VMC con recupero di calore: obbligo o necessità?

Dal 2021 è obbligatorio avere in casa la ventilazione naturale, cioè la VMC con recupero di calore?

Non esiste alcuna norma che imponga di installare in casa una VMC con recupero di calore. Perché allora molti architetti sostengono che sia indispensabile?

Questa richiesta nasce dai calcoli. Secondo la classe energetica A0 per gli edifici a energia quasi zero, in vigore dal 2021, si valutano tre componenti principali della prestazione energetica dell'edificio:

• Le proprietà termoisolanti dell'involucro dell'edificio
• Le dispersioni e gli apporti termici della casa
• La produzione di calore e l'energia da fonti rinnovabili

Proprietà termoisolanti dell'involucro

...migliorano progressivamente già dal 1960. Anche i primi edifici prefabbricati erano isolati: avevano le cosiddette pareti sandwich, con uno strato intermedio in calcestruzzo termoisolante. In quegli anni la spinta all'isolamento veniva soprattutto dalla volontà di rendersi indipendenti dalle forniture di energia dei Paesi vicini, oltre che dall'ecologia = i fumi dei tanti camini.

Poi è arrivato il 2010, quando abbiamo iniziato a prendere l'isolamento più sul serio. Da allora prepariamo gradualmente il mercato ai prodotti, ai dettagli costruttivi e alla qualità artigianale necessari per costruire le case in classe A0 richieste oggi. L'anello più debole sono le finestre, da scegliere con criterio. Nella decisione finale ogni architetto o progettista termotecnico sa dare volentieri un consiglio.

Va detto che un buon involucro termico è un vantaggio per chi abita la casa, perché riduce i punti critici dell'involucro (i ponti termici) e quindi la comparsa di muffe. Riduce il fabbisogno di calore ed elimina così l'aria troppo secca e la quantità di polveri che intasano i polmoni e trasportano acari e virus.

Come in tutto, anche con l'involucro termoisolante non bisogna esagerare. Oltre un certo spessore, aggiungere isolante incide poco sul risparmio. Sulle pareti di facciata siamo arrivati a 600 mm di polistirene: in teoria servono sei mesi perché il calore esca dalla struttura (con la casa perfettamente a tenuta d'aria).

Dispersioni e apporti termici, ventilazione meccanica

...dell'edificio è il calore che esce dalla casa attraverso l'involucro di cui sopra. Nel calcolo si regolano gli spessori dell'isolante e si cercano risparmi sensati nei dettagli. È qui che entra in gioco uno dei compiti più importanti del progettista termotecnico: contenere i costi di costruzione e di gestione della casa. Il calore si perde anche con la ventilazione. Rispettando il ricambio d'aria minimo n = 0,50, cioè il 50 % del volume d'aria della casa ogni ora, arriviamo a una dispersione termica di 10–15 kWh/m² * anno. Dovendo rispettare la norma con una dispersione massima di 20,40 kWh/m² * anno, resta pochissimo margine per le trasmissioni attraverso l'involucro termico. Per questo gli architetti ricorrono in massa alla VMC con recupero di calore con rendimento dell'85–90 % (l'85–90 % del calore viene recuperato dall'aria "viziata" per riscaldare l'aria fresca).

Nelle case ipogee per questo recupero di calore sfruttiamo il terreno e per il ricambio d'aria la ventilazione naturale per effetto camino. La ventilazione naturale, però, recupera solo il 10–15 % del calore e la norma non riconosce l'accumulo termico nel terreno e nel tetto verde. Per questo valutiamo le case ipogee con la metodologia Passive House Planning Package (PHPP), che corrisponde molto più fedelmente ai valori misurati. Con il PHPP si vede che il recupero di calore aiuta solo in minima parte. Il software di calcolo PHPP restituisce la realtà con grande precisione. Per questo non utilizziamo la VMC con recupero di calore. Ufficialmente, però, la valutazione deve seguire le norme STN e ČSN, secondo le quali il recupero di calore è indispensabile. Passo dopo passo arriviamo anche alla ricerca, cioè alla verifica della realtà in collaborazione con le università.

Oltre alle dispersioni, la casa ha anche apporti termici interni di cui tenere conto: computer, forni, piani cottura, numero previsto di persone in casa e frigoriferi. Le finestre rientrano negli apporti termici esterni, cioè il calore ricavato dal sole attraverso il vetro, il pannello solare più economico che esista. Va osservato che le finestre esposte a sud, nell'arco dell'anno, portano più apporti che dispersioni. Considero finestre con parametri da casa passiva, cioè Uw = 0,85 W/m²K (il requisito parte da Uw = 1,10).

