NZEB: cosa significa progettare un edificio a energia quasi zero

Un edificio NZEB (Nearly Zero Energy Building, «edificio a energia quasi zero») è un edificio con un fabbisogno energetico molto basso, coperto in misura significativa da fonti rinnovabili prodotte sul posto o nelle vicinanze. In Italia non è un marchio volontario: dal 2021 è il livello minimo di legge per ogni nuova costruzione, definito da indicatori precisi e verificato nella relazione energetica.

Il problema è che quasi tutto quello che si legge sul tema si ferma alla definizione. Chi sviluppa o progetta ha bisogno di un'altra cosa: sapere quali numeri decidono, da dove derivano, che differenza c'è rispetto a una Casa Passiva o a una classe A4, e soprattutto che cosa cambia nella forma dell'edificio. Perché un NZEB non è un cappotto più spesso applicato a un progetto qualsiasi: è una sequenza di scelte che si vede in pianta, in sezione e in facciata, e che un acquirente dovrebbe riconoscere già nelle immagini di vendita.

NZEB significato: cosa vuol dire «energia quasi zero» in Italia

«Quasi zero» non significa che l'edificio non consuma. Significa che il fabbisogno di energia primaria per riscaldamento, raffrescamento, acqua calda sanitaria, ventilazione e, nei non residenziali, illuminazione è ridotto al minimo tecnicamente ragionevole, e che la parte residua è coperta in misura molto significativa da rinnovabili. La definizione nasce dalla Direttiva 2010/31/UE sulla prestazione energetica nell'edilizia, che lascia agli Stati membri il compito di tradurre «quasi zero» in numeri.

L'Italia lo ha fatto con una scelta precisa: non un valore assoluto unico per tutto il Paese, ma un confronto con un edificio di riferimento. È un edificio virtuale con la stessa geometria, lo stesso orientamento, la stessa zona climatica e la stessa destinazione d'uso del Suo, ma con l'involucro e gli impianti fissati dalla norma ai valori più severi. Il progetto è NZEB se fa almeno altrettanto bene di quel gemello virtuale su tutti gli indicatori e, in più, rispetta l'obbligo di rinnovabili.

Siccome il riferimento ha la Sua forma, l'unico modo per guadagnare margine è progettare meglio del riferimento, a partire dalla forma.

Da quando è obbligatorio: la trasposizione italiana in tre passaggi

La cornice normativa ha tre livelli, e nelle relazioni tecniche si citano tutti e tre.

1. Direttiva 2010/31/UE (EPBD). Fissa il principio: tutti i nuovi edifici devono essere a energia quasi zero, con una scadenza anticipata per gli edifici pubblici. Le direttive successive hanno aggiornato il quadro, ma la definizione di NZEB parte da qui.
2. D.Lgs. 192/2005, come modificato dal D.L. 63/2013 (convertito nella L. 90/2013). È il recepimento italiano. Stabilisce che dal 31 dicembre 2018 (in pratica dal 2019) gli edifici di nuova costruzione occupati da pubbliche amministrazioni e di proprietà pubblica devono essere NZEB, e che dal 1° gennaio 2021 lo devono essere tutti gli edifici di nuova costruzione. Le ristrutturazioni importanti di primo livello sono soggette a requisiti energetici specifici, ma non all'obbligo generalizzato di qualificarsi NZEB, cioè gli interventi che toccano oltre metà dell'involucro e l'impianto termico.
3. DM 26 giugno 2015, il decreto «requisiti minimi». È il testo operativo: definisce l'edificio di riferimento, elenca gli indicatori da verificare, fissa i valori limite per zona climatica e per rapporto di forma, e stabilisce quali di questi valori, dal 2019/2021, identificano un NZEB.

Per uno sviluppatore la conseguenza è semplice: ogni permesso di costruire per una nuova residenza presentato oggi è un progetto NZEB per definizione. Il tema non è «se», ma quanto margine ha sopra il minimo e se quel margine si vede.

Gli indicatori che decidono se un edificio è NZEB

La verifica NZEB nel DM 26/06/2015 non è un singolo numero, ma un insieme di indicatori che devono essere rispettati tutti insieme. I valori limite dipendono dalla zona climatica, dal rapporto di forma e dalla destinazione d'uso, quindi non ha senso riportarli qui: vanno letti nel decreto e calcolati sul progetto. Quello che conta è capire che cosa misura ciascuno, perché ognuno tira in una direzione diversa il disegno dell'edificio.

