’elemento a taglio termico. Il primo ponte termico a sinistra rappresenta l’assenza di correzione, il ponte termico al centro il rispetto del criterio “allungamento del percorso dell’energia” e quello a destra il criterio di “taglio del ponte termico”

Come emerge dai risultati, il criterio di taglio è a maggiore efficacia igrometrica ed energetica.

Ponte termico di balcone senza correzione Correzione del ponte termico con “impacchettamento” dell’elemento in c.a.

Taglio del ponte termico con elemento dedicato Isokorb® T

Modellazione geometrica e termica del nodo. Quale conduttività attribuire all’elemento di taglio termico nella valutazione bidimensionale?

del rischio di formazione di muffa

Senza correzione Correzione con impacchettamento Taglio del ponte termico con Isokorb®

A questo risultato si affiancano altri benefici, tra i quali è molto rilevante l’aspetto estetico/ architettonico di contenimento dello spessore del balcone e di facilità di aggancio degli elementi di protezione (parapetti, ecc.).

La teoria ha un risvolto nella realtà?

Nel corso dell’inverno 2022-2023 si è presentata la possibilità di realizzare una campagna di misura in campo raccogliendo immagini termografiche di prospetti di edifici realizzati con soluzioni a taglio termico. Le indagini termografiche realizzate in condizioni idonee aiutano, infatti, la comprensione del concetto di taglio del ponte termico. Le immagini seguenti (Fig.6, 7 e 8) sono state realizzate in accordo con la norma UNI EN 16714 da operatori termografici qualificati e sono categorizzabili come “qualitative con eccitazione passiva”. Le condizioni ambientali sono state di cielo coperto, temperatura dell’aria esterna compresa tra i 0-9 °C e assenza di vento e precipitazioni durante e prima della battuta termografica. L’IFOV della macchina termografica impiegata è idoneo all’individuazione di differenze di temperatura degli angoli in relazione alla distanza tra obiettivo e superficie.

Immagini termografiche di facciate senza correzione dei ponti termici di balcone

Come prime immagini, si mostrano degli esempi di facciate di edifici con strutture di parete isolate termicamente ma assenza di correzione dei ponti termici dei balconi. Le immagini, anche se qualitative, evidenziano rilevanti differenze di temperatura tra spigoli e centro delle pareti. Ciò comporta una maggiore dispersione energetica e una temperatura superficiale interna inferiore. Le immagini sono rappresentative di edifici riscaldati all’interno e con temperature dell’aria esterna comprese tra 0 e 5 °C. Le differenze di temperatura ΔT tra spigoli e pareti isolate possono arrivare a superare i 2 °C e sono molto evidenti. Il tutto è confermabile da valutazioni agli elementi finiti.

Emerge dalle immagini, come la soletta del balcone o dell’aggetto di copertura siano oggetto di riscaldamento da dentro verso fuori con evidente spreco di energia.

Immagini termografiche di facciate con elementi a taglio termico

Seguono alcuni esempi di facciate di edifici con strutture di parete isolate e con taglio termico dei ponti termici di balcone, realizzati con prodotti di Schöck Isokorb®. Le immagini, anche se qualitative, evidenziano ridotte o assenti le differenze di temperatura tra spigoli e centro delle pareti.

Le immagini sono rappresentative di edifici riscaldati all’interno e con temperature dell’aria esterna comprese tra 5 e 9 °C. Le differenze di temperatura ΔT tra spigoli e pareti isolate non superano il °C e sono poco evidenti. Rispetto alle immagini precedenti si evidenzia come non sia presente il fenomeno di “riscaldamento” della soletta dai balconi. Essi hanno infatti una temperatura uniforme che tende a essere simile a quella esterna dell’aria.

2022/23

Conclusioni

L’approccio alla corretta valutazione dei ponti termici strutturali è di natura strutturale e termotecnica. È infatti necessario avere le informazioni dei carichi e spessori da coniugare con quelle del risultato energetico e igrometrico che si vuole ottenere. Elementi a taglio termico sono presenti sul mercato da decenni e la proposta commerciale è molto avanzata dal punto di vista ingegneristico. L’articolo ha sintetizzato alcuni aspetti che possono essere approfonditi nel Manuale ANIT intitolato “la correzione del ponte termico strutturale” realizzato in collaborazione con l’azienda associata Schöck.

