Diana Moneta, CEI CT 205; Maria Francesca Talamo, CEI CT 315
Il presente contributo inquadra il tema dell’efficientamento energetico del patrimonio edilizio storico, con particolare attenzione alla consistenza del comparto, alle principali opzioni di intervento e al quadro normativo di riferimento. La riqualificazione energetica di questi edifici richiede un approccio integrato, capace di coniugare riduzione dei consumi, compatibilità tecnico-conservativa e tutela del valore storico-architettonico. L’automazione dei sistemi di edificio può costituire una alternativa a impatto ridotto e in grado di garantire comfort e adeguate condizioni termo-igrometriche.
Il patrimonio edilizio storico
Il patrimonio edilizio storico costituisce una componente rilevante dello stock immobiliare nazionale e rappresenta un ambito di intervento prioritario, ma tecnicamente complesso, nel percorso di decarbonizzazione del settore civile, che in Italia – con circa il 40% della domanda finale – costituisce il principale consumatore di energia.
Gli edifici costruiti prima del 1945 rappresentano una quota significativa del patrimonio italiano. Con riferimento al comparto residenziale, circa il 25% degli edifici risulta costruito prima del 1946, per una consistenza stimabile in circa 3 milioni. Considerando gli edifici con valenza storica in senso più ampio, la consistenza aumenta a oltre il 46% del patrimonio immobiliare nazionale, mentre risultano oltre 3 milioni di beni vincolati ai sensi del Codice dei beni culturali: oltre 200.000 edifici sono identificati come beni architettonici o immobili di valore, e comprendono circa 4.000 musei, 6.000 siti archeologici, 85.000 chiese e 40.000 residenze storiche. Occorre sottolineare che la caratterizzazione dell’edificio non si limita alla sola età di costruzione, ma include informazioni storiche, prestazionali e conservative: in questa prospettiva, un edificio assume rilevanza storico-testimoniale non solo per la presenza di un vincolo formale, ma anche per il valore architettonico, culturale, costruttivo o identitario che esso esprime.
La consistenza del patrimonio storico assume rilievo anche sotto il profilo energetico, poiché prevalgono costruzioni con prestazioni energetiche generalmente inferiori rispetto a quelle di edifici realizzati in epoche successive all’introduzione nel 1976 della prima normativa sul risparmio energetico. In sintesi, le principali criticità tecniche sono riconducibili alla presenza di involucri edilizi non progettati secondo criteri di efficienza energetica, a sistemi impiantistici spesso obsoleti, a profili d’uso discontinui o specialistici, e alla necessità di garantire condizioni termo-igrometriche compatibili con la conservazione di materiali, superfici decorate e beni mobili eventualmente presenti.
Il patrimonio edilizio della Pubblica Amministrazione costituisce un ambito rilevante per l’attuazione delle politiche europee di efficienza energetica, anche in relazione all’obiettivo di ristrutturazione annua del 3% della superficie coperta utile degli edifici pubblici riscaldati e raffrescati [1]. All’interno di questo perimetro, gli edifici storici presentano una complessità aggiuntiva, poiché l’intervento energetico si deve confrontare con vincoli architettonici, paesaggistici, strutturali e conservativi.
Una componente particolarmente significativa è rappresentata dagli edifici pubblici con valore culturale, quali musei, biblioteche, palazzi storici, teatri e beni a uso pubblico. A titolo di esempio, da dati del Ministero dell’Economia e delle Finanze (MEF) [2] risultano 10.805 musei e biblioteche pubbliche con una superficie complessiva pari a 8.208.419 m²; il 51.5% di questi edifici culturali è soggetto a vincoli di tutela storico‑paesaggistica e circa il 65% della superficie totale è sottoposto a qualche forma di vincolo conservativo. Nei musei, i costi energetici possono costituire fino al 70% del bilancio operativo.
Come accennato in precedenza, gli edifici culturali hanno profili di consumo peculiari: accanto agli usi termici convenzionali, assumono peso rilevante l’illuminazione, la ventilazione, gli impianti per la sicurezza, i sistemi ICT e il controllo ambientale finalizzato alla conservazione. Ciò implica che la valutazione energetica di tali edifici non possa essere condotta esclusivamente sulla base di indicatori standard ma richieda un’analisi integrata dei profili d’uso, dei requisiti di comfort degli occupanti e delle condizioni microclimatiche necessarie alla tutela dei beni.
