L’integrazione architettonica rappresenta uno dei settori in cui l’utilizzo dei sistemi fotovoltaici offre prospettive di sviluppo molto promettenti, anche in termini più strettamente economici. L’applicazione degli impianti agli organismi edilizi solari rende disponibile, infatti, un enorme potenziale, consentendo l’utilizzo di territorio già occupato dalle costruzioni, il risparmio sulle strutture di supporto, la sostituzione (a parità di prestazioni) di materiali edilizi tradizionali come elementi di copertura o di facciata, la possibilità di utilizzare in loco l’energia prodotta. Tutto questo si traduce in una sensibile riduzione dei costi, cui va aggiunto anche l’impatto ambientale evitato tramite l’inserimento in un contesto già sfruttato per altri fini.

Al giorno d’oggi la diffusione di sistemi ad energia solare destinati all’edilizia gode di un favore sempre maggiore, grazie soprattutto a leggi e proposte di sovvenzionamento, tese a valorizzare ed incrementare il ricorso alle fonti rinnovabili. Seguendo questa tendenza, componenti destinati specificamente al settore edilizio permettono una vasta libertà di applicazione, coprendo una gamma molto ampia di soluzioni: finestre semitrasparenti, brise-soleil, pensiline, pannelli di facciata, elementi di copertura, cupolini, che si adattano in modo versatile tanto a nuove realizzazioni quanto ad operazioni di retrofit.

Analizzando le metodologie relative all’integrazione architettonica dei sistemi fotovoltaici, bisogna considerare come, a prodotti di impiego relativamente facile ed a tecniche d’installazione piuttosto semplificate, debba necessariamente corrispondere un’accurata procedura progettuale. I dispositivi di captazione devono, infatti, venire posizionati in maniera tale da poter intercettare la massima porzione di radiazione solare nell’arco dell’anno, devono adattarsi al fabbisogno dell’utenza di destinazione, devono essere in grado di lavorare nelle condizioni più favorevoli (non devono surriscaldarsi né venire ombreggiati, ad esempio), ma devono anche essere in grado di operare efficacemente in qualità di componenti di involucro. Per questi motivi le realizzazioni più importanti vengono, in genere, affidate a team di progetto multidisciplinari, in cui competenze impiantistiche, fisico-tecniche, tecnologiche ed architettoniche convergono in un’unica visione sinergica.

Livelli differenziati di integrazione architettonica

Con l’obiettivo di chiarire e semplificare l’interrelazione e le sinergie tra moduli fotovoltaici e facciate, coperture o elementi di arredo urbano, vengono individuate tre tipologie d’installazione (integrata, sovrapposta e indipendente), le cui caratteristiche verranno approfondite nei paragrafi successivi.

Innanzitutto si ritiene utile fornire alcune definizioni di base relative al concetto di integrazione architettonica. L’installazione di un sistema fotovoltaico su di un edificio viene comunemente definita con il termine “integrazione”, indipendentemente dalla tipologia e dalle modalità realizzative, anche se sarebbe più corretto utilizzare la dicitura “applicazione”, precisandone diverse modalità, delle quali l’integrazione rappresenta il livello più completo. Quest’ultimo si considera raggiunto quando i moduli si inseriscono completamente nell’involucro edilizio, assolvendo anche a funzioni richieste tradizionalmente ad elementi e subsistemi convenzionali. Il componente fotovoltaico costituisce lo strato più esterno della chiusura dell’edificio o funge esso stesso da chiusura esterna, garantendo impermeabilizzazione, tenuta all’aria, protezione dall’esterno. È questo il caso delle facciate, delle falde o dei frangisole fotovoltaici che, godendo di crescente diffusione ed apprezzamento, tanta visibilità portano al settore dell’architettura solarizzata.

Si definisce, invece, applicazione per sovrapposizione la tipologia secondo la quale i moduli vengono collocati tramite opportuni elementi di ancoraggio sopra l’involucro dell’edificio, a poca distanza da esso ed in modo da adattarsi alla configurazione della superficie che funge da supporto, in genere senza sostituirsi funzionalmente ad essa, ma comunque integrandosi visivamente. I casi più frequenti in questo senso sono rappresentati da operazioni di retrofit, come ad esempio manti di tegole esistenti che, attraverso l’interposizione di apposite staffe, vengono rivestiti dai pannelli.

Si ha, poi, l’applicazione indipendente quando il fotovoltaico non svolge nessuna prestazione complementare rispetto all’organismo edilizio al di fuori della produzione energetica, e la disposizione dei moduli è del tutto svincolata dalla morfologia dell’involucro, che funge unicamente da supporto. Il caso più comune di questa tipologia è rappresentato dalle installazioni a cavalletti su coperture piane.

Ai fini della definizione della tariffa incentivante, l’applicazione indipendente viene considerata impianto non integrato, a meno che i moduli non vengono mascherati, ad esempio dalla balaustra della copertura a terrazzo su cui si trovano. In effetti, in questa tipologia non si verificano gli extracosti ed i valori aggiunti derivanti dall’integrazione architettonica e l’impianto ha, di fatto, le stesse caratteristiche che avrebbe se si trovasse in campo aperto.

Esempi di impianti non integrati

L’applicazione per sovrapposizione e quella indipendente ma mimetizzata di cui sopra vengono considerate impianti semi-integrati. Non si è ancora in presenza di un vero e proprio involucro energetico, ma comunque si realizza una certa armonia nell’aspetto, o per lo meno non si producono effetti antiestetici, contribuendo alla possibilità di apprezzamento ed all’accettabilità della nuova tecnologia.

Esempi di impianti parzialmente integrati architettonicamente

L’applicazione per integrazione viene considerata, inutile dirlo, impianto integrato. Il modulo fotovoltaico diviene a tutti gli effetti componente di facciata o copertura, a seconda delle scelte e delle opzioni tecnologiche adottate. In questo caso la complessità progettuale è generalmente superiore, giustificando dunque il massimo livello di incentivazione.

Esempi di impianti integrati architettonicamente

Per una trattazione più specifica riguardante le tipologie di interventi validi ai fini dell’integrazione architettonica si rimanda alla “Guida agli interventi di integrazione architettonica degli impianti fotovoltaici” pubblicata dal Gestore dei Servizi Elettrici.