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nuove normative, utilizzo dei software, interviste e approfondimenti

C’È UN FUTURO PER I BONUS EDILIZI? IL DECRETO DI CONVERSIONE IN LEGGE DEL DL 11/23

Premessa

Il 17 febbraio è una data difficile da dimenticare, segna l’entrata in vigore del Decreto (D.L.11/23) che ha dato il colpo mortale al Superbonus e ai bonus cosiddetti minori. Un decreto secco dal tono deciso e categorico che ha tolto la possibilità di usufruire della cessione del credito senza però occuparsi in maniera risolutiva dei crediti incagliati per la chiusura delle banche.

Che la cessione del credito sia stata la leva per le importanti frodi attuate è un dato di fatto, ma sappiamo tutti che l’80% delle frodi ha riguardato in larga misura il bonus facciate, che non aveva massimali di costi, riguardava lavori in edilizia libera - essenzialmente manutenzione ordinaria - non documentabili e senza possibilità di controllo, ma soprattutto forniva la possibilità di cessione del credito senza alcun paletto, visto o controllo sui documenti e sui lavori effettuati. Ricordiamo tutti che proprio le Poste sono state le prime a fornire ampia disponibilità di credito senza chiedere un documento se non la firma di accettazione del contratto di cessione. Fino all’emanazione del DL antifrode, le Poste Italiane (a differenza delle banche) non chiedevano né titolo abilitativo, né fatture né bonifici…

Perciò non è corretto dire che la cessione del credito è la causa di tutti i mali, ma quel tipo di attuazione della cessione sicuramente era sbagliata, incontrollata e incontrollabile. Non a caso, nello stesso periodo temporale, per il

Superbonus (unico bonus per cui era richiesto il visto di conformità di un commercialista) la percentuale di frodi è del solo 3%. Occorre essere chiari: senza la cessione del credito, controllata e monitorata, si perde l'efficacia dello strumento che, se lasciasse spazio alla sola detrazione, resterebbe elitario e riservato ai ricchi.

E nel frattempo, occorre “mettere una pezza” per salvare il salvabile con la legge di conversione del D.L.11, da cui ci si aspetta non solo una minima apertura della cessione del credito nei confronti di alcune tipologie di interventi o di redditi, ma soprattutto una soluzione definitiva per la questione crediti incagliati che necessita di una risposta imminente prima che il “malato muoia”.

Nel momento di redazione di questo articolo, il DL 11 non è ancora stato convertito in legge. Il termine ultimo è il 17 aprile. La Commissione Finanze alla Camera ha approvato una serie di proposte emendative al D.L. 11/2023, di seguito riportate e commentate. Si consideri, però, che i testi degli emendamenti non sono ancora quelli che verranno pubblicati in Gazzetta Ufficiale.

La stesura del testo è pressoché definitiva, per cui i tempi sono comunque maturi per fare qualche riflessione e fornire qualche anticipazione concreta sul futuro delle detrazioni fiscali.

Proroga di 6 mesi per le spese sostenute fino al 30/09/2023, per gli edifici unifamiliari e per le unità immobiliari funzionalmente indipendenti e autonome, ma solo per quegli immobili che avevano effettuato il SAL del 30% dell’intervento totale entro il 30/09/2022. Queste unità immobiliari potranno continuare a godere del 110% di detrazione senza riduzione della percentuale, con le scadenze sopra descritte.

È singolare osservare come un decreto non ancora pubblicato possa contenere una proroga alla scadenza del 31 marzo 2023, fondamentale per le unità unifamiliari. Questo modus operandi, fatto di ritardi, confusione e informazione a singhiozzi, non aiuta il settore ma priva di ogni forma di programmazione e soprattutto toglie credibilità al Governo tra gli operatori del settore. Lo stesso Mef si è sentito in dovere di anticipare il 30 marzo con un comunicato, alcune modifiche rilevanti contenute nella Legge, ma siamo alle solite, che valore legislativo può avere un comunicato?

Di seguito il testo:

Comunicato Stampa N° 51 del 30/03/2023 Roma, 30 marzo 2023. Sei mesi in più per completare i lavori del Superbonus 110% sulle unità unifamiliari. Il nuovo termine passa, infatti, dal 31 marzo al 30 settembre 2023, sempre a condizione che alla data del 30 settembre 2022 siano stati effettuati lavori per almeno il 30% dell’intervento complessivo. Lo prevede un emendamento al decreto-legge n. 11 del 16 febbraio 2023. Un ulteriore emendamento al medesimo decreto-legge stabilisce, inoltre, che, con riferimento alla comunicazione per la prima cessione del credito per i bonus edilizi (spese sostenute nel 2022 e rate residue delle spese 2020 e 2021), il cui termine di trasmissione all’Agenzia delle entrate è il 31 marzo 2023, è possibile avvalersi dell’istituto della remissione in bonis anche se l’accordo di cessione - a favore di banche e intermediari finanziari - è concluso dopo il 31 marzo 2023.

Come si evince dal testo del comunicato, il Mef anticipa un’altra importante novità, ossia

la remissione in bonis delle cessioni dei crediti tardive. Quindi, la possibilità di effettuare la comunicazione per la cessione del credito entro il 30/11/2023 a fronte del pagamento della sanzione di 250 Euro anche nel caso in cui il contratto di cessione non sia stato concluso alla data del 31/03/2023. La deroga è valida solo se la cessione è eseguita a favore di banche, intermediari finanziari o imprese di assicurazione.

Per i lavori in edilizia libera è possibile avvalersi dello sconto in fattura e cessione del credito d’imposta qualora, in data antecedente al 17 febbraio - data di entrata in vigore del DL11/23, sia stato stipulato un accordo vincolante tra le parti. Per accordo vincolante si intende o la presenza di un versamento di acconto, o la redazione di una dichiarazione sostitutiva di atto di notorietà.

Questo emendamento è importante per non annullare il lavoro svolto da tanti operatori che si occupano di interventi che ricadono in edilizia libera. Si pensi, ad esempio, all’intervento di sostituzione dei serramenti o della caldaia: chi aveva effettuato l’ordine e pagato anche l’acconto prima del 17 febbraio, senza questo emendamento si vedeva preclusa la possibilità di sconto in fattura da parte del fornitore con cui magari aveva già sottoscritto degli accordi. Tutto questo perché il DL 11 parlava di lavori eseguiti.

Questione varianti alla CILAS successive al 17 febbraio. L’articolo della Legge, va a chiarire definitivamente che per tutti i lavori originariamente non previsti nella presentazione della CILAS, ma poi integrati con varianti alla CILAS stessa, presentate dopo l’entrata in vigore del DL11, si applicano le regole relative a quelle operative al momento della presentazione del titolo originario. Quanto sopra scritto ha valore retroattivo quindi è valido anche per le operazioni già eseguite.

Con riferimento al bonus barriere architettoniche - quindi alle opere e agli interventi finalizzati al superamento e alla eliminazione delle barriere architettoniche - continua a essere esercitabile la cessione del credito e lo sconto in fattura.

La norma esclude dal blocco della cessione dei crediti:

• gli interventi su immobili danneggiati dagli eventi sismici o danneggiati dagli eventi meteorologici verificatisi dal 15/09/2022 nei territori delle Marche;

• gli interventi eseguiti da IACP o istituti similari comunque denominati, cooperative di abitazione a proprietà indivisa nonché enti del c.d. “Terzo settore”, purché costituiti prima del 17/02/2023;

• gli interventi comportanti la demolizione e la ricostruzione degli edifici ricompresi in piani di recupero o di riqualificazione urbana (comunque denominati) che siano stati approvati dalle amministrazioni locali prima dell’entrata in vigore del decreto (quindi prima del 17/02/2023), che abbiano contenuti progettuali di dettaglio e che siano attuabili a mezzo di titoli semplificati.

La legge riporta un chiarimento relativo all’obbligo di attestazione SOA: il contratto per l’acquisizione della SOA è valido se sottoscritto entro il primo gennaio 2023 e, ai fini del calcolo del superamento del limite, il calcolo deve essere fatto con riguardo a ogni singolo contratto. Sull’articolo è scritto: il limite di 516.000 euro è calcolato avendo riguardo singolarmente a ciascun contratto di appalto e a ciascun contratto di subappalto.

Per le spese sostenute nel 2022 relative al Superbonus, il contribuente può detrarre in dichiarazione dei redditi le quote in dieci anni invece che in quattro, esercitando opzione irrevocabile in tal senso nella dichiarazione

dei redditi 2023. Viene, dunque, data la possibilità ai soli lavori di superbonus, di estendere gli anni di detrazione. L’estensione da quattro a dieci anni è prevista per il cessionario anche per le compensazioni dei crediti comunicate fino al 31/03/2023 (invece che fino al 31/10/2022, come previsto in precedenza). L’obiettivo è quello di aumentare, in tal modo, la capienza fiscale non solo per gli interventi rientranti nel Superbonus, ma anche per gli interventi per l’eliminazione delle barriere architettoniche di cui all’art. 119-ter del D.L. 34/2020.

Viene esplicitamente chiarito che è possibile la compensazione dei crediti d’imposta IRPEF, tra cui quelli da tutte le tipologie di bonus edilizi, coi debiti contributivi.

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Periodico trimestrale anno XXIV - n. 83

Marzo 2023

Direttore Responsabile Susanna Mammi

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Grafica e impaginazione Beatrice Mammi

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