Il seminario dedicato a questo tema parte da casi reali di ristrutturazione per confrontare tre famiglie di soluzioni – impianto idronico “tradizionale evoluto”, sistema Water Loop su anello d’acqua e sistemi tutta aria – mettendo in luce implicazioni progettuali, vincoli e opportunità.
La prima soluzione esaminata è quella “tradizionale evoluta”, che molti progettisti percepiscono come standard: pompe di calore aria‑acqua abbinate a terminali idronici (ventilconvettori, radiatori di nuova generazione, impianti radianti) e, nei casi più raffinati, a unità esterne dal design studiato per integrarsi nell’architettura. Un esempio interessante è la pompa di calore “vertical discharge”: invece della classica macchina con ripresa d’aria sui tre lati ed espulsione frontale, qui l’aria viene aspirata frontalmente ed espulsa verso l’alto.
Il vantaggio è pratico e architettonico insieme: installata su un terrazzo, non soffia aria gelida d’inverno o bollente d’estate contro lo spazio fruibile, ma la scarica in verticale, rendendo il terrazzo utilizzabile tutto l’anno; collocata in cavedio o a filo facciata, può essere incassata fino a “sparire” nel disegno dell’edificio.
All’interno, il panorama dei terminali idronici si è arricchito di tipologie pensate espressamente per il residenziale e per il dialogo con l’architettura. Tra queste:
- ventilconvettori canalizzati multi‑ventilatore, che permettono di servire più stanze con un unico corpo macchina, regolando ciascun ambiente con il proprio termostato e senza bisogno di serrande motorizzate su ogni bocchetta
- unità compatte ad alta potenza specifica (come i fan coil con aspirazione frontale e mandata sia alta sia bassa), in cui l’aria investe la batteria ortogonalmente, aumentando il coefficiente di scambio e consentendo di concentrare, in meno di un metro di larghezza, potenze che prima richiedevano macchine ben più ingombranti
- soluzioni a parete filo‑muro o rasomuro, con pannelli frontali a filo intonaco e griglie quasi invisibili, particolarmente apprezzate nei casi di impianto misto: radiante a pavimento per il riscaldamento, fan coil alti per il raffrescamento estivo e le mezze stagioni.
Un tema cruciale, spesso trascurato, è la regolazione unificata: invece di raddoppiare i termostati (uno per il pavimento radiante, uno per i fan coil), alcuni sistemi prevedono piccoli moduli elettronici che consentono a un solo comando ambiente di gestire, a seconda della stagione, sia le testine del radiante sia il ventilconvettore. Il tutto integrabile in supervisori economici, con controllo via app di pompe di calore, terminali e anche di impianti radianti non prodotti dallo stesso costruttore. I vantaggi di questa soluzione sono noti:
- elevata efficienza grazie alle basse temperature di mandata
- comfort acustico nettamente migliorato rispetto ai fan coil di prima generazione
- grande flessibilità nella scelta e disposizione dei terminali
- manutenzione concentrata in centrale termica.
Gli svantaggi emergono soprattutto negli impianti centralizzati a colonne montanti: in edifici molto isolati la quota di dispersioni sulle colonne diventa comparabile al fabbisogno degli ambienti, erodendo parte dei vantaggi della pompa di calore. A ciò si aggiungono costi di distribuzione e contabilizzazione non trascurabili e il tipico problema del “guasto generalizzato”: se si ferma la centrale, restano al freddo (o al caldo) decine di unità immobiliari.
Water Loop: mini pompe di calore su anello d’acqua per il costruito esistente
La seconda famiglia di soluzioni ruota attorno al sistema Water Loop (WLHP, Water Loop Heat Pump), che riprende per il residenziale un principio noto da anni nel terziario: l’anello d’acqua temperata con mini pompe di calore acqua‑acqua locali.
Il concetto è semplice: un circuito ad anello distribuisce acqua a temperatura “neutra”, tipicamente tra 20 e 30°C, lungo l’edificio. Ogni ambiente è servito da una piccola pompa di calore acqua‑aria (il terminale Water Loop) che usa l’acqua di anello come sorgente o pozzo termico, come accadrebbe con un campo geotermico, ma senza perforazioni e senza dover sostituire le colonne esistenti. Questo approccio consente di:
- riutilizzare integralmente le tubazioni dei vecchi radiatori, abbattendo costi e invasività
- abbassare la temperatura di circolazione da circa 70°C a 25°C, riducendo drasticamente le dispersioni sulle colonne e la quota fissa da ripartire per millesimi
- fornire, nello stesso edificio, caldo e freddo in modo completamente asincrono: un appartamento può riscaldare, quello accanto raffrescare.
Il vero salto di qualità consiste nel recupero energetico interno: un’unità che lavora in raffrescamento sottrae calore all’ambiente e lo scarica nell’acqua di anello, riscaldandola. In condizioni di utilizzo “caotico” – soprattutto in edifici con esposizioni differenti, grandi superfici vetrate o usi diversi dei locali – il sistema può arrivare, in alcuni momenti, ad autosostenersi quasi senza intervento della macchina primaria (pompa di calore o altro generatore che mantiene l’anello intorno ai 20-30°C). Dal punto di vista tecnologico, il terminale Water Loop è una mini pompa di calore completa, con un piccolo compressore dedicato sviluppato ad hoc e un circuito frigorifero caricato con propano (R290) in quantità molto ridotte: circa 150 g per unità, l’ordine di grandezza del gas di un frigorifero domestico.
Un altro dettaglio ingegneristico cruciale è la gestione della condensa: poiché il sistema lavora in raffrescamento con ventilconvettori interni, ogni unità integra una vaschetta con sensore di livello e una micro‑pompa che inietta la condensa direttamente nelle tubazioni di ritorno dell’impianto, eliminando la necessità di nuove colonne di scarico o canalizzazioni per la condensa anche in edifici esistenti. L’unico limite diventa l’altezza dell’edificio, perché la pompa deve vincere la colonna idrostatica dell’acqua nell’anello: nella versione attuale sono gestibili altezze fino a circa 40 m, con sviluppi previsti fino a 100 m.
Le applicazioni illustrate nel seminario spaziano da ville storiche vincolate a trulli pugliesi dal comportamento termico peculiare, fino a casali toscani e alberghi di montagna riconvertiti dal solo riscaldamento a soluzioni caldo/freddo stanza per stanza. In un hotel altoatesino di 60 camere, ad esempio, il passaggio da radiatori a WLHP ha permesso di introdurre il raffrescamento senza toccare mobilio e finiture, con supervisione centralizzata via app: per ogni camera l’albergatore può impostare set point, fasce orarie, limiti di regolazione concessi all’ospite e spegnimento automatico all’apertura delle finestre.
Acqua calda sanitaria e contabilizzazione in ottica Water Loop
Un capitolo particolarmente interessante per l’architetto – anche per le ricadute spaziali – è quello della produzione di acqua calda sanitaria (ACS). In uno schema tradizionale, l’ACS centralizzata comporta bollitori, pompe di circolo, colonne dedicate e dispersioni rilevanti lungo le reti. Nella logica Water Loop le strade principali sono due:
- soluzione decentralizzata: nei bagni, i termoarredi vengono sostituiti da radiatori elettrici, mentre ai vecchi attacchi dell’acqua tecnica si collega una piccola pompa di calore acqua‑acqua con bollitore integrato che produce ACS localmente; in estate, il calore di condensazione necessario a produrre ACS è quasi interamente recuperato dall’anello già riscaldato dalle unità in raffrescamento, con produzione di fatto “gratuita”
- soluzione centralizzata ottimizzata: l’anello Water Loop alimenta, tramite apposita pompa di calore acqua‑acqua in centrale, un bollitore di ACS centralizzato; in condizioni estive questa pompa di calore lavora praticamente in puro recupero, sfruttando il calore disperso dalle unità ambiente.
Sul fronte contabilizzazione, il sistema Water Loop si colloca in una terra di mezzo. Da un lato, il fatto che ogni terminale sia alimentato elettricamente dall’utenza rende in parte superflua la contabilizzazione “classica”: chi accende, paga direttamente in bolletta. Dall’altro, per gli impianti residenziali è comunque possibile mantenere o introdurre misure ripartitive a livello di appartamento.
Sistemi tutta aria e VMC nei nuovi edifici ad alte prestazioni
La terza soluzione riguarda gli impianti tutta aria: sistemi in cui un’unità centrale tratta l’aria – con recupero di calore, batteria caldo/freddo e filtrazione – e la distribuisce agli ambienti tramite canalizzazioni, assolvendo contemporaneamente alla ventilazione igienica e a buona parte del carico termico invernale ed estivo. Questa strada diventa particolarmente interessante nei nuovi edifici ad altissime prestazioni o nelle ristrutturazioni profonde, dove i carichi termici degli ambienti sono così ridotti da poter essere coperti, in larga misura, con il solo apporto d’aria trattata. In tali contesti, la parte realmente “critica” della progettazione impiantistica non è più il riscaldamento, ma:
- il raffrescamento estivo, soprattutto in presenza di grandi superfici vetrate e apporti interni (illuminazione, apparecchiature, persone)
- la produzione di acqua calda sanitaria, che diventa il servizio energeticamente più gravoso dell’edificio.
Un punto spesso sottovalutato: per dimensionare correttamente l’ACS bisogna partire dalla rubinetteria e dagli usi previsti. Da qui l’esigenza, per l’architetto, di affrontare fin dall’inizio con il committente un doppio tema:
- spazi impiantistici: prevedere o meno un vano tecnico per un bollitore di volume adeguato, o accettare limiti sulle dotazioni se lo spazio non c’è
- scelta tra ACS centralizzata e decentralizzata: nei complessi di alto livello, mantenere una produzione centralizzata ben dimensionata può essere l’unico modo per garantire libertà totale sulla rubinetteria, senza conflitti continui tra desideri del cliente e limiti dell’impianto.
In ogni caso, l’adozione di sistemi tutta aria richiede una progettazione integrata architettura-impianti sin dalle prime fasi: ingombri delle canalizzazioni, altezze disponibili, spazi per le unità interne e percorsi delle riprese d’aria diventano parte del disegno architettonico, non accessori da “infilare” a progetto definito.
La forza del Water Loop è proprio quella di riutilizzare quasi integralmente l’impianto di distribuzione esistente, limitando le opere invasive alle sole sostituzioni dei terminali in ambiente. Nella maggior parte dei casi non è necessario demolire colonne o rifare le dorsali: le tubazioni che oggi alimentano i radiatori vengono semplicemente riconvertite a anello d’acqua temperata, collegandole a una nuova pompa di calore centralizzata (o a un generatore equivalente) in centrale termica. Operativamente, però, la parte più delicata non è tecnica ma condominiale. Il percorso tipico comprende:
● una prima diagnosi impiantistica per verificare stato delle colonne, materiali, eventuali strozzature o tratti ammalorati che potrebbero richiedere sostituzioni puntuali
● una stima comparativa tra costi e benefici della sola sostituzione caldaia → pompa di calore (mantenendo radiatori) e della riconversione a Water Loop con terminali WLHP, includendo risparmio sulle dispersioni di colonna e possibilità di introdurre il raffrescamento
● un confronto con i condòmini per chiarire che l’intervento può essere graduale: non è necessario sostituire tutti i radiatori in una sola fase; in molti casi si può partire dai soli appartamenti che desiderano anche il raffrescamento, lasciando gli altri collegati all’anello con terminali tradizionali per il solo riscaldamento (purché compatibili con la nuova temperatura di esercizio).
La gradualità è un punto chiave negli edifici abitati: il fatto che la posa di ogni unità WLHP richieda in media meno di due ore per ambiente, senza spostare mobili e senza scassi invasivi, consente di programmare lotti per scale, corpi di fabbrica o singoli alloggi senza interrompere l’uso dell’edificio.
Nei contesti vincolati, la prima resistenza tipica riguarda le unità esterne e qualsiasi intervento che modifichi prospetti, coperture o corti interne. Qui il Water Loop offre due leve progettuali forti:
● all’esterno, si può limitare l’intervento a un’unica unità di generazione (pompa di calore acqua‑acqua o aria‑acqua ben mascherata in copertura o in corte di servizio), evitando la proliferazione di split su facciata
● all’interno, la sostituzione dei radiatori con terminali WLHP di dimensioni analoghe, collegati alle stesse tubazioni, consente di mantenere intatti pavimenti, boiserie, intonaci decorati, senza canalizzazioni o controsoffitti invasivi.
La casistica riporta che in ville storiche e palazzi istituzionali la Soprintendenza ha rifiutato sistemi con unità esterne diffuse, accettando invece il Water Loop grazie a un iter autorizzativo costruito su tre pilastri: reversibilità, ridotta invasività, beneficio conservativo indiretto. Per l’architetto, questo significa che il progetto esecutivo deve essere molto dettagliato e, nei casi più delicati, può essere utile proporre una campagna pilota: una o due stanze campione allestite a Water Loop, da sottoporre alla soprintendenza come mock‑up reale prima di estendere la soluzione all’intero edificio. Questo approccio è stato adottato in alcuni palazzi pubblici, dove la prova in situ ha fugato timori su rumorosità, resa estetica e impatto sulle superfici.
Nessun sistema è privo di limiti e il Water Loop non fa eccezione. Per un progettista architettonico è utile avere chiari almeno quattro fronti critici, così da impostare correttamente il dialogo con il termotecnico: altezza e sviluppo dell’edificio, produzione di acqua calda sanitaria, rumore e comfort acustico, sicurezza del refrigerante (R290).
La consapevolezza di questi limiti – e delle condizioni in cui il sistema esprime il meglio – consente all’architetto di proporre il Water Loop non come soluzione universale, ma come opzione altamente mirata e credibile nelle situazioni in cui il rapporto tra benefici e complessità progettuale è davvero favorevole.
