La facciata fotovoltaica

L’architettura sostenibile ha come scopo la progettazione di edifici con basso impatto ambientale.
Un edifico a basso impatto ambientale, è un edificio pensato per promuovere la sostenibilità in tutto il ciclo di vita: dalla progettazione, alla demolizione al riciclo dei materiali.
L’edificio ecosostenibile, inoltre, pone massima attenzione al concetto di efficienza energetica. Elementi come la facciata fotovoltaica, rappresentano una delle tante soluzioni attualmente realizzabili.

La progettazione ecosostenibile

La progettazione ecosostenibile ha dei punti chiave da rispettare per limitare l’impatto ambientale degli edifici, raggiungere l’efficienza energetica, minimizzare l’utilizzo delle risorse disponibili senza tralasciare il confort abitativo ed il design.
Gli edifici sono responsabili di circa il 60% dei consumi energetici nazionali. Maggior consumo di energia significa maggior consumo di risorse e di emissioni in atmosfera. Ecco perché, ridurre le emissioni è fondamentale e sfruttare le energie rinnovabili è vitale!

Punti chiave della progettazione ecosostenibile

Per progettare in maniera ecosostenibile, bisogna rispettare punti chiave di notevole importanza:

• orientamento dell’edificio: importante per garantire il massimo utilizzo delle ore solari ed evitare quindi di ricorrere all’illuminazione artificiale e, allo stesso tempo un edificio ben orientato è un edificio aumenta il benessere abitativo dell’individuo;
• efficienza energetica: un edificio ha una buona efficienza energetica se  adotta soluzioni e tecnologie in grado di minimizzare il consumo di energia per il suo fabbisogno energetico quotidiano;
• materiali sostenibili: scegliere materiali che abbiano un basso impatto ambientale, che siano riciclabili e non dannosi per l’uomo e l’ambiente;
• fonti di energia rinnovabili: le energie rinnovabili sono tutte quelle che derivano da risorse naturali e che si generano in maniera costante secondo cicli naturali. 
  Tra le varie fonti di energia rinnovabile sicuramente l’energia solare è la principale fonte di energia per la vita sulla Terra.

La facciata fotovoltaica

Il fotovoltaico permette di sfruttare l’energia solare per produrre energia elettrica in modo sostenibile.
Generalmente quando si parla di impianti fotovoltaici, si pensa subito ad un impianto posizionato sul tetto delle abitazioni. Nonostante queste tipologie di impianti siano la soluzione più diffusa, non rappresentano l’unica alternativa. Infatti, le facciate fotovoltaiche stanno diventando sempre più diffuse.

Cosa è la facciata fotovoltaica 

La facciata fotovoltaica è la combinazione vincente tra architettura e tecnologia per la produzione di energia rinnovabile.
Rivestire la facciata di un edificio con pannelli fotovoltaici, vuol dire avere e adisposizione una superficie captante di gran lunga maggiore rispetto alla superficie del tetto, e quindi consentirà la produzione di maggior energia rinnovabile.

Tipologie di facciata fotovoltaica

Tecnicamente possiamo distinguere due sistemi di installazione:

• BAPV (Building Attached Photovoltaic)
• BIPV (Building Integrated Photovoltaic)

Il sistema BAPV consiste nell’installare il fotovoltaico su superfici esistenti. Generalmente si utilizza nei progetti di riqualificazione energetica.
In questo caso i pannelli fotovoltaici, sono parte dell’edificio ma non sostituiscono i materiali o i componenti architettonici che lo compongono.

Il sistema BIPV consiste, invece, sostituiscono dove è prevista l’installazione, l’elemento architettonico (esempi sono le finestre fotovoltaiche e i coppi fotovoltaici).

Installazione della facciata fotovoltaica

Le facciate fotovoltaiche richiedono una progettazione accurata per risultati ottimali in termini di efficienza energetica.
In fase di progettazione è bene valutare:

• l’esposizione solare: le facciate rivolte a sud-est e sud-ovest sono certamente le migliori perché ricevono maggiore quantità di luce solare giornaliera;
• la situazione al contorno: valutare possibili ombreggiamenti dovuti ad edifici vicini o altri ostacoli che possano impedire una radiazione diretta sulla facciata;
• corretta scelta dell’impianto: è necessario valutare le caratteristiche climatiche del luogo per scegliere l’impianto fotovoltaico più idoneo.

Tipologie di pannelli per impianti fotovoltaici per facciata

In commercio esistono diverse tipologie di pannelli fotovoltaici per facciata. La scelta sarà guidata oltre che dalla giusta progettazione, anche dal gusto estetico.
In particolare possiamo distinguere:

• moduli a silicio policristallino;
• moduli thin film;
• pannelli fotovoltaici flessibili;
• facciate ventilate fotovoltaiche.

I moduli a silicio policristallino, sono più efficienti. Tuttavia per il loro aspetto estetico, non sempre vengono scelti per essere installati nelle facciate degli edifici.
I modelli thin film (a pellicola sottile) sono i più flessibili. Nonostante siano meno efficienti rispetto ai moduli a silicio policristallino, vengono spesso utilizzati nelle facciate perché grazie alla loro flessibilità è possibile ricoprire anche superfici irregolari.
I pannelli fotovoltaici flessibili sono una evoluzione dei modelli thin film. Infatti essi sono ancora più sottili, flessibili e leggeri.
Le facciate ventilate fotovoltaiche sono composti da pannelli con tecnologia thin film al posto del vetro delle finestre.

L’impianto deve essere in armonia con l’edificio, oltre la funzionalità deve garantire valore estetico e design.

La facciata fotovoltaica integrata

La Comunità Europea sviluppa piani di sostenibilità ambientale, proponendo direttive che possano sviluppare soluzioni progettuali integrate con le tecnologie fotovoltaiche. L’architettura moderna cerca, quindi, di conciliare estetica ed ecologia.
Nelle città più tecnologiche, imponenti facciate fotovoltaiche fanno le loro comparse.
La scuola politecnica di Losanna, per esempio, fu la prima ad utilizzare un sistema con facciata in vetro composta da fotovoltaico dye-sensitized.
Queste celle, inventate nel 1991 dal prof. Michael Gratzel, sono in grado di produrre i principi della fotosintesi nelle piante e di produrre energia indipendentemente dall’angolo di incidenza solare.
Altro esempio è il Hanwha Headquarters a Seoul, dove le facciate presentano un sistema di pannellature e finestre disposte in maniera da sfruttare al meglio i movimenti quotidiani del sole.
Un altro validissimo esempio è l‘Intesa Sanpaolo office building che porta la firma di Renzo Piano. L ‘edificio è alimentato con energia elettrica prodotta da fonti rinnovabili e da 1.600 mq di pannelli fotovoltaici ed è il grattacielo più green d’Italia.

Altri elementi BIPV

Oltre le facciate fotovoltaiche, esistono altri elementi che possono rendere l’edificio ancora più ecosostenibile.
Parapetti per balconi fotovoltaici, coppi fotovoltaici, pensiline fotovoltaici e balaustre fotovoltaiche sono solo alcuni esempi di fotovoltaico architettonicamente integrato.

“L’elemento d’ispirazione più importante, oggi, per gli architetti, è la fragilità della terra. È un segno di dinamismo, un modo di guardare al domani senza esserne terrorizzati. D’altronde il futuro è l’unico posto dove possiamo andare.”

Renzo Piano