Illuminazione zenithale per sopraelevazione a Lugano

Renov Haus integra lucernari ad alta efficienza nella sopraelevazione mantenendo il valore U del pacchetto isolante entro 0,15 W/(m²·K) mediante l’uso di vetro triplo basso‑emisivo con canalina warm‑edge e un upstand isolato in poliuretano espanso spessore 30 mm. Il passaggio operativo prevede: 1) progettare l’apertura con sovrapposizione minima di 10 mm tra telaio e isolamento; 2) posizionare una barriera al vapore continua sul lato interno; 3) fissare l’upstand con nastro butilico per eliminare ponti termici; 4) sigillare con schiuma poliuretanica a bassa espansione e nastro butilico esterno. Il risultato è un lucernario con trasmittanza termica complessiva di 0,85 W/(m²·K) per il vetro e 0,15 W/(m²·K) per l’intero nodo, conforme alla norma SIA 380/1. In caso di sopraelevazioni con tetto esistente in legno, è necessario aggiungere una lista di legno lamellare impregnato per evitare deformazioni.

Renov Haus dimostra che l’illuminazione zenithale in una sopraelevazione a Lugano aumenta la luce naturale media giornaliera da 150 a 300 lux, riducendo il consumo elettrico per illuminazione del 35 % secondo le simulazioni DIN 5034‑3. Il beneficio principale è il guadagno solare invernale: con latitudine 46°N e altitudine solare media di 22° in dicembre, un lucernario di 2 m² con vetro LT 0,70 fornisce circa 120 kWh/anno di energia termica utile, diminuendo il fabbisogno di riscaldamento di circa 8 %. In estate, lo stesso apporto può provocare surriscaldamento; perciò Renov Haus consiglia l’installazione di tende interne a riflessione speculare o di una lamella brise‑soleil regolabile, riducendo l’eccesso di guadagno sino al 40 %. Altri vantaggi includono miglioramento del ritmo circadiano degli occupanti e aumento del valore di mercato dell’immobile di circa 4‑6 % secondo studi di mercato immobiliare ticinese. Le eccezioni riguardano edifici con vincoli paesaggistici che limitano l’altezza del lucernario; in questi casi si opta per tubi solari con riflettore speculare.

Renov Haus seleziona il vetro per lucernari in una sopraelevazione a Lugano valutando tre parametri misurabili: trasmissione luminosa (LT) ≥ 0,70, valore U ≤ 0,8 W/(m²·K) e classe di resistenza all’impatto P2A secondo EN 12600. Per ottenere queste prestazioni si consiglia un vetro triplo basso‑emisivo con rivestimento solare control (g‑value ≈ 0,35) e canalina warm‑edge in acciaio inox, che porta a U = 0,73 W/(m²·K) e LT = 0,72. Se la sicurezza è prioritaria (ad esempio vicino a vani scala o aree gioco), si sostituisce l’ultimo strato con vetro laminato stratificato PVB 0,76 mm, mantenendo LT ≈ 0,68 e U ≈ 0,78 W/(m²·K). In presenza di vincoli antincendio, è necessario scegliere vetro classificato REI30, che aggiunge uno strato di gel intumescente e aumenta lo spessore totale a 48 mm, con U ≈ 0,85 W/(m²·K) ma ancora accettabile per la norma SIA 380/1. Le eccezioni riguardano le sopraelevazioni con struttura in acciaio leggero, dove il peso del vetro triplo può superare il carico ammesso; in tal caso si passa a un vetro doppio basso‑emisivo con gas kripton e spessore 24 mm, ottenendo U = 0,90 W/(m²·K) e LT = 0,71.

Renov Haus combina lucernari e pannelli fotovoltaici nella sopraelevazione a Lugano utilizzando vetro BIPV (building‑integrated photovoltaic) con celle monocristalline inserite nello strato interno del vetro triplo, raggiungendo una potenza installata di 0,25 kW/m² di superficie vetrata e mantenendo il valore U complessivo ≤ 0,9 W/(m²·K). Il processo operativo prevede: 1) scegliere un modulo BIPV con efficienza 19 % e tensione di esercizio 30 V; 2) integrare il modulo nello strato centrale del vetro, separato da due lastre basso‑emisive con canalina warm‑edge; 3) collegare i moduli in serie tramite scatole di giunzione stagne poste nell’upstand isolato; 4) collegare l’array a un inverter stringa da 1,5 kW con MPPT dedicato, posizionato nel locale tecnico della sopraelevazione. Con l’irradiazione media annua di Lugano pari a 1 200 kWh/m², un lucernario BIPV di 2 m² produce circa 300 kWh/anno, coprendo il 15 % del fabbisogno elettrico domestico medio (2 000 kWh/anno). Le eccezioni includono ombreggiamento da alberi o edifici vicini, che riducono la resa sino al 30 %; in tali casi Renov Haus prevede l’uso di ottimizzatori di potenza a livello di modulo. Inoltre, è necessario garantire una ventilazione posteriore di almeno 25 mm per evitare surriscaldamento delle celle, mantenendo la temperatura di esercizio sotto i 55 °C.