Impianto fotovoltaico integrato
La sigla italiana che lo contrassegna è FAI (fotovoltaico architettonicamente integrato), a sua volta derivante dall'acronimo inglese BIPV (Building Integrated Photo Voltaic). Si tratta di un sistema in grado di generare forza elettromotrice attraverso l'assorbimento di radiazioni luminose, proprio come il classico impianto fotovoltaico ma, a differenza di quest'ultimo, il fotovoltaico integrato è inserito nell'impianto dell'edificio in fase progettuale. Può anche essere installato in seguito alla costruzione della struttura edilizia ma, anziché sovrastarla, si integra con essa costituendone parte dell'involucro. Per questo motivo il fotovoltaico integrato si differenzia dalla BAPV (Building Attached Photo Voltaic, in italiano fotovoltaico su edificio), ossia dagli impianti che vengono montati sopra ad un'architettura preesistente. Il FAI può essere integrato su facciata verticale continua o inclinata, su copertura a falde inclinate, su coperture piane oppure in forma di shed su coperture piane.
Differenze tra impianti
Il fotovoltaico integrato si differenza dagli impianti su edificio in quanto non rappresenta una sovrastruttura, ma si armonizza con l'architettura dell'edificio che lo ospita. Ciò vuol dire che i pannelli fotovoltaici costituiscono delle vere e proprie parti strutturali dell'immobile e non necessitano di staffe o sostegni utili a sorreggerli. In questo modo è possibile preservare l'armonia estetica dell'edificio e del paesaggio circostante senza sprecare materiale. Gli impianti di questo tipo possono essere integrati già in fase progettuale e ciò accade spesso nel caso di centri commerciali o palazzi alti che occupano uffici. Possono essere usati moduli solari trasparenti monocristallini o moduli semitrasparenti che, permettendo il passaggio della luce solare, riescono a sostituire le finestre. In alcuni casi la scelta ricade sulle celle solari colorate, particolarmente indicate per ottenere allegri risultati estetici. In altri casi l'integrazione riguarda la copertura degli edifici che può essere sia trasparente che opaca.
Alcuni tipi di impianto fotovoltaico integrato
Esistono diverse tipologie di impianti fotovoltaici integrati. Quelli su facciata verticale sono costituiti da un unico piano rispetto alle parti non interessate dall’intervento e possono contenere sia pannelli termici, sia moduli fotovoltaici. L'integrazione su facciata verticale non continua, invece, presenta l’alternanza di finestre e moduli fotovoltaici, mentre in quella su facciata inclinata i moduli sono spesso trasparenti o semitrasparenti e risultano inseriti nel prospetto dell’edificio che si inclina rispetto al piano orizzontale. Il fotovoltaico integrato su copertura a falde inclinate è forse il più diffuso e meno dispendioso. In questo caso i moduli possono essere opachi, oppure andare a costituire un impianto a tetto-luce in sostituzione dei comuni lucernari. Le coperture piane, invece, prevedono l'installazione di strisce rigide di moduli fotovoltaici oppure di shed semitrasparenti particolarmente funzionali nel caso dei capannoni industriali. Ma esistono anche i dispositivi di controllo solare integrati nei dispositivi frangisole che proteggono le finestre. In questo caso i moduli sono possono variare la loro inclinazione per captare al meglio la luce.
Vantaggi
Anche se ancora non è riuscito a raggiungere il largo consenso che meriterebbe a causa degli elevati costi di realizzazione, il fotovoltaico integrato rappresenta una delle migliori soluzioni in ambito di eco-edilizia. Se da un lato contribuisce al risparmio energetico e alla riduzione delle emissioni di CO2, dall'altro garantisce soluzioni estetiche in grado di sfuggire ai gravosi vincoli paesaggistici della nostra legislazione. Abitare in un centro storico può essere un problema per chi voglia usufruire dell'energia pulita derivante dalla luce solare. Grazie al fotovoltaico integrato questo problema trova una soluzione tutt'altro che parziale, giacché gli impianti più innovativi dispongono di moduli che, costituendo parte integrante dell'involucro, diventano a tutti gli effetti materiali da costruzione non solo estremamente efficienti, ma anche aggraziati. Inoltre, i materiali di questo tipo svolgono molte importanti funzioni: proteggono gli edifici dagli agenti atmosferici, supportano i carichi neve e proteggono dall'umidità. Senza contare che i costi iniziali vengono progressivamente riassorbiti dai minori costi di gestione, dalla durata e dai rendimenti energetici.
Domande frequenti
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Qual è la differenza principale tra fotovoltaico integrato (FAI/BIPV) e fotovoltaico tradizionale (BAPV)?La distinzione fondamentale risiede nel metodo di installazione e nella funzione strutturale. Il fotovoltaico tradizionale (BAPV) viene applicato come una sovrastruttura sopra il tetto esistente utilizzando staffe e supporti metallici, rimanendo quindi separato dall'involucro edilizio. Al contrario, il fotovoltaico integrato (FAI o BIPV) sostituisce componenti costruttivi esistenti come tegole, vetrate o rivestimenti di facciata. Non necessita di strutture di supporto aggiuntive perché i moduli stessi diventano parte integrante dell'edificio, assumendo contemporaneamente la funzione di generazione energetica e di elemento architettonico protettivo.
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È possibile installare il fotovoltaico integrato in un centro storico soggetto a vincoli paesaggistici?Sì, il fotovoltaico integrato è spesso la soluzione ideale per gli edifici vincolati. A differenza dei pannelli tradizionali che alterano visibilmente il profilo del tetto, i sistemi FAI si fondono con l'architettura originale poiché sostituiscono materiali da costruzione esistenti. Questo permette di rispettare i severi vincoli paesaggistici italiani, mantenendo l'estetica storica del palazzo. Inoltre, l'integrazione evita l'uso di elementi estranei come le classiche staffe metalliche, garantendo che l'impianto sia percepito come parte costitutiva dell'edificio piuttosto che come un'aggiunta esterna.
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Che vantaggi strutturali ed economici offre il fotovoltaico integrato rispetto a quello standard?Dal punto di vista economico, sebbene il costo iniziale sia superiore, si compensa eliminando la spesa per i materiali di copertura tradizionali (come tegole o lastre) che i moduli fotovoltaici vanno a sostituire. Strutturalmente, questi moduli devono resistere a carichi maggiori, come la neve o il vento, e offrono protezione contro agenti atmosferici e umidità, fungendo da vero e proprio involucro edilizio. La durata elevata e i minori costi di gestione nel tempo rendono l'investimento vantaggioso, specialmente considerando che i moduli integrati hanno spesso una vita utile pari a quella dell'edificio stesso.
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In quali forme geometriche può essere realizzato il fotovoltaico integrato?L'integrazione architettonica offre grande flessibilità formale. I moduli possono essere installati su facciate verticali continue o non continue, sostituendo vetrate o rivestimenti. Nelle coperture, si adattano a falde inclinate (sostituendo le tegole) o a tetti piani. Su queste ultime, è comune l'uso di 'shed', ovvero strutture semi-trasparenti rialzate che creano ventilazione e generano energia, ideali per capannoni industriali. Esistono inoltre moduli semitrasparenti o colorati che permettono il passaggio della luce naturale, trasformando le finestre in generatori attivi senza compromettere l'illuminazione interna.