Una grande questione sono gli apporti termici in rapporto al risparmio su isolamento e impianti di riscaldamento, oltre alla prevenzione del surriscaldamento estivo. Con il clima che cambia, il surriscaldamento estivo diventerà la domanda più frequente per i termotecnici. Le norme, però, non richiedono questa verifica per gli edifici residenziali. È esclusivamente responsabilità del progettista e dipende dalla disponibilità del committente a investire in una soluzione complessiva della casa.

Produzione di calore ed energia da fonti rinnovabili, vivere off-grid

Qui entra in scena l'alchimia del progettista termotecnico. Deve scegliere il minor numero possibile di prodotti che insieme garantiscano una produzione sensata del calore necessario in casa. Prodotti e apparecchi devono collaborare in modo affidabile: una soluzione a prova di guasto. Naturalmente ne fa parte anche la produzione di energia dalla fonte quasi inesauribile del sole.

La combinazione minima è composta da tre elementi. Sistema I:

• Pannelli radianti
• Stufa con scambiatore per l'acqua calda sanitaria (ACS) e il riscaldamento degli ambienti
• Fotovoltaico

In alternativa, un'unità compatta che integra tutte le parti: Sistema II:

• Riscaldamento della casa: distribuzione del calore
• Recupero di caloreProduzione di ACS, abbinata a pannelli fotovoltaici o a una pompa di calore geotermica acqua-glicole. La pompa di calore aria-acqua, nei mesi freddi, va abbinata a un preriscaldamento.
• Stufa supplementare (opzionale)

Tra le possibilità disponibili scegliamo senza esitazione i prodotti più semplici e più piccoli. I motivi sono:

• I prodotti più semplici costano meno da installare.
• I prodotti più semplici sono più affidabili e durano di più, anche in caso di guasto parziale.
• Con un sistema più semplice, fatto di parti separate, le riparazioni sono più facili: si sostituisce solo un piccolo componente o un tratto. La riparazione è ovviamente molto più semplice e distribuita nel tempo.
• La possibilità di vivere off-grid, cioè in autonomia energetica

Vivere off-grid e pompa di calore

Grazie al fabbisogno di calore molto basso della casa corta, il committente può scegliere il sistema di riscaldamento. Le pompe di calore e la VMC con recupero di calore sono dimensionate per consumi molto bassi ma continui. In inverno una pompa di calore accesa consuma circa 20 kWh/giorno in una casa di classe A1 e circa 10 kWh/giorno in una casa di classe A0. La VMC con recupero di calore aggiunge 1 kWh/giorno. I consumi domestici (computer, cucina, lavatrice, luci di Natale) in inverno sono pari a 8 kWh/giorno. Il calore della legna (la legna come batteria) si produce facilmente e richiede da 1 a 1,5 metri cubi all'anno. Tra un consumo di 8 kWh/giorno e uno da 19 a 29 kWh/giorno c'è però una differenza notevole. In autonomia energetica, la VMC con recupero di calore abbinata alla pompa di calore richiederebbe più del doppio di capacità di batterie e di fotovoltaico. Per questo consigliamo un impianto di riscaldamento più semplice, senza recupero di calore.

Installare un impianto da 12 a 16 kWp invece che da 29 a 38 kWp fa una differenza di costo notevole quando si vive in autonomia energetica.

Esempio di consumi energetici in casa

• Lavatrice: 0,30 kWh/giorno
• Cucina: da 1 a 2 kWh/giorno (un pasto cotto, per esempio carne o una torta)
• Illuminazione: 0,20 kWh/giorno
• Frigorifero: 0,40 kWh/giorno
• Bollitore elettrico / per il viaggio: 0,2 kWh/giorno (3 caffè / 1 l di tè al giorno)

Conclusione

Il recupero di calore ha senso e per la maggior parte delle case è indispensabile. L'importante è valutare quando usarlo e quando no. Nella nostra casa corta scegliamo di farne a meno, perché l'esperienza dei nostri committenti dimostra che qui non conviene. Il terreno attorno alla casa e sotto di essa funziona da accumulatore di calore e garantisce la stabilità termica desiderata, mentre la ventilazione naturale per effetto camino assicura aria fresca.