Un “White Paper” per favorire la realizzazione degli smart building

L’articolato White Paper Smart Building preparato dal Comitato Elettrotecnico Italiano illustra per tutti gli addetti ai lavori le normative, gli elementi progettuali, le funzionalità e i benefici relativi agli edifici intelligenti
Il CEi ha realizzato il White Paper Smart Building

“Il mezzo è il messaggio”, ha affermato il celebre sociologo Marshall McLuhan. E noi, con grande umiltà, aggiungiamo che in determinati contesti anche la firma qualifica il messaggio. Capita sicuramente quando si parla delle norme tecniche che costituiscono il riferimento per la presunzione di conformità alla “regola dell’arte” di prodotti, processi, sistemi e impianti elettrici.

In questi casi, infatti, un’importanza fondamentale è assunta dalla “firma” del CEI, il Comitato Elettrotecnico Italiano, che è responsabile in ambito nazionale della normazione tecnica in campo elettrotecnico, elettronico e delle telecomunicazioni, con la partecipazione diretta – su mandato dello Stato Italiano – nelle corrispondenti organizzazioni di normazione europea e internazionale.

In particolare, sulla base della Legge n.186 del 1968, tutti i materiali, le apparecchiature, i macchinari, le installazioni, gli impianti elettrici ed elettronici si considerano costruiti a regola d’arte se realizzati secondo le norme del Comitato Elettrotecnico Italiano.

White Paper Smart Building: un lavoro di gruppo

Un ampio preambolo che serve a far comprendere come i documenti che vengono elaborati e diffusi dal CEI rappresentano una sorta di laico vangelo per coloro che operano nella filiera elettrotecnica nazionale. E non fa eccezione il recente White Paper Smart Building che è stato predisposto da un apposito gruppo di lavoro nell’ambito del tavolo di confronto sulla transizione energetica.

L’obiettivo dei numerosi esperti che lo hanno elaborato, specifica il CEI, “è favorire lo sviluppo delle tecnologie che consentono di realizzare edifici energeticamente altamente efficienti, a supporto, tra gli altri, di progettisti e installatori, del settore delle costruzioni, del terziario e della pubblica amministrazione anche in un’ottica di interventi nell’ambito del PNRR”.

La copertina del white paper Smart Building realizzato dal CEI

E non si tratta di un’operazione di supporto generica, seppur in nome di un processo fondamentale quale la transizione energetica.

Gli obiettivi da raggiungere sono invece estremamente concreti perché “gli edifici, i quartieri e le città dovranno diventare più intelligenti per raggiungere livelli di energia zero ma soprattutto, anche grazie alle tecnologie digitali, emissioni zero”.

Smart Building al centro della transizione

Gli smart building – viene sottolineato nell’introduzione del White Paper – rappresentano dunque i principali elementi per attuare la transizione energetica, l’ambiente attraverso il quale rendere fruibili strumenti a beneficio dell’utente adottando tecnologie che consentono a diversi oggetti, sensori e funzioni all’interno di un edificio di comunicare tra loro, interagire, nonché essere gestiti, controllati e automatizzati anche da remoto.

E per adempiere a tutti questi compiti, in un edificio intelligente occorre che convivano in modo integrato molteplici componenti, ovvero aspetti di:

  • natura impiantistica,
  • automazione degli impianti,
  • sensoristica,
  • connettività,
  • informazione e comunicazione,
  • tecnologie digitali,
  • Edge Computing,
  • Intelligenza Artificiale.

Tutto ciò, in uno smart building, “consentirà di abilitare nuove funzionalità, servizi agli occupanti, comfort e benessere, personalizzazione dei servizi”.

Parallelamente sarà possibile orientare la domanda di energia degli utenti in base alle esigenze della rete elettrica e partecipare pienamente alle soluzioni smart grid nel relativo ambito territoriale.

L’evoluzione futura dell’edificio

E quel che già adesso ha una grande importanza, è destinato ad averne ancora di più in un futuro non lontano. “In prospettiva – si legge – l’edificio intelligente evolverà verso un modello di edificio smart-cognitive building, grazie all’integrazione di piattaforme di Machine Learning (Intelligenza Artificiale), ai sensori IoT (Internet of Things) e alla tecnologia di comunicazione 5G”.

Ma l’evoluzione futura degli smart building passa anche dalla loro progettazione attuale che va fatta “adottando un approccio integrato e sistemico, tenendo conto degli spazi installativi necessari per impianti elettrici, elettronici e di comunicazione elettronica, degli impianti di produzione autonoma e rinnovabile, nonché della prevedibile evoluzione tecnologica, ponendo come obiettivo primario la massimizzazione del risparmio energetico, il comfort e la sicurezza degli impianti e dell’utente”.

