Come ridurre il fabbisogno energetico legato all’illuminazione dell’edificio
L’illuminazione degli ambienti rappresenta da un minimo del 10% a un massimo del 60% dei consumi elettrici delle abitazioni e delle strutture destinate a usi commerciali.
Aumentare l’efficienza energetica dei dispositivi di illuminazione e massimizzare l’apporto di luce naturale è, perciò, fondamentale al fine di ridurre l’impatto ambientale degli edifici.
Led, un mercato in forte crescita
Nel corso degli ultimi 10 anni l’evoluzione dei cicli produttivi ha messo a disposizione alternative molto più efficienti rispetto alle lampade a incandescenza. Le lampade a fluorescenza compatta e quelle a LED garantiscono un’efficienza energetica ampiamente superiore alle lampade a incandescenza e compensano i costi più elevati con una vita operativa molto più lunga.
Le economie di scala hanno assicurato un progressivo taglio dei costi di produzione, mentre numerosi Paesi hanno introdotto disposizioni ad hoc per incentivarne l’adozione o, addirittura (come nel caso dell’Unione Europea) per bandire le lampade a incandescenza (2012).
Grazie all’elevato ritorno sull’investimento dei progetti di upgrading dei sistemi di illuminazione (ROI medio del 45%), il mercato delle lampade ad alta efficienza, perciò, ha sperimentato tassi di crescita sostenuti nel corso degli scorsi anni. E le previsioni per il prossimo quinquennio sono altrettanto positive: Imarc Group, azienda leader a livello globale nel settore delle ricerche di mercato, prevede che nei prossimi 5 anni il mercato delle sole lampade al LED crescerà di circa l’11% l’anno (tasso di crescita composto, CAGR), arrivando a totalizzare un giro d’affari superiore ai 9 miliardi di dollari l’anno entro il 2023.
Sviluppi tecnologici futuri e l’apporto della luce naturale
La ricerca scientifica e lo sviluppo tecnologico, inoltre, promettono ulteriori passi in avanti nel breve e medio periodo. Il MIT, per esempio, ha brevettato una nuova tipologia di lampade a incandescenza con un’efficienza energetica quasi tripla rispetto a quelle a LED e con ottime prospettive di commercializzazione.
Tuttavia, lo sviluppo delle lampade ad alta efficienza non deve far dimenticare che la variabile più importante nel campo dell’illuminazione degli ambienti interni è la geometria dell’involucro esterno della struttura. E, più genericamente, una distribuzione efficace della luce naturale all’interno dell’edificio.
Uno schema costruttivo con un rapporto di forma elevato (il rapporto tra la somma delle superfici esterne e i volumi interni) è destinato a valorizzare l’apporto di luce naturale, tuttavia può trasformarsi in uno svantaggio sotto il profilo termico. Maggiore è la superficie esposta, infatti, e maggiore è lo scambio termico con l’esterno.
Il lighting design, perciò, va integrato con il profilo termico dell’edificio e dell’area in cui si situa, al fine di ottimizzare il rapporto tra il fabbisogno energetico legato all’illuminazione e quello legato al riscaldamento/raffreddamento degli ambienti.
L’adozione di pellicole schermanti per vetri può minimizzare – laddove necessario – la trasmissione di calore attraverso le aperture, massimizzando al contempo quella di luce visibile (trasmittanza), mentre la scelta di un intonaco che ottimizzi la trasmittanza delle superfici interne (il rapporto ideale sarebbe 80% di trasmittanza per il soffitto, 50%+ per le pareti e 20%+ per il pavimento) valorizza l’apporto della luce naturale senza gravare sul bilancio termico dell’edificio.
Anche il ricorso a pozzi di luce può aumentare l’afflusso di luce naturale all’interno di un edificio senza modificarne radicalmente la struttura. Una soluzione low cost ma efficace, in grado di ottimizzare l’afflusso di luce naturale all’interno delle strutture ampie o compatte, ideale, quindi, per il retrofitting di edifici residenziali in contesti a bassa intensità abitativa o degli edifici commerciali di grandi dimensioni.
Le strutture aperte, invece, sono un’opzione molto interessante per l’edilizia ad alta intensità abitativa. Progetti come il Leeza SOHO a Pechino (firmato dal prestigioso studio Zaha Hadid Architects – foto a destra), sfruttano un ampio atrio centrale per distribuire uniformemente la luce naturale all’interno della struttura. Riuscendo, perciò, a limitare drasticamente il fabbisogno energetico legato all’illuminazione interna.
Proprio l’entusiasmo con cui questa sfida viene vissuta nelle principali metropoli globali è un importante segnale circa la sostenibilità finanziaria e l’appetibilità economica di simili investimenti, all’apparenza così poco incisivi e infruttuosi.
Lo sviluppo di contesti urbani low-carbon, infatti, è legato principalmente alla diffusione di un nuovo modello di sviluppo urbanistico più che a variabili economiche o tecnologiche. E, non a caso, nei Paesi più dinamici i progetti e gli incentivi per l’edilizia sostenibile si moltiplicano.
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