• EPgl,nren — indice di prestazione energetica globale non rinnovabile, in kWh/m² anno. Somma l'energia primaria da fonti non rinnovabili per tutti i servizi dell'edificio. È l'indicatore che determina la classe nell'APE e quello su cui le rinnovabili incidono di più.
• EPgl,tot — lo stesso indice, ma con l'energia primaria totale, rinnovabile e non. Serve a evitare che un edificio con un involucro mediocre «si salvi» solo grazie a un grande impianto fotovoltaico: il fabbisogno resta visibile anche se viene coperto con energia pulita.
• H'T — coefficiente medio globale di scambio termico per trasmissione per unità di superficie disperdente, in W/m²K. Misura quanto calore attraversa l'involucro nel suo insieme, ponti termici compresi. È l'indicatore dell'isolamento termico, e il valore limite è più severo nelle zone climatiche fredde e negli edifici con rapporto S/V più elevato.
• Asol,est/Asup,utile — area solare equivalente estiva per unità di superficie utile. Stima quanta radiazione solare entra dalle vetrate nel periodo estivo, tenendo conto di orientamento, tipo di vetro, schermature e ostruzioni. È l'indicatore del comfort estivo, ed è quello che vincola direttamente la quantità e la protezione delle finestre.
• Fabbisogni di energia termica utile e rendimenti degli impianti — il fabbisogno per riscaldamento e per raffrescamento dell'involucro (EPH,nd, EPC,nd) e le efficienze medie stagionali di riscaldamento, acqua calda e raffrescamento, ciascuna confrontata con l'edificio di riferimento.

Leggendo l'elenco si capisce perché NZEB è un problema di progetto e non di impianto. H'T premia una forma compatta e un involucro continuo. Asol,est penalizza le grandi vetrate esposte senza schermatura. EPgl,tot impedisce di compensare tutto con i pannelli. Le tre cose insieme descrivono un edificio con una fisionomia riconoscibile.

La quota di rinnovabili: perché l'involucro da solo non basta

Un edificio con un ottimo involucro ma alimentato interamente da una caldaia a gas non è NZEB. La definizione richiede che una quota rilevante dei consumi per acqua calda sanitaria, riscaldamento e raffrescamento sia coperta da fonti rinnovabili, con una quota minima di potenza elettrica da rinnovabili installata sull'edificio o nelle sue pertinenze, proporzionata alla superficie in pianta. L'obbligo era già nel D.Lgs. 28/2011 ed è stato rivisto e reso più stringente dal D.Lgs. 199/2021, che ha alzato la percentuale richiesta ai nuovi edifici e alle ristrutturazioni rilevanti, con una soglia più alta per gli edifici pubblici.

Le percentuali esatte vanno prese dal testo vigente. Quello che non cambia è la logica: la quota si calcola sui consumi previsti, quindi più il fabbisogno è basso, meno impianto serve per coprirla. Un involucro migliore può ridurre il fabbisogno termico e la potenza della pompa di calore, ma non abbassa automaticamente la potenza elettrica minima da rinnovabili, legata alla superficie in pianta.

Nella pratica italiana la combinazione più diffusa è pompa di calore aria-acqua per riscaldamento, raffrescamento e acqua calda, alimentata da fotovoltaico in copertura. È anche quella con le conseguenze architettoniche più visibili: unità esterne da collocare e una copertura con una falda o una porzione piana orientata bene.

NZEB, Casa Passiva e classe A4: tre cose diverse

NZEB, Casa Passiva (Passivhaus) e classe A4 vengono spesso usati come sinonimi di «edificio che consuma poco». Non lo sono: uno è un obbligo di legge, uno è uno standard volontario di origine tedesca, uno è il gradino più alto di una scala di classificazione. Misurano cose diverse e dicono cose diverse sul comfort estivo, che in Italia conta più di tutto.

Due precisazioni utili per distinguere questi requisiti. La prima: per come è costruita la scala dell'APE, un edificio che rispetta i requisiti NZEB ricade nella fascia delle classi A, ma NZEB non vuol dire automaticamente A4: A4 chiede una riduzione molto più spinta dell'energia primaria non rinnovabile, e di solito la si raggiunge con più fotovoltaico e con impianti più efficienti, non con altro isolamento. La seconda: una Casa Passiva costruita in Italia deve comunque dimostrare di essere NZEB nella relazione tecnica, perché la certificazione Passivhaus non sostituisce la verifica di legge.

Cosa cambia nell'architettura: la sequenza di progetto di un edificio NZEB

Un edificio NZEB si riconosce da fuori, se è stato progettato come tale e non corretto alla fine con l'impianto. Le decisioni che contano si prendono in un ordine preciso, e ognuna lascia una traccia visibile in pianta o in prospetto.

1. Il rapporto di forma S/V

Il rapporto tra superficie disperdente e volume riscaldato è la prima variabile, perché entra direttamente nei limiti di H'T e nel fabbisogno dell'involucro. Un volume compatto disperde meno di un volume articolato dello stesso volume interno: ogni rientranza, ogni corpo aggettante, ogni bow-window aggiunge superficie che scambia calore. Non significa che un NZEB debba essere una scatola, ma significa che ogni articolazione della forma ha un prezzo energetico che va ripagato altrove. Nelle palazzine residenziali questo si traduce spesso in corpi semplici con balconi appesi o in continuità, non in volumi che si incastrano.

2. L'orientamento e la distribuzione interna

La seconda scelta è dove mettere che cosa. I locali di soggiorno e le vetrate principali verso sud, dove d'inverno il sole basso entra e d'estate, con una schermatura orizzontale, resta fuori; i locali di servizio, i vani scala e le superfici cieche verso nord; molta cautela a est e soprattutto a ovest, dove il sole estivo è basso, arriva di lato e un aggetto non dimensionato per quelle ore può non schermarlo adeguatamente. In un lotto urbano l'orientamento è quasi sempre un compromesso, ma il progetto NZEB lo dichiara: se la vetrata grande è a ovest, in prospetto dovrà comparire una schermatura verticale, non un vetro nudo.

3. Il rapporto finestra/parete

La quota di superficie vetrata per facciata (window-to-wall ratio) è il punto dove il progetto NZEB e le aspettative di vendita litigano di più. L'acquirente chiede luce e vetrate a tutta altezza; Asol,est e H'T chiedono di limitarle. La soluzione non è «meno finestre», è finestre nel posto giusto con la protezione giusta: proporzioni verticali sui fronti est e ovest, superfici vetrate più generose a sud ma con aggetto, poco vetro a nord.

4. Le schermature solari

Le schermature sono la parte dell'NZEB più visibile e più spesso disegnata male. Servono a ridurre Asol,est senza rinunciare alla luce, e hanno una geometria che non è decorativa: una pensilina orizzontale a sud funziona se sporge abbastanza rispetto all'altezza della vetrata, una lamella verticale a ovest funziona se è profonda e orientata rispetto all'angolo del sole. Frangisole fissi, lamelle orientabili, tende esterne a rullo, brise-soleil in legno o alluminio, balconi profondi che fanno da pensilina al piano sotto: la scelta dipende dall'esposizione e dal budget, ma la profondità non è negoziabile. Una schermatura sottile quanto una cornice è una cornice.

In sezione: involucro, ventilazione, pompa di calore e fotovoltaico

Se la pianta e il prospetto raccontano forma e schermature, la sezione racconta il resto: quanto è spesso l'involucro, da dove entra e da dove esce l'aria, dove stanno le macchine. Un buon progetto NZEB li integra; uno corretto in corsa li aggiunge dopo, e si vede.

Lo spessore dell'involucro. Per rispettare H'T nelle zone climatiche E ed F, dove si trova gran parte del Nord Italia, una parete esterna con isolamento termico a cappotto o in facciata ventilata arriva spesso a spessori complessivi indicativi di 45–55 cm, con l'isolante che da solo si attesta intorno ai 15–20 cm a seconda del materiale. Questo cambia la profondità delle spallette, la posizione del serramento nel pacchetto murario e la proporzione tra pieno e vuoto in facciata. Le case in legno a telaio o in X-Lam arrivano a prestazioni analoghe con spessori inferiori, ed è una delle ragioni per cui il legno è così presente nei progetti NZEB: ne abbiamo scritto in un articolo dedicato alle case in legno. Tra cappotto e facciata ventilata, la seconda aggiunge una camera d'aria che aiuta d'estate e permette rivestimenti più durevoli; abbiamo messo a confronto i due sistemi nell'articolo sulla facciata ventilata.

La ventilazione meccanica controllata. Isolamento e tenuta all'aria sono proprietà distinte; un involucro ermetico richiede un ricambio d'aria adeguato per limitare l'accumulo di umidità e CO₂ e il rischio di muffa. Nei progetti NZEB la VMC con recupero di calore è una soluzione per contenere le dispersioni dovute al ricambio d'aria: recupera gran parte del calore dell'aria espulsa e lo cede a quella in ingresso. In sezione significa controsoffitti o cavedi per i canali, una macchina per unità abitativa o centralizzata, e in facciata o in copertura le griglie di presa ed espulsione.

La pompa di calore. Le unità esterne di una pompa di calore aria-acqua hanno un ingombro, fanno un rumore e vanno collocate dove ricevono aria libera: copertura, cavedio tecnico, balcone tecnico schermato. Nei condomini la scelta tra unità singole e impianto centralizzato è una decisione architettonica prima che impiantistica, perché decide se il tetto è libero per il fotovoltaico o se è un parco macchine.

Il fotovoltaico. Per la quota di rinnovabili il fotovoltaico va sull'edificio o nelle pertinenze. Integrato bene, occupa una falda o una porzione di copertura piana con orientamento e inclinazione coerenti, oppure diventa parte della facciata o di una pensilina. Integrato male, è una fila di pannelli appoggiati su un tetto che non li aveva previsti.