Come progettare uno smart building

Nel White Paper Smart Building del Comitato Elettrotecnico Italiano gli elementi fondamentali di cui tener conto nell’attuale progettazione di uno smart building vengono esposti minuziosamente:

  • La riduzione della domanda di energia, tramite l’utilizzo di tecnologie in grado di ottimizzare l’apporto delle fonti energetiche ambientali nel rispetto dei climi locali e garantendo il mantenimento delle condizioni di benessere e di funzionamento interno all’edificio (architettura bioclimatica).
  • Il miglioramento dell’efficienza energetica e l’utilizzo di impianti e soluzioni ad alta efficienza energetica.
  • L’installazione di sistemi di produzione di energia da fonte rinnovabile che consentano agli utenti di assumere un ruolo attivo nel mercato elettrico.
  • L’ottimizzazione del funzionamento degli impianti mediante l’ausilio di sistemi di automazione e di gestione energetica.
  • L’installazione di sistemi di gestione e controllo, monitoraggio, comunicazione e interazione con l’utente e con la rete per adeguarne il funzionamento alle esigenze degli occupanti e alla rete, migliorando l’efficienza energetica e la prestazione complessiva degli edifici, oltre ad assicurare comfort, salute e sicurezza.
  • L’utilizzo delle tecnologie ICT (acronimo di Information and Communication Technology), di connettività e relativi protocolli aperti di comunicazione.
  • L’utilizzo delle tecnologie digitali, da un lato per dotare l’edificio di sensoristica – connessa agli impianti, all’utente e alle condizioni al contorno – finalizzata alla raccolta dati, dall’altro lato per abilitare tutti i sistemi che compongono l’edificio a comunicare incessantemente tra di loro, in maniera automatizzata, attraverso l’infrastruttura di supervisione e controllo.
  • Le piattaforme di controllo e gestione che effettuano il real-time energy monitoring, la raccolta, l’elaborazione e l’analisi dei dati acquisiti, la predizione dei consumi, del funzionamento e delle condizioni di uso, la capacità di imparare in base alle informazioni catturate in tempo reale dai numerosi sensori IoT.
  • La possibilità degli utenti di accedere e offrire servizi digitali, energetici, e i servizi di flessibilità richiesti dalla rete elettrica (ad esempio i servizi ancillari).

I quattro capitoli del White Paper Smart Building

Dopo un’ampia introduzione, il documento del CEI si sviluppa in quattro capitoli.

In particolare, nel primo capitolo viene illustrato lo stato dell’arte della legislazione e della normazione tecnica, nazionale ed europea, applicabile alla progettazione di uno smart building. Viene anche fornito un quadro di insieme degli impianti e delle tecnologie presenti e le prevedibili evoluzioni future (ad esempio comunicazione elettronica, IoT e Cybersecurity) utili alla realizzazione di nuove costruzioni, piuttosto che al rinnovamento di quelle esistenti.

Nel secondo capitolo del White Paper Smart Building si passa a una panoramica dei diversi domini tecnici che un edificio intelligente dovrebbe presentare e integrare.

I criteri che impattano uno Smart Building

Al riguardo si spiega che “all’interno di uno smart building possono essere identificati 10 criteri di impatto principali che vengono influenzati dal livello di integrazione e funzionalità dei sistemi e degli impianti tecnologici”. Inoltre, vengono esposti i principali benefici – ad esempio in termini di efficienza energetica o di attenzione alle necessità e al benessere dell’utente – derivanti dall’utilizzo delle tecnologie maggiormente innovative e digitali.

Ruolo dello Smart Readiness Indicator

Il terzo capitolo è incentrato sullo Smart Readiness Indicator, lo schema di valutazione comune introdotto dall’Unione Europea per classificare la “prontezza” all’intelligenza degli edifici, con lo scopo di sensibilizzare ed indirizzare tutte le possibili figure professionali coinvolte.

Smart Readiness indicator: le funzionalità

In particolare, l’indicatore SRI, grazie alla completa integrazione dei domini tecnologici al suo interno, evidenzia il valore aggiunto degli edifici in termini di efficienza energetica, comfort e sicurezza, “rendendolo più tangibile per gli attori del settore e motivando le parti interessate (amministratori, proprietari, utenti, inquilini e fornitori di servizi) ad accelerare gli investimenti in queste tecnologie”.

Infine, il quarto capitolo del White Paper ci porta nel “mondo reale”, presentando dei casi applicativi, per ospedali e scuole. L’intento è di fornire esempi di soluzioni impiantistiche conformi al PNRR.

Si tratta di “soluzioni atte a determinare i requisiti minimi di qualità, affidabilità e funzionalità dei sistemi nelle fasi di progettazione, realizzazione ed esercizio del sistema nelle sue varie componenti, inclusi esempi di schemi architetturali di impianti e di sistema da considerare come migliori pratiche per un’adozione efficace delle tecnologie digitali”.

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