Costruire sotto cieli sempre più violenti

Costruire a prova di clima. È sempre più un’esigenza come ha mostrato una settimana fa la grandinata distruttiva sull’Altopiano svizzero. Fenomeni ormai tutt’altro che rari, basti pensare ai danni astronomici di tre anni fa nel Locarnese (dove i chicchi di ghiaccio furono all’origine di oltre 20’000 sinistri assicurativi con richieste di risarcimenti per circa 300 milioni di franchi) oppure, sempre nell’estate 2023, ai venti tempestosi che investirono La Chaux-de-Fonds (NE) danneggiando il 39% del parco immobiliare cittadino.

La sfida è tecnologica, ma anche culturale come ricorda alla RSI Stefano Zerbi, professore in architettura sostenibile e tecnologia dei materiali alla SUPSI: “C’è stato un periodo di smarrimento, che in parte continua ancora oggi, in cui si è pensato che la risposta tecnica potesse annullare il rapporto tra la costruzione e il luogo in cui era inserita. Questo, ad esempio, ha portato ad edifici molto più vetrati che in passato. Il vetro può essere un materiale molto resistente, ma al tempo stesso fragile se confrontato con certi tipi di impatti. La grande superficie vetrata implica poi strumenti di controllo della radiazione solare, come i profili in alluminio che sono molto sottili e possono subire un danno da chicchi di grandine di una certa dimensione”.

L’approccio attuale in Svizzera, ricorda il docente della SUPSI, tiene naturalmente conto dei limiti normativi: “Da noi le soluzioni costruttive sono legate alle raccomandazioni e alle norme pubblicate dalla SIA (Società svizzera degli ingegneri e degli architetti). Se questi eventi estremi dovessero però ripetersi, magari con intervalli molto brevi, per poter considerare pienamente il contesto mutato bisognerà aggiornare queste norme”.

Il discorso, continua Zerbi, è molto ampio e al tempo stesso affascinante: “Questi fenomeni possono essere vissuti in modo positivo come un’occasione per tornare a considerare il legame del costruito con il luogo e il clima”. E magari portare alla riscoperta di elementi architettonici oggi abbandonati: “Ad esempio le persiane che potrebbero costituire un elemento protettivo più resistente alle intemperie o le gronde sporgenti che meglio salvaguardano le facciate, come anche i portici e i loggiati che dell’architettura ticinese erano degli elementi tradizionali”.

Il discorso di Zerbi non è però passatista o nostalgico, ma auspica un cambio di paradigma che contempli altre esperienze. “Nel nostro immaginario chi costruisce in maniera più robusta alla fine supera le avversità. Ma in altre culture, il giunco che si piega è più resistente del tronco che si spezza. Ci sono luoghi da sempre confrontati con fenomeni atmosferici estremi, come ad esempio i tifoni o i monsoni, che potrebbero essere un motivo di ispirazione. Le risposte infatti spesso variano: troviamo sì edifici molto resistenti, ma ce ne sono altri che puntano proprio sulla riduzione della resistenza per diminuire il danno quando c’è una distruzione oppure per facilitare la ricostruzione. Chiaramente è un discorso non facile in una cultura come la nostra dove l’edificio deve soprattutto durare a lungo. Perché la casa resta anche, tra virgolette, uno status symbol”. L’architettura di domani, conclude il docente, “dovrà rimettersi in gioco”.

Non sono propriamente elementi architettonici*, ma di sicuro risultano tra i più esposti agli elementi atmosferici. Parliamo dei pannelli solari e della loro resistenza alla grandine con Claudio Caccia, coordinatore di Swisssolar per la Svizzera italiana. 

“La resistenza di un elemento costruttivo - premette Caccia - è definita dalla sua classe di resistenza alla grandine (HW = Hagelwiderstandsklasse), con una cifra da 1 a 5. La cifra indica il diametro in cm del chicco di grandine al quale l’elemento deve resistere”. Quando, come le cronache recenti riportano, tale diametro viene superato è normale interrogarsi: “I committenti si fanno certamente delle domande e nei nostri corsi spieghiamo quali regole adottare”, risponde Caccia. “Esiste una carta meteorologica della grandine di MeteoSvizzera che definisce le esigenze per i materiali da costruzione, inclusi i moduli fotovoltaici, adattandole a seconda della regione e del calcolo delle probabilità di ritorno dell’evento. Ovviamente non c’è una protezione assoluta, se cadono chicchi di 10 centimetri. Ma esiste una protezione considerata adeguata, anche per questioni assicurative”.

