Integrazione dei sistemi fotovoltaico in architettura

Entrando più nello specifico dell’installazione dei sistemi fotovoltaici ai manufatti architettonici è possibile individuare tre tipologie di applicazioni principali:

• coperture (piana e ed inclinata). Consiste nel realizzare una parziale o totale copertura di un edificio con tetto così detto a terrazzo. E’ una soluzione economicamente conveniente sia per la semplicità di realizzazione dell’impianto sia per le buone capacità di captazione della radiazione solare. La realizzazione dell’impianto è indipendente dalla struttura dell’edificio, su cui non è, quindi, necessario intervenire, e non comporta problemi di impermeabilizzazione. E’ invece necessario valutare la compatibilità dei sistemi di ancoraggio e resistenza al vento con l’aumento del carico sulla copertura. A seconda delle potenzialità richieste per l’impianto la copertura potrà essere parziale o totale (difficoltosa da realizzare su edifici esistenti se si vogliono impiegare moduli “doppio vetro” semitrasparente). Altre possibili soluzioni sono quelle così dette a risega e curva che vengono prevalentemente adottate per edifici industriali o edifici commerciali destinati alla grande distribuzione.

• -facciate (continue verticali, continue inclinate, risega orizzontale). Dal punto di vista tecnico ed economico la facciata fotovoltaica è la componente architettonica più adatta ad ospitare moduli FV in maniera completamente integrata e con notevoli valenze estetiche. Oltre a produrre energia elettrica, la facciata FV svolge anche una funzione di rivestimento dell’edificio, garantendo protezione dagli agenti atmosferici e provvedendo all’isolamento termico ed acustico dello stesso. Le facciate FV inclinate presentano, rispetto a quelle verticali, una maggiore produttività energetica dovuta, appunto, all’inclinazione dei moduli; tuttavia questa soluzione riduce molto il volume interno degli edifici che per questo motivo sono per lo più a destinazione terziaria. Infine, gli impianti a sviluppo parziale offrono notevoli benefici alle condizioni ambientali interne, attraverso un’azione di ombreggiamento e rendendo possibile la penetrazione della luce naturale. Le facciate a risega orizzontale possono svolgere anche funzione di frangisole.

• elementi di rivestimento (verticale, inclinati). Il modulo fotovoltaico viene utilizzato in sostituzione di lastre di rivestimento esterno. Tali impianti sono per lo più destinati ad edifici del terziario. In particolare, inoltre, gli impianti a sviluppo parziale offrono notevoli benefici alle condizioni ambientali interne attraverso un’azione di ombreggiamento e rendendo possibile la penetrazione della luce naturale. In particolare gli impianti a sviluppo completo, per lo più destinati ad edifici del terziario, trovano scarsa applicazione, data l’esigua disponibilità di edifici con pareti prive di aperture. Gli impianti a sviluppo parziale, invece, trovano maggiore applicazione, ciò è dovuto alla larga disponibilità di edifici con pareti esterne munite di aperture. In questo caso il progettista avrà da un lato notevoli potenzialità espressive relativamente alla disposizione dei moduli, dall’altro i vincoli dell’impiantistica e del frazionamento dell’impianto.

La casistica dell’integrazione di elementi fotovoltaici è legata in maniera molto consistente, oltre che all’edilizia, anche all’ambiente urbano; in particolare sono da menzionare le pensiline, gli impianti per l’illuminazione esterna e le barriere antirumore.