6.2 Applicazione 2: Nuova costruzione destinazione non residenziale
6.2.1.6 Controllo Accessi
Il sensore di movimento è un rilevatore utilizzato spesso come sensore antifurto o antintrusione. I sensori controllano costantemente la luminosità garantendo l’illuminazione delle zone più lontane dagli interruttori segnalando inoltre la presenza di persone indesiderate.
Vi possono essere diversi tipi di rilevatori di movimento (Piezoelettrici, di temperatura, a infrarossi, fotorivelatori).
Consentono di monitorare, e dove necessario impedire, l’ingresso di persone, mezzi e cose all’interno di una determinata area.
ESEMPIO PRATICO:
All’interno di un’azienda o di un edificio scolastico, come nel nostro caso, in cui diversi operatori e figure si alternano nell’edificio aziendale, è importante non solo tener sotto controllo gli accessi al perimetro esterno dell’edificio, ma poter controllare autorizzazioni, permessi e qualifiche in caso di spazi pericolosi, protetti o che contengono valori.
Un sistema di controllo accessi può essere utilizzato infatti per diversi scopi: impedire tentativi di intrusione a persone non autorizzate, delimitare zone pericolose, garantendo così l’incolumità di dipendenti o clienti (come previsto dalla normativa vigente in materia di sicurezza), infine rilevare la presenza di determinate categorie all’interno dell’azienda che sia attraverso badge,
133
Capitolo 7
7 – Conclusioni: Valutazione Risparmio energetico tramite il
Metodo dei fattori di efficienza (BAC Factors)
In conclusione possiamo quindi constatare l’utilità della domotica, che soprattutto nella sua combinazione con le energie alternative è la migliore risposta per un governo ecologicamente sostenibile del territorio.
L’integrazione di un sistema domotico può offrire il meglio in termini di controllo e monitoraggio, consente di verificare la quantità di energia rinnovabile prodotta ad esempio con il solare termico, permette di modulare gli apporti dell’ente gestore dell’utenza corrispettiva (acqua calda) e di intervenire in autonomia sugli automatismi dei diversi impianti, in modo da sfruttare al massimo l’energia rinnovabile prodotta e al minimo quella che comporta un onere.
Da un’opportuna analisi di dati misurati si può effettuare una corretta supervisione e controllo dell’edificio, non semplice “comando” di impianti, ma insieme di operazioni automatiche e manuali, regolazioni, settaggi, tesi ad ottimizzare l’efficienza dell’edificio.
La raccolta di dati ed informazioni sul funzionamento dell’edificio, possibilmente durante tutto il suo ciclo di vita, avviene tramite apparati di misura, sonde,
allarmi, dati storici su stati ed anomalie di funzionamento.
L’efficacia di tali misure è tanto maggiore quanto più queste sono effettuate in automatico dagli impianti stessi e rese facilmente disponibili, possibilmente anche da remoto. Infine l’analisi dei dati misurati deve consentire di mantenere l’edificio conforme a quanto progettato, nel rispetto della sua efficienza energetica.
Tale analisi può essere svolta sia da un operatore che in automatico dal sistema di Supervisione. (SuVi)
Sistemi per la Regolazione e Supervisione degli Impianti per Edifici si basano sull’utilizzo di uno o più BUS di comunicazione per il collegamento fra i diversi dispositivi di controllo dei sottosistemi impiantistici.
Nota:
• BUS di comunicazione
Base per la realizzazione di un Sistema di Regolazione e Supervisione (mezzo trasmissivo, protocollo, ecc.)
• Sistema
Insieme (“architettura”) di apparati in grado di dialogare ed interagire tra loro grazie al BUS di comunicazione
134
Un sistema di Building automation rispetto agli impianti tradizionali presenta innumerevoli vantaggi a fronte di un maggiore costo iniziale.
Esistono vari studi per il calcolo del ritorno dell’investimento partendo dal grado di complessità dell’impianto e dalla zona geografica dell’edificio in esame.