In occasione di grandinate estreme i moduli possono mostrare segni ben visibili, ma non sempre è così: “Sì, il tema non è solo il modulo visibilmente rotto. Possono crearsi delle microfratture interne. Dopo la grandinata del 2023 nel Locarnese abbiamo pubblicato un documento per spiegare ai committenti i provvedimenti da adottare, come spegnere l’impianto e farlo verificare”.

La necessità o volontà di passare a moduli solari più resistenti, come spiega Caccia, “è soprattutto una questione di costi e di produzione industriale. Un modulo più resistente ha spessori di vetro maggiori. Bisogna fare una ponderazione: se un modulo speciale mi costa il triplo, il rischio non si azzera comunque. Oltre un certo limite l’evento è considerato naturale e viene rimborsato dall’assicurazione. È come per le tegole o i parabrezza delle auto: non si raddoppia lo spessore standard per l’evento eccezionale”. Se l’impianto è eseguito a norma, sottolinea l’esperto, la normale assicurazione dello stabile copre anche eventuali danni ai moduli dovuti alla grandine o ad altri fenomeni naturali.

Poi può accadere come la sera del 25 agosto 2023, quando il Locarnese è stato martellato da palline di ghiaccio del diametro di 5-7 cm che hanno provocato danni ingentissimi a edifici, veicoli e infrastrutture pubbliche. Questo ha impattato anche sull’interesse delle persone verso il solare nelle zone colpite? “Non abbiamo dati statistici, ma durante una serata informativa a Brissago – zona molto colpita – un cittadino è intervenuto dicendo che i suoi pannelli si erano sì rotti, ma avevano protetto il tetto”. Il rischio può essere visto dunque anche da un’altra prospettiva: “Al suo vicino la grandine ha sfondato le tegole, causando infiltrazioni che lo hanno tenuto fuori casa per sei mesi. I moduli fotovoltaici sul tetto, oltre a mitigare il calore d’estate, possono fungere quasi da scudo protettivo ulteriore”, conclude Claudio Caccia.

A Mendrisio, nel proprio laboratorio SUPSI PVLab dedicato al test dei moduli fotovoltaici, (l’unico accreditato in Svizzera per test secondo gli standard nazionali e internazionali), l’Istituto sostenibilità applicata all’ambiente costruito (ISAAC) esegue delle prove anche riguardo alla resistenza alla grandine, con chicchi di ghiaccio di diversi diametri.

“Oggi siamo in grado di fare delle prove con chicchi fino a 90 mm di diametro”, afferma il professor Francesco Frontini, direttore dell’ISAAC. “Anche se poi la maggior parte dei produttori ci chiede di testare i loro moduli con diametri di 50-60 mm al massimo. Sempre di più questo servizio è richiesto da chi vuole dimostrare che il loro prodotto è resistente ben oltre lo standard”.

Il cambiamento climatico porta grandinate sempre più violente. I pannelli solari devono resistere. La SUPSI testa i moduli fotovoltaici per garantire la loro durata nel tempo. È un po’ questa l’equazione di una ricerca di successo.

“Siamo il centro di competenza svizzero su questo tema”, spiega il direttore dell’istituto che si occupa di sostenibilità nell’ambiente costruito e di transizione energetica, ossia il passaggio dalle energie fossili a quelle rinnovabili.

I test non si limitano a sparare palline di ghiaccio sui pannelli fornendo i risultati del test. Il laboratorio studia anche come le diverse combinazioni di materiali influenzano la resistenza e la risposta del pannello fotovoltaico all’impatto. Anche la temperatura gioca un ruolo importante. “Un conto è una grandinata con chicchi a -4°C, un altro a -25°C”, precisa il direttore.

Il laboratorio svolge tre attività principali: ricerca, servizio ai produttori e consulenza ai proprietari di impianti oltre che formazione in collaborazione e non con associazioni di categoria. “Forniamo una valutazione imparziale”, sottolinea Francesco Frontini. I clienti vanno dai produttori cinesi ed europei ai singoli proprietari che vogliono verificare lo stato dei loro pannelli ed impianti, dove serve un consulto indipendente e innovativo.

La SUPSI è pioniera del fotovoltaico. Nel 1982 ha installato sul tetto dell’allora Centro professionale di Trevano il primo impianto in Europa, il TISO (Ticino Solare). Dopo oltre 40 anni, circa il 30% dei moduli originali funziona ancora. Superando diverse grandinate. Ma erano altri tempi.