La consistenza del patrimonio edilizio storico italiano deve essere pertanto letta sia in termini quantitativi, per la rilevanza numerica degli edifici interessati, sia in termini qualitativi, per la complessità tecnica e conservativa degli interventi. L’efficientamento non può essere affrontato mediante soluzioni standardizzate, ma richiede approcci capaci di integrare riduzione dei fabbisogni energetici, conservazione del valore storico-architettonico, comfort interno, sostenibilità ambientale e fattibilità tecnico-economica.
Dal punto di vista metodologico, la valutazione di alternative di intervento deve necessariamente passare da una fase conoscitiva preliminare, comprendente l’analisi storico-documentaria, il rilievo geometrico e architettonico, la caratterizzazione costruttiva, il monitoraggio microclimatico, l’analisi dei consumi storici. Non ultima, la modellazione energetica dell’edificio, tramite strumenti quali il Building Information Modelling (BIM) e, nel caso specifico degli edifici storici, l’Historic Building Information Modelling (HBIM) che consentono di integrare rilievi, dati storico documentali, indagini non invasive e simulazioni dinamiche, riducendo l’incertezza nella valutazione degli interventi e permettendo di esplorare scenari di retrofit coerenti con le effettive condizioni dell’edificio e con le esigenze di tutela.
Il Quadro normativo
Il quadro normativo applicabile agli edifici storici si colloca all’intersezione tra disciplina della tutela, regolazione edilizia, normativa energetica e strumenti volontari di sostenibilità ambientale. In relazione a edifici di elevato valore culturale e testimoniale, oltre al Testo Unico dell’Edilizia si possono richiamare riferimenti internazionali, europei e nazionali, tra cui UNESCO, Convenzione di Faro, Codice dei beni culturali e del paesaggio, nonché le direttive EU su efficienza energetica e utilizzo delle fonti rinnovabili.
A livello nazionale, il riferimento principale per la tutela è il citato D.Lgs. 42/2004 “Codice dei beni culturali e del paesaggio”; gli interventi su edifici sottoposti a tutela devono essere valutati alla luce della conservazione dei caratteri storico-artistici, architettonici e paesaggistici, con particolare attenzione a modifiche dell’involucro, delle finiture, delle aperture, delle coperture e degli elementi impiantistici visibili. In questa prospettiva, gli obblighi energetici devono essere coordinati con la tutela del bene.
Le direttive europee in materia di efficienza energetica e prestazione energetica nell’edilizia[1] definiscono obiettivi progressivamente più stringenti per la riduzione dei consumi e delle emissioni del settore edilizio. Tuttavia, occorre evidenziare che per gli edifici storici la normativa prevede frequentemente deroghe o modalità applicative differenziate nei casi in cui l’adeguamento energetico possa alterare in modo non accettabile il carattere o l’aspetto dell’edificio. Ciò non determina l’esclusione del patrimonio storico dal processo di efficientamento, ma implica la necessità di individuare soluzioni tecnicamente compatibili e autorizzabili. Dal punto di vista operativo, si possono richiamare le linee guida europee UNI EN 16883:2017 per il miglioramento delle prestazioni energetiche degli edifici storici.
Accanto alla normativa cogente, occorre evidenziare il ruolo dei protocolli volontari di certificazione energetico-ambientale quali GBC Historic Building (GBC HB)[2], LEED O&M[3] e SITES[4], strumenti a supporto della valutazione, rispettivamente, della sostenibilità degli interventi su edifici storici, della gestione operativa dell’edificio e della qualità ambientale degli spazi esterni. Tali protocolli permettono di ampliare la valutazione oltre il solo indicatore energetico, includendo materiali, acqua, qualità ambientale interna, gestione e valore storico.
Interventi di efficientamento per gli edifici storici
In estrema sintesi, gli interventi di efficientamento energetico applicabili agli edifici storici devono essere selezionati secondo criteri di compatibilità fisico-chimica, reversibilità, ridotta invasività, durabilità, minimo impatto visivo e coerenza con i vincoli di tutela. In questo ambito, come detto, la progettazione non può mirare esclusivamente alla massimizzazione della prestazione energetica ma deve ricercare un equilibrio tra efficienza, conservazione e qualità ambientale interna.
Una prima categoria di interventi riguarda le misure passive sull’involucro edilizio. Il retrofit energetico degli edifici storico-testimoniali può avvenire tramite isolamento dell’involucro opaco, con particolare attenzione all’isolamento interno nei casi in cui le facciate esterne siano soggette a vincolo, sia con materiali convenzionali che con soluzioni innovative compatibili con murature storiche. In particolare, l’isolamento interno richiede una verifica termo-igrometrica accurata, poiché può modificare il regime di temperatura e umidità della muratura con possibili implicazioni su condensa e conseguenti fenomeni di degrado.
Un secondo ambito riguarda i serramenti e le superfici vetrate. Qualora non sia possibile sostituire i serramenti, si può valutare l’applicazione di film o rivestimenti alle superfici trasparenti, al fine di agire su comfort visivo e riduzione dei carichi termici. Tuttavia, negli edifici vincolati tali interventi devono essere valutati in relazione alla compatibilità cromatica e all’eventuale alterazione del prospetto.
Tra i materiali innovativi per il controllo termo-igrometrico e il raffrescamento passivo si possono richiamare intonaci porosi, materiali contenenti biochar (materiali carboniosi ottenuti da pirolisi di biomassa), compositi con aerogel, materiali a cambiamento di fase (Phase Changing Material, PCM), vetro poroso e rivestimenti fotocatalitici. Queste tecnologie possono concorrere al miglioramento del comportamento dinamico dell’involucro, alla riduzione delle oscillazioni termo-igrometriche e al contenimento dei carichi di raffrescamento, con particolare interesse nei contesti in cui non sono ammissibili interventi invasivi.
Una ulteriore famiglia di misure riguarda il contesto esterno e il microclima locale, con soluzioni per la mitigazione dell’isola di calore urbana e la riduzione delle sollecitazioni termiche sull’edificio, quali pavimentazioni riflettenti e permeabili. Questo aspetto risulta particolarmente rilevante nei complessi storici dotati di cortili, giardini o superfici esterne, in cui la progettazione microclimatica può concorrere al contenimento del fabbisogno di raffrescamento e al miglioramento del comfort outdoor.
Sul versante impiantistico, si possono innanzi tutto citare le pompe di calore, nelle loro alternative aria‑acqua, acqua‑acqua e geotermiche. Le pompe di calore geotermiche, in particolare, sono considerate di interesse per gli edifici storici in quanto possono garantire una riduzione dei consumi e delle emissioni con impatto visivo limitato, a condizione che siano verificati gli aspetti geologici, idrogeologici, autorizzativi e di integrazione impiantistica. La sostituzione o integrazione di generatori di calore tradizionali con sistemi a pompa di calore può risultare particolarmente efficace nei casi in cui gli interventi sull’involucro siano limitati dai vincoli conservativi.
L’integrazione di fonti rinnovabili è considerata possibile, ma -nuovamente- è subordinata alla compatibilità architettonica e paesaggistica. La preferenza è accordata a configurazioni a basso impatto visivo, collocate su coperture secondarie, edifici accessori, superfici non percepibili o elementi progettati specificamente per ridurre l’interferenza con il valore storico-architettonico, realizzate tramite soluzioni quali coppi fotovoltaici e moduli colorati.
Per quanto riguarda gli aspetti impiantistici occorre fare riferimento alla Norma CEI 64-15 sugli impianti elettrici negli edifici storico/artistici, tema approfondito in un recente numero di CEI Magazine [3]. In questa norma viene evidenziato come negli edifici storici l’automazione rappresenti una leva di efficientamento particolarmente rilevante perché consente di intervenire sulla gestione dinamica del sistema edificio‑impianto, riducendo la necessità di modifiche fisiche invasive sull’involucro o sugli elementi architettonici vincolati. L’automazione costituisce una misura a bassa invasività fisica ma ad alto valore gestionale, perché consente di coordinare HVAC (Heating Ventilation and Air Conditioning), illuminazione, produzione da fonti rinnovabili e altri sottosistemi energetici, sulla base di dati ambientali, profili d’uso e logiche di controllo avanzate, mantenendo sotto controllo i parametri ambientali critici. Soprattutto in edifici con destinazioni museali o culturali la gestione dell’umidità relativa e della temperatura interna è connessa non solo al comfort degli occupanti, ma anche alla conservazione dei beni e delle superfici decorate.
Questa esigenza di coniugare conoscenza del manufatto, compatibilità degli interventi e valutazione delle prestazioni energetico-ambientali trova applicazione anche nelle attività di ricerca sviluppate da RSE nell’ambito della Ricerca di Sistema (RDS).
In particolare, il progetto RSE “Edifici ad alta efficienza per la transizione energetica”, finanziato nell’ambito della RDS 2025-2027, ha l’obiettivo di sviluppare un approccio metodologico multidisciplinare, multi-scala e multi-obiettivo per la riqualificazione di edifici con valenza storico-testimoniale, integrando conservazione, efficienza energetica, comfort e riduzione degli impatti ambientali, come sintetizzato in Figura 1.
Figura 1 – Metodologia di analisi del progetto di Ricerca di Sistema (RDS) dedicato agli edifici storico-testimoniali
Il caso studio di Villa Farnesina a Roma, sviluppato da RSE in collaborazione con Eni e Accademia Nazionale dei Lincei [4], rappresenta un’applicazione significativa di questo approccio integrato. A partire dall’analisi storica e dei vincoli architettonico-urbanistici dell’edificio e del suo contesto, nonché dalla costruzione di un modello energetico calibrato sui consumi reali e sui rilievi disponibili (si veda Figura 2), sono state individuate misure di riqualificazione energetico-ambientale finalizzate a migliorare congiuntamente l’efficienza energetica dell’edificio e il comfort degli occupanti, senza compromettere le esigenze di tutela e conservazione del valore storico-culturale dell’immobile.
Figura 2 – Modello Energetico di Villa Farnesina
Le soluzioni considerate interessano:
- l’involucro edilizio: riqualificazione della copertura, interventi sui serramenti
- i sistemi impiantistici: pompe di calore, sistemi di gestione energetica, ventilazione, pannelli fotovoltaici
- gli spazi esterni: pavimentazione e giardino storico.
Tali misure sono state valutate preliminarmente sulla base di criteri quali riduzione della carbon footprint, stima dei costi di investimento, compatibilità con i protocolli di certificazione energetico-ambientale preselezionati e coerenza con gli indirizzi strategici della proprietà, costituendo la base per la definizione di scenari di intervento compatibili con la specificità del complesso monumentale.
In particolare, le simulazioni preliminari mostrano che l’implementazione di un sistema di automazione dedicato alla gestione energetica, basato su sensori (tradizionali, Internet of Things) e piattaforma in cloud per l’analisi e l’ottimizzazione in tempo reale, consentirebbe di conseguire un migliore controllo del microclima interno e delle condizioni di comfort, riducendo i costi di manutenzione.
La misura sarebbe inoltre compatibile con i requisiti minimi previsti dai protocolli di certificazione GBC HB e LEED O&M; l’automazione potrebbe avere un ruolo significativo, inoltre, nella gestione della risorsa idrica (giardino).
Conclusioni
Nel contesto degli edifici storici, l’efficienza energetica è un requisito da integrare nel progetto di tutela e gestione del bene.
Il quadro normativo e tecnico suggerisce un approccio coordinato alla progettazione degli interventi, nel quale la riqualificazione energetica viene fondata su diagnosi preliminare, valutazione dei vincoli, modellazione energetica, analisi costi-benefici, verifica della compatibilità tecnico-conservativa e confronto con gli enti di tutela.
Il quadro normativo diventa il sistema di condizioni entro cui sviluppare soluzioni ingegneristiche compatibili, capaci di migliorare la prestazione energetica senza compromettere l’autenticità e il valore culturale degli edifici storici.
L’automazione, di cui il caso studio relativo a Villa Farnesina costituisce una testimonianza pratica, rappresenta un’opportunità rilevante, grazie alla ridotta invasività e alla capacità di gestire fabbisogni energetici variabili, mantenendo condizioni termo‑igrometriche controllate.
Bibliografia
- RSE, “I consumi della Pubblica Amministrazione. Soluzioni e impatti economici per edifici pubblici più efficienti”, RSEview.
- Ministero dell’Economia e delle Finanze, “Patrimonio immobiliare dello Stato – Anno 2019,” Roma, 2019
- Calogero Turturici, “Aggiornamenti e futuro della Norma CEI 64-15 per la sicurezza degli impianti elettrici in edifici pregevoli per rilevanza storica e/o artistica”, CEI Magazine, numero 3, 2026 https://ceimagazine.ceinorme.it/aggiornamenti-e-futuro-della-norma-cei-64-15-per-la-sicurezza-degli-impianti-elettrici-in-edifici-pregevoli-per-rilevanza-storica-e-o-artistica/
- “Roadmap per la decarbonizzazione e la sostenibilità del complesso di Villa Farnesina – Studio preliminare”, 2025, https://www.villafarnesina.it/efficientamento-energetico/.
[1] Tra le principali Direttive, si possono richiamare: EU/2024/1275 (Energy Performance of Buildings Directive – EPBD), 2023/1791 (Energy Efficiency Directive – EED), 2023/2413 (Renewable Energy Directive III – RED III).
[2] https://gbcitalia.org/certificazione/gbc-historic-building
[3] https://www.usgbc.org/leed/rating-systems/existing-buildings
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