Per analizzare i generici vantaggi dei sistemi suddividiamo l’osservazione su tre punti focali:
• Costi
• Risparmi tangibili
135
7.1 Costi dell’impianto Tradizionale
Residenziale:
69% Riscaldamento/Raffrescamento 18% Usi elettrici 9% ACS 4% AltroTerziario:
53% Riscaldamento/Raffrescamento 30% Usi elettrici 12% Altro 5% ACSDati assunti validi da:
Commissione Impianti ed Energia-Ordine Ingegneri Bologna
Sito di riferimento: http://www.assiabo.it/public/_mateventi/CEN03_120306_Messina.pdf
• Costi del ciclo di vita di un edificio
50% Operativi 25% Ristrutturazioni 14% Finanziari 11% Costruzione 33% Climatizzazione 26% Illuminazione 20% Prese 11% Motori
Dati tratti ed assunti validi da:
136
7.2 Risparmi tangibili e Intangibili mediante l’uso della UNI EN
15232
Risparmi tangibili
• Risparmi sulla gestione dell’edificio:
- gestione carichi elettrici (abitudini di consumo, distacco carichi) - manutenzione (correttiva, preventiva, predittiva)
- supervisione (controlli automatici, report di gestione)
- efficienza nella gestione della Security and Safety (personale) • Risparmi sugli impianti (termotecnici, elettrici):
- gestione degli orari di funzionamento
- fornitura delle prestazioni solo quando richiesto, funzionamento solo in presenza di utenti o quando le condizioni ambientali effettivamente lo richiedono (es. riscaldamento, raffrescamento, ricambio aria, illuminazione, ecc.)
- mantenimento costante dell’efficienza di funzionamento
Risparmi intangibili
Questa è una tipologia di risparmio difficilmente quantificabile, ma diretta conseguenza del sistema di BMS:
• Miglioramento del comfort e benessere
• Maggiore accessibilità e fruibilità (automazioni)
• Aumento del valore dell’edificio (prestigio e valore economico)
• Maggiore flessibilità nella gestione degli ambienti interni (possibilità di suddivisione dinamica degli stessi)
137
7.2.1 TABELLE: Percentuali di Risparmio
NOTA: Nel nostro caso, la classe di riferimento, risulta essere la C ed il fattore è pari ad 1.
NOTA 2: La colonna denominata B/C indica il risparmio percentuale ottenuto adottando la Classe B invece della C; la colonna denominata B/D indica il risparmio percentuale ottenuto adottando la Classe B invece della D etc…
138
Le percentuali potrebbero risultare elevate ma i dati sono stati sperimentati dalla Schneider Electric mediante simulazioni con il programma “Energy plus”. Lo studio effettuato dall’azienda suddetta ha inizialmente fissato l’attenzione su un edificio terziario dotato dei requisiti minimi di automazione e controllo richiesti dalla Direttiva EPBD (Classe B-BAC). E’ quindi passato ad analizzare l’influenza di azioni di automazione e controllo sulla risposta energetica
dell’edificio correlando tali risultati con quelli ottenibili dal modello semplificato della EN15232 (BAC factor).
Dall’analisi fine con Energy Plus emerge una significativa influenza della HBA sul risparmio energetico: infatti l’adozione di sistemi di automazione sull’edificio di riferimento, per portato ad una classe BAC superiore può consentire riduzioni dei consumi energetici complessivi dell’ordine del 20% rispetto ai consumi iniziali.
“I BAC factor calcolati nel modello fine delle equadiff di stato (Energy Plus) mostrano una buona concordanza con i corrispondenti dal modello algebrizzato da
139
EN15232 nei primi due casi di azioni47 di HBA. Una discordanza dell’ordine del 40% nel terzo set di azioni di HBA per l’illuminazione ma facilmente
interpretabile. La gestione delle schermature solari, ha una notevole diretta influenza sull’utilizzo della luce naturale e indirettamente sul carico degli apporti gratuiti solari (con riduzione del consumo energetico per riscaldamento ed aumento dei carichi termici estivi). Pertanto, la sovrapposizione di due azioni di HBA sull’indicatore energetico “illuminazione”, consente risparmi energetici per l’illuminazione, che vanno oltre le previsioni attese della EN15232.”
Le percentuali inserite dipendono quindi dai fattori BAC proveniente dai calcoli della norma.
Lo scostamento tra i BAC factor della norma e quelli calcolati dalla simulazione di Schneider Electrici per heating e coolinng, sono una diretta conseguenza della riduzione dei carichi termici interni per il minor uso di illuminazione artificiale. Il calcolo dei risparmi per illuminazione e cooling sono in linea con le previsioni della EN15232. Maggior scostamento esiste quindi per l’heating.
NOTA BENE: Le stime della EN15232 sono stime di larga massima, su base statistica.
Scostamenti anche del +/- 20 % dei valori di riferimento indicati nella EN15232 sono in questo contesto da ritenere accettabili.
47
140
7.3 Considerazioni ed osservazioni sui risultati evidenziati dalla
norma EN 15232
Nel paragrafo precedente abbiamo riportato, riprese esattamente come sono nella Norma EN 15232, le tabelle contenenti i “Fattori di Efficienza” (BAC Factors) associati alle diverse Classi di Automazione (A, B, C e D) per ogni tipologia di edificio (Residenziale e Non Residenziale) e per i consumi relativi al
riscaldamento/raffrescamento ed all’energia elettrica.
Tali tabelle consentono di determinare il risparmio energetico passando da una Classe all’altra, ma non danno di questo un’indicazione apprezzabile in modo immediato e diretto.
Per raggiungere tale scopo procederemo ad una rielaborazione di tali tabelle secondo i seguenti punti:
• Prendiamo la Classe D, anziché la Classe C, come Classe di riferimento;
• In corrispondenza della Classe D – Classe di riferimento – riportiamo il valore 100%, che sta ad indicare il consumo energetico con un sistema di
automazione di tale Classe.
• In corrispondenza delle Classi C, B ed A riportiamo il risparmio energetico in % che si ottiene passando da un sistema di automazione in Classe D ad ognuna di queste Classi.
In tal modo le Tabelle precedenti si trasformano rispettivamente nelle Tabelle seguenti,
che sono del tutto equivalenti alle prime ma che esprimono in modo più diretto il risparmio energetico conseguibile passando da un sistema privo di automazione (Classe D) ad un sistema con livelli di automazione più performanti dal punto di vista energetico (Classi C, B ed A).
A titolo di esempio prendiamo la Tabella 7, essa esprime il risparmio energetico conseguibile con i diversi livelli di automazione nel caso di edifici non-
residenziali per il riscaldamento/raffrescamento.
In particolare, per gli edifici ad uso “Uffici” (seconda riga della tabella) si ha che passando da un sistema di automazione in Classe D ad un sistema in Classe C si può ottenere un risparmio dei consumi pari al 34%, passando dalla Classe D alla Classe B il risparmio è del 47% e passando dalla Classe D alla Classe A il risparmio è addirittura del 54%.
141
Tab. 7- Guida CEI 205-18/2017
Osservazione: per il riscaldamento/raffrescamento per gli edifici non residenziali (Tabella 7), passando dalla Classe di efficienza D alle classi superiori si va da un risparmio minimo del 17% (Classe C per le scuole) a un risparmio massimo del 62% (Classe A per i centri commerciali e negozi);
Tab. 8- Guida CEI 205-18/2017
Osservazione: Per gli edifici residenziali si va da un risparmio minimo del 9% (Classe C) a un risparmio massimo del 26% (Classe A).
142
Tab. 9- Guida CEI 205-18/2017
Osservazione: Per quanto riguarda il consumo di energia elettrica (da queste valutazioni è escluso il consumo degli elettrodomestici) per gli edifici non
residenziali, passando dalla Classe di efficienza D alle classi superiori si va da un risparmio minimo del 4% (Classe C per ristoranti) ad un risparmio massimo del 21% (Classe A per uffici)
Tab. 10- Guida CEI 205-18/2017
Osservazione: Per gli edifici residenziali si va da un risparmio minimo del 7% (classe C) a un risparmio massimo del 15% (Classe A)
143
NOTA: Vantaggi energetici conseguibili con un sistema di controllo
Se ci focalizziamo sulla Classe di efficienza B, raggiungibile in modo abbastanza agevole con la tecnologia bus, dalle Tabelle 7, 8, 9 e 10, si ricava un risparmio energetico per i consumi elettrici pari al 14% negli edifici residenziali e tra il 7% ed il 16%, a seconda della tipologia d’uso, per gli edifici non residenziali; il risparmio sale decisamente per il riscaldamento/raffrescamento passando al 20% per gli edifici residenziali e al 27% - 53% per gli edifici non residenziali.48
144
CONCLUSIONI
“Oggi è possibile progettare la costruzione di un immobile integrando e computerizzando tutte le risorse impiantistiche.
La progettazione tradizionale di un edificio, quindi, con le sue esigenze costruttive e strutturali viene integrata dalla realizzazione di un sistema informatico grazie al quale vengono ottimizzate le prestazioni, organizzata la gestione e l’interazione degli impianti, in sintesi, ottenuta l’automazione dell’edificio.
Realizzare “edifici intelligenti” vuol dire migliorare la qualità di vita chi abita e lavora negli ambienti che si sono progettati, più in generale vuol dire progredire in termini di sicurezza e impatto ambientale.”
145
Bibliografia:
Capitolo 1
Riferimenti normativi:
2002/91/EC
Direttiva 2010/31/CE EPBD D.M 26/06/2015
Legge 90 - D.L 63/2013
UNI EN 15232- GUIDA CEI 205-18/2017
Capitolo 2
Tabelle estratte dall’articolo: “VERSO EDIFICI A ENERGIA QUASI ZERO -
NZEB -I Nuovi Decreti sull’efficienza energetica degli edifici “ di Tecnici &
Professione Associazione Nazionale “Donne Geometra” (anno di pubblicazione: 2016)
Capitolo 3
Anne Sigrid Nordby e Per F. Jørgensen, Asplan,Guida alla Progettazione
Integrata Linee guide per l’implementazione di un processo di Progettazione integrata per edifici ad alte prestazioni energetiche ed ambientali - Norvegia ,
2014
Siti web di riferimento:
http://www.certificato-energetico.it/articoli/energia-zero.html
http://www.expoclima.net/special/84/nzeb_edifici_energia_quasi_zero/criteri_di_progetta zione_materiali_prassi.htm
Capitolo 4
Bellato G., Gli impianti elettrici negli edifici civili. Guida alla progettazione e
integrazione dei sistemi, Maggioli editore, 2009,p. 67
Gewiss, Manuale illustrato per l’impianto domotico. La meccatronica entra in
casa. Tecniche Nuove, 2008 p.901
Gewiss, Manuale illustrato per l’impianto domotico. La meccatronica entra in
146
Quaranta G., Mongiovì P., L’ABC della domotica - Progettazione e integrazione
degli impianti, Il Sole24ore, 2004, p. 177.
Mongiovì P., Dalla casa alla scuola, Arketipo, n. 19, Dic. 2007, p. 122
Spunto argomentazione da: Giulia Adami- “Progettazione di un touch panel per
un sistema domotico” - Politecnico di Milano ( Facoltà di Architettura )
Immagini importate da EDILPORTALE:
Siti web di riferimento:
http://www.edilportale.com/news/2015/12/focus/building-automation-cos-%C3%A8-e- dove-si-usa_49325_67.html
www.sistemibus.com
Capitolo 5
Schneider Eletric p. 8, in riferimento al paragrafo “Ambito” della norma UNI EN 15232. Riferimenti normativi:
Direttiva 2010/31/CE EPBD (Energy Performance of Buildings Directive ) UNI EN 15232/2012
UNI EN15232/2017
Guida SCHNEIDER Electric alla EN 15232 Guida CEI 205-18/2011 alla UNI EN 15232 Guida CEI 205-18/2017 alla UNI EN 15232
Capitolo 6
Tabelle osservate da normativa (UNI EN 15232), riprodotte tramite programma EXCEL 2016.
Foto scattate durante corsi di formazione presso Net Bulding Automation (Cecina)
Siti web di riferimento: www.Netbuildingautomation.com
Capitolo 7
Tabelle tratte da Guida CEI 205-18/2017 e Guida SCHNEIDER ELECTRIC alla EN15232;
Siti web di riferimento:
http://www.assiabo.it/public/_mateventi/CEN03_120306_Messina.pdf
http://www.ording.ct.it/download/EFFICIENZA%20ENERGETICA%20NEGLI%20IMP IANTI%20ELETTRICI_r1.pdf
147
Ringraziamenti
Ed elli a me: "Se tu segui tua stella non puoi fallire a glorioso porto, se ben m'accorsi ne la vita bella..."
Inferno, Canto XV
Un percorso universitario si conduce al termine.
Le persone speciali esistono anche nelle guerre più dure e durante questi anni ho avuto la fortuna di conoscere amici indimenticabili ed altruisti ma anche professori che, con la loro dedizione al lavoro, hanno saputo appassionarmi alla materia. GRAZIE!
Di anni ne sono passati, da un primo giorno in treno, sul quale ci dettero delle pazze ad iscriverci ad Ingegneria, alle giornate di studio passate tutte e tre insieme, agli I.M.T; a chi ha appena finito e a chi finirà...GRAZIE!
A chi ha allietato questo percorso e questi anni con la sua amicizia, con il suo sorriso, con la sua voglia di starmi accanto e condividere momenti.
A chi mi vuole bene veramente nonostante la distanza ed in questo giorno non potrà esserci… GRAZIE!
Ai miei professori del liceo, specialmente due, indelebili, che con il loro affetto ci sono sempre stati.
Alla mia grandissima famiglia, il mio pezzo di cuore.
Ai giorni insieme, ai viaggi bellissimi, a tutto quello che passiamo e passeremo! Vi voglio bene! GRAZIE
Infine GRAZIE a TE, che ci sei da sempre, la mia spalla, la mia forza, il mio nodo d’amore, compagno di vita e di studio, la mia ancora, il mio “mimmi”.
Grazie a chi oggi è qui con me. Pisa,
___/___/____