Come si mostra un NZEB in un render senza barare

Un render è una delle rappresentazioni dell'edificio che l'acquirente può vedere prima del rogito. Se l'immagine mostra un edificio più snello, più vetrato o più pulito di quello che le verifiche NZEB permettono di costruire, il cantiere lo smentirà e l'acquirente se ne accorgerà. Nel nostro studio abbiamo una lista di controllo per i progetti a energia quasi zero, e si riduce a quattro punti.

• Le schermature alla profondità reale. Un frangisole di 60 cm proietta un'ombra precisa a una certa ora di un certo giorno; se lo si disegna come una lama di 10 cm perché «fa più elegante», l’immagine mostra una geometria diversa da quella di progetto, che può incidere sulla verifica di Asol,est. Prendiamo lo sporto dall'abaco o dal dettaglio, e la scena viene illuminata con la posizione del sole del luogo, in modo che l'ombra sia coerente con la latitudine.
• Il fotovoltaico vero, non «spruzzato». I pannelli hanno un modulo, un’eventuale cornice, un interasse e un'inclinazione; possono riflettere il cielo, con intensità diversa secondo il vetro e la finitura. Un tetto coperto da una texture blu uniforme dice all'acquirente che nessuno ha ancora deciso dove va l'impianto. Nei render mettiamo il numero di moduli e la disposizione che il progettista degli impianti ha previsto.
• L'involucro con il suo spessore. Con 50 cm di parete la finestra è arretrata rispetto al filo esterno o è portata a filo con una spalletta profonda: in ogni caso la facciata ha una profondità che un edificio degli anni Novanta non aveva. Assottigliare le spallette per rendere il prospetto più leggero è un errore da evitare nei render NZEB, e il più facile da smascherare con una foto di cantiere.
• Le macchine al loro posto. Griglie della VMC, unità esterne, cavedi: se il progetto li ha previsti, li mettiamo. Un render «pulito» che li nasconde produce la telefonata di un acquirente che ha visto una griglia comparire sotto la sua finestra.

C'è anche il rovescio della medaglia. Quando l'edificio è progettato bene, il render è il posto dove questo lavoro diventa un argomento di vendita: la schermatura che fa ombra sul soggiorno alle tre di un pomeriggio di luglio, il fotovoltaico integrato nella falda, la profondità delle spallette. Sono le cose che distinguono un NZEB serio da uno che rispetta il minimo, e valgono soldi solo se l'acquirente le vede.

Render di un edificio NZEB per sviluppatori: cosa facciamo e cosa ci serve

Per uno sviluppatore che vende un NZEB sulla carta, il nostro lavoro ha due parti. La prima è mostrare l'edificio come sarà davvero: schermature, involucro, fotovoltaico e impianti alla geometria di progetto, con la luce del luogo. La seconda è costruire la narrazione della classe energetica: le immagini di dettaglio della facciata, la sezione tridimensionale che fa vedere gli strati dell'involucro, la vista della copertura con l'impianto, i frame che spiegano perché quell'appartamento in classe A costa quello che costa. Sulla pagina dedicata alla visualizzazione 3D per sviluppatori immobiliari troverà come organizziamo il pacchetto completo di un'iniziativa, dagli esterni ai tour; per gli appartamenti tipo, il rendering immobiliare copre le viste interne e le planimetrie arredate.

Per farlo abbiamo bisogno di tre documenti, e chiederli all'inizio aiuta a chiarire la produzione:

• La relazione tecnica ex Legge 10 (la relazione energetica allegata al titolo edilizio). Ci dice la zona climatica, l'orientamento delle facciate, i valori di H'T e Asol,est raggiunti, e ci dice dove il progetto ha margine e dove no. Se una facciata è al limite su Asol,est, sappiamo che le schermature lì sono strutturali e non un elemento estetico.
• Le stratigrafie delle pareti, della copertura e del solaio contro terra. Servono per lo spessore reale dell'involucro e per la posizione del serramento nel pacchetto, che decide la profondità delle spallette e quindi l'aspetto di ogni finestra nell'immagine.
• L'abaco dei serramenti con il tipo di vetro, il telaio e le schermature associate a ogni apertura. È il documento che ci permette di disegnare ogni finestra con la protezione prevista, e non con una generica tenda.

Se il progetto degli impianti è disponibile, chiediamo anche la disposizione del fotovoltaico e la posizione delle unità esterne: non serve per una prima immagine, ma serve per quella che va nel contratto preliminare. Nel nostro studio il modello viene costruito da questi documenti prima di qualunque scelta di inquadratura, perché un render NZEB corretto è prima un modello corretto. Il lavoro parte da 39 € all'ora per modellazione e rendering e da 45 € all'ora per animazioni e tour virtuali; per una palazzina il tempo dipende anche dalla complessità del modello dell’involucro, che poi serve per tutte le viste.