Quanto è importante oggi lo Smart Building? Per capirlo, è bene partire dai dati sul parco edilizio italiano. L’ENEA, citata dall’ultimo Smart Building Report dell’Osservatorio Energy & Strategy del Politecnico di Milano, evidenzia che il nostro parco edilizio al 2021 ha un totale di circa 13,5 milioni di edifici che corrispondono a più di 3,5 miliardi di metri quadrati di superficie. Il 92% degli edifici appartiene al settore residenziale, mentre il restante 8% ricade nel terziario.
Con la differenza che gli edifici del terziario rappresentano il 15% della superficie complessiva in metri quadrati, poiché hanno una metratura media superiore per singolo edificio rispetto a un immobile residenziale. Se ne ricava che la strada per trasformare tutto questo patrimonio immobiliare in tanti edifici “intelligenti” deve passare necessariamente da interventi che vanno dall’efficientamento energetico fino alla riqualificazione strutturale, su cui innestare poi tecnologie che sfruttano sensoristica e analisi dei dati.
Cosa si intende per Smart Building
È lo stesso Osservatorio Energy & Strategy a proporre una definizione di Smart Building, specificando che si tratta di “un edificio in cui gli impianti in esso presenti sono gestiti in maniera intelligente e automatizzata attraverso l’adozione di una infrastruttura di supervisione e controllo al fine di minimizzare il consumo energetico e garantire il comfort, la sicurezza e la salute degli occupanti, assicurandone, inoltre, l’integrazione con il sistema elettrico di cui il building fa parte”.
Alla luce di questa definizione, l’architettura di uno Smart Building comprende dispositivi hardware e software che si possono suