I sistemi BIPV (Building Integrated Photovoltaics) integrati in facciata rappresentano una soluzione architettonica innovativa che fonde la produzione di energia solare con le funzioni tipiche delle pareti esterne di un edificio. Questi sistemi non si limitano ad essere applicati alla facciata, ma la sostituiscono, integrandosi con i rivestimenti tradizionali, le pareti continue o i frangisole, contribuendo all'isolamento termico e all'ombreggiamento dell'edificio e definendone l'estetica. Oltre a generare energia pulita, i BIPV in facciata offrono vantaggi significativi in termini di efficienza energetica, comfort interno e design architettonico, supportando gli obiettivi NZEB (Nearly Zero Energy Building) e la transizione verso un'edilizia sempre più sostenibile e a basso impatto ambientale.

Tipologie di sistemi BIPV integrati in facciata:

• Pannelli fotovoltaici integrati in facciata continua: Questa soluzione prevede l'utilizzo di moduli fotovoltaici che formano una vera e propria parete continua, sostituendo i tradizionali rivestimenti in vetro o altri materiali. I pannelli possono essere opachi, semitrasparenti o trasparenti, offrendo diverse possibilità di design e controllo della luce naturale. Le tecnologie più utilizzate per questi pannelli includono il silicio monocristallino e policristallino, che offrono elevata efficienza, e il film sottile, apprezzato per la sua flessibilità e leggerezza, adatto a superfici curve o complesse.

• Rivestimenti fotovoltaici a parete: In questo caso, i moduli fotovoltaici vengono utilizzati come elementi di rivestimento esterno, applicati su una struttura portante. Questa soluzione offre una grande flessibilità in termini di design e può essere adattata a diverse forme e dimensioni di edifici. I materiali utilizzati possono variare dal vetro temperato o stratificato a polimeri e compositi, offrendo diverse finiture superficiali (es. lucide, opache, satinate) e colorazioni.

• Frangisole fotovoltaici: I frangisole fotovoltaici combinano la funzione di schermatura solare con la produzione di energia. Questi elementi, posizionati orizzontalmente o verticalmente sulla facciata, riducono l'irraggiamento solare diretto, contribuendo al raffrescamento estivo e producendo energia elettrica.

• Sistemi a lamelle fotovoltaiche: Simili ai frangisole, i sistemi a lamelle fotovoltaiche offrono un maggiore controllo sull'ombreggiamento e sulla ventilazione naturale, grazie alla possibilità di orientare le lamelle.

• Vetri fotovoltaici (o vetri attivi): I vetri fotovoltaici integrano celle solari trasparenti o semitrasparenti tra due o più strati di vetro, creando un vetrocamera isolante. Esistono diverse tecnologie per realizzare vetri fotovoltaici, tra cui l'utilizzo di celle in silicio amorfo, celle organiche o coloranti sensibilizzati. Questa soluzione permette di sfruttare le superfici vetrate per la produzione di energia, modulando la trasmissione luminosa e il guadagno solare. Il grado di trasparenza può essere personalizzato in base alle esigenze progettuali, offrendo diverse soluzioni per il controllo della luce naturale e la privacy degli ambienti interni.

Vantaggi dei sistemi BIPV integrati in facciata:

• Produzione di energia rinnovabile: Generazione di energia elettrica direttamente in loco, riducendo la dipendenza da fonti fossili e contribuendo alla decarbonizzazione del settore edilizio.

• Isolamento termico e acustico: Contribuiscono all'isolamento termico dell'edificio, riducendo le dispersioni di calore in inverno e il surriscaldamento in estate, con conseguenti benefici sul comfort interno e sul risparmio energetico. Alcuni sistemi offrono anche un miglioramento dell'isolamento acustico.

• Ombreggiamento e controllo della luce naturale: I sistemi BIPV in facciata possono essere progettati per ottimizzare l'apporto di luce naturale e ridurre l'abbagliamento, migliorando il comfort interno e riducendo la necessità di illuminazione artificiale.

• Estetica e design architettonico: Offrono ampie possibilità di personalizzazione estetica, contribuendo a definire l'identità dell'edificio con texture, finiture, colori e trasparenze personalizzabili, integrandosi con altri elementi architettonici come finestre, balconi e parapetti.

• Incentivi: Come per i sistemi in copertura, anche per i BIPV in facciata sono spesso disponibili incentivi statali, regionali o locali, che possono contribuire a ridurre i costi iniziali.

• Aumento del valore dell'immobile: L'integrazione di tecnologie sostenibili come il BIPV può aumentare il valore di mercato dell'edificio, rendendolo più attraente per acquirenti e investitori.

• Impatto ambientale ridotto: L'utilizzo di BIPV contribuisce alla riduzione delle emissioni di CO2 e all'utilizzo di risorse non rinnovabili, con un impatto positivo sull'ambiente.

Svantaggi dei sistemi BIPV integrati in facciata:

• Costi iniziali: Generalmente superiori rispetto ai rivestimenti tradizionali, anche se i costi stanno progressivamente diminuendo con l'aumento della produzione e l'innovazione tecnologica. È importante valutare il ritorno dell'investimento (ROI) considerando i risparmi energetici e gli eventuali incentivi.

• Complessità di progettazione e installazione: Richiede una progettazione accurata per garantire l'integrazione architettonica, le prestazioni energetiche, la sicurezza e la durabilità nel tempo.

• Orientamento e inclinazione: La produzione di energia dipende dall'orientamento e dall'inclinazione della facciata, che non sempre sono ottimali. Tuttavia, la vasta superficie disponibile nelle facciate può compensare parzialmente questo fattore.

• Manutenzione: La manutenzione e la pulizia delle facciate fotovoltaiche possono essere più complesse rispetto a quelle tradizionali, richiedendo l'utilizzo di tecniche e prodotti specifici.

• Efficienza: L'efficienza dei moduli fotovoltaici in facciata può essere influenzata dall'ombreggiamento di edifici circostanti o da altri elementi architettonici. Un'attenta analisi del contesto e una progettazione accurata possono mitigare questo problema.

• Standardizzazione e interoperabilità: La mancanza di standardizzazione e l'interoperabilità con altri sistemi dell'edificio (es. sistema di gestione dell'energia) possono rappresentare delle sfide, anche se si stanno compiendo progressi in questo ambito.

Incentivi Statali e Detrazioni Fiscali: informati e risparmia.

Esistono normative specifiche per i sistemi BIPV, sia a livello europeo (es. Direttiva EPBD, Regolamento Prodotti da Costruzione - CPR) che nazionale (normative tecniche per le costruzioni, norme CEI). È fondamentale consultare le normative vigenti per il proprio contesto e le certificazioni di prodotto specifiche per i BIPV per garantire la conformità e la sicurezza.

I sistemi BIPV integrati in facciata offrono un grande potenziale per la trasformazione del settore edilizio verso la sostenibilità. Pur presentando alcune sfide in termini di costi e complessità, i vantaggi in termini di produzione di energia, efficienza energetica, comfort, design e impatto ambientale li rendono una soluzione sempre più interessante per edifici nuovi e ristrutturazioni, in linea con gli obiettivi NZEB e la transizione energetica. L'evoluzione tecnologica e la crescente attenzione alla sostenibilità fanno prevedere una diffusione sempre maggiore di questa tecnologia nel prossimo futuro.

Indice delle Tecnologie Solari

1. Pannelli Fotovoltaici
   La tecnologia più comune, utilizzata per convertire la luce solare in elettricità tramite l'effetto fotovoltaico.

2. Impianti Solari Termici
   Sistemi che utilizzano collettori solari per riscaldare acqua o fluidi, destinati a uso domestico o industriale.

3. Centrali Solari a Concentrazione (CSP)
   Tecnologie che utilizzano specchi o lenti per concentrare la luce solare e produrre calore ad alta intensità, generando energia elettrica.

4. Pannelli Solari Ibridi (PVT)
   Sistemi che combinano fotovoltaico e termico, producendo sia elettricità che calore.

5. Fotovoltaico Integrato negli Edifici (BIPV)
   Pannelli fotovoltaici integrati direttamente nelle superfici di edifici, come tetti, facciate e finestre.

6. Solare a Film Sottile
   Una versione più leggera e flessibile dei pannelli solari, ideale per applicazioni portatili o su superfici curve.

7. Celle Solari a Perovskite
   Una tecnologia emergente che promette costi ridotti e maggiore efficienza rispetto ai pannelli tradizionali.

8. Impianti Solari Flottanti
   Sistemi installati su superfici d'acqua, come laghi o bacini idrici, per risparmiare spazio e ridurre l'evaporazione dell'acqua.

9. Fotovoltaico Trasparente
   Celle solari trasparenti che possono essere integrate in finestre o schermi, generando energia senza compromettere la visibilità.

10. Torri Solari Termiche
    Impianti che concentrano la luce solare su una torre centrale per riscaldare un fluido e generare energia elettrica

11. Sistemi di Desalinizzazione Solare
    Tecnologie che sfruttano l'energia solare per purificare e desalinizzare l'acqua, rendendola potabile.

12. Pompe di Calore Solari
    Sistemi che combinano energia solare e pompe di calore per applicazioni di riscaldamento e raffreddamento efficienti.

13. Fotocatalisi Solare
    Una tecnologia avanzata che utilizza la luce solare per decomporre sostanze chimiche o produrre idrogeno.

Fotovoltaico Integrato in Facciata (BIPV)

Un nuovo volto per l'architettura sostenibile.