Realizzazione del Demosite PIZ presso Morbegno (SO)

Sistema di rivestimento multifunzionale per facciate BIPV con isolamento termico e acustico integrato

Installazione prototipi BIPVBOOST sulla facciata del sito dimostrativo a Mprbegno (SO)

Descrizione della Tecnologia

Il sistema di rivestimento per facciate BIPV sviluppato nell'ambito del progetto BIPVBOOST è stato denominato ePIZ ; è costituito da un elemento composito ottenuto integrando i prodotti di rivestimento PIZ ROCK METABIO 89 con diverse tecnologie fotovoltaiche (PV). Il concetto principale è quello di combinare un prodotto PIZ con un elemento fotovoltaico per avere un sistema di rivestimento BIPV in grado di offrire produzione di energia elettrica, un alto livello di isolamento termico e un buon livello di isolamento acustico il tutto all'interno di un sistema di rivestimento unico posato a secco.
Nel progetto BIPVBOOST per ottenere ePIZ è stato utilizzato un pannello PIZ rock Metabio H89 composto da un isolante in lana di roccia di spessore 80 mm accoppiato ad uno strato di malta cementizia fibrorinforzata spessa 9 mm.

Il rivestimento PIZ è marcato CE secondo la guida EOTA ETAG017. Il pannello ha un basso valore di trasmittanza termica e un basso valore di assorbimento d’acqua. I test di laboratorio hanno mostrato una buona resistenza a test di depressione del vento; una buona resistenza all’urto e una ottima classificazione di reazione al fuoco. Il sistema PIZ è un sistema traspirante con giunti aperti quindi ha una buona permeabilità al vapore acqueo. Può essere installato sulla facciata utilizzando uno speciale sistema di montaggio in alluminio. I bordi orizzontali inferiore e superiore della malta cementizia sono inspessiti e scanalati per consentire l'inserimento di binari estrusi in alluminio continuo. Tutti i profili in alluminio sono trattati contro l’azione deteriorante degli agenti atmosferici. Il sistema di rivestimento PIZ è fissato al supporto esistente (telaio in ferro, muro in calcestruzzo, parete in muratura) mediante viti o tasselli.

Installazione prototipi BIPVBOOST su facciata

L'edificio dimostrativo a Morbegno (SO) è un complesso residenziale costituito da edifici gemelli separati l'uno dall'altro, entrambi gli edifici hanno una forma cubica identica. Nella progettazione architettonica BIPV, le tre file superiori del pannello di rivestimento PIZ dovevano essere sostituite con le due file di moduli BIPV vetro-vetro ePIZ e due piccole file di moduli PIZ H89 convenzionali. I moduli BIPV ePIZ sono posizionati tra le due piccole file di moduli PIZ H89 convenzionali per evitare perdite di produzione dovute all'ombra delle scossaline metalliche posizionate nella fila superiore.
In totale, 178 mq di rivestimento della facciata sono stati sostituiti con 110 mq di rivestimento ePIZ BIPV e 68 mq di rivestimento PIZ H89. Per questa installazione sono stati necessari 204 moduli ePIZ BIPV standard e 8 moduli speciali ePIZ BIPV. Tutti i moduli ePIZ BIPV avevano la stessa larghezza e le celle solari erano distribuite uniformemente nel singolo modulo BIPV che conferisce un'immagine uniforme e regolare nel suo complesso. La potenza approssimativa di questo impianto fotovoltaico è di 9,8 kWp.
Il sistema di montaggio è composto da profili orizzontali ad H in alluminio e giunto verticale con profilo distanziatore in PVC. Ulteriori morsetti in alluminio sono stati utilizzati per fornire una protezione aggiuntiva di sicurezza. 

Fasi preliminari

Le facciate esistenti dell'edificio del sito dimostrativo sono state realizzate con il sistema di rivestimento convenzionale PIZ H89, pertanto prima di iniziare l'installazione del sistema di rivestimento ePIZ BIPV di nuova concezione, è stato necessario rimuovere le tre file superiori di pannelli PIZ esistenti. Queste tre file di pannelli PIZ sono state sostituite con 2 file di pannelli BIPV vetro-vetro ePIZ e due file di pannelli PIZ H89 convenzionali.

Installazione della struttura BIPV

I moduli ePIZ BIPV sono stati installati utilizzando lo stesso sistema di fissaggio e montaggio dei tradizionali pannelli PIZ. Il sistema di montaggio comprende profili ad H orizzontali in alluminio e profili a T verticali in PVC. I profili orizzontali ad H sono stati fissati alle pareti mediante tasselli ad espansione. Il passo tra i tasselli ad espansione è di 45 cm.
Ulteriori morsetti di sicurezza in alluminio sono stati utilizzati per fornire una protezione aggiuntiva per la sicurezza del vetro, come mostrato nella figura (2 e 4). Si raccomandano morsetti di sicurezza considerando il comportamento dei materiali polimerici ad alte temperature. In questi moduli, l'incapsulante in EVA e il silicone sono materiali polimerici. Questi materiali potrebbero fondere in caso di incendio e provocare il distacco del vetro, quindi i morsetti di sicurezza possono garantire protezione in tale scenario.

Installazione dei moduli BIPV

Il programma del lavori è stato fornito ai residenti dell'edificio prima dell'inizio delle opere. Ciò ha permesso ai condomini di sapere esattamente quando e quale facciata sarebbe stata interessata dall’intervento.
Secondo il progetto è stato necessario installare moduli BIPV sulle 8 facciate dei due edifici. È stato necessario installare dei ponteggi per l’accesso in alcune aree particolari mentre per le restanti aree è stata utilizzata una piattaforma a sollevamento verticale.
L’installazione dei moduli ePIZ BIPV con i profili in alluminio ad H è veloce e semplice. I moduli contengono una scanalatura continua nella malta fibro-rinforzata sul bordo orizzontale atte a ricevere l’ala portante di un profilato in lega leggera, un giunto verticale a “T” a scomparsa in PVC crea collegamento continuo verticale tra due pannelli successivi.
Dopo l'installazione della 1a fila di moduli BIPV, lo stesso processo viene ripetuto per la fila successiva di moduli BIPV ePIZ e moduli PIZ H89 tradizionali, ovvero l'installazione di profili orizzontali ad H in alluminio e quindi il posizionamento dei moduli sui profili installati.

Installazione impianto elettrico BIPV

Il progetto elettrico del sistema è stato studiato in dettaglio e tutti i componenti elettrici sono stati selezionati di conseguenza. Si è deciso di realizzare l'impianto fotovoltaico utilizzando un inverter monofase per ogni facciata in quanto ogni facciata è orientata in una direzione diversa e genera potenze diverse.
Tutte le apparecchiature elettriche installate all'esterno sono state collocate in due armadi in acciaio preverniciato su misura per la protezione dalle intemperie.

L'installazione elettrica è stata realizzata come previsto prevedendo, per ogni edificio, un'unica discesa dei cavi dc lungo un angolo dell’edificio e chiuso con profili in alluminio pre-verniciati.
Successivamente alla consegna degli armadi elettrici di monitoraggio DC, sono stati eseguiti i cablaggi agli inverter (4 inverter monofase per ogni edificio per un totale di 8 inverter installati). I cavi di corrente AC in uscita dagli inverter monofase sono stati combinati per realizzare un impianto trifase (modalità di alimentazione dalla rete e utilizzata nei servizi comuni del condominio) per bilanciare il più possibile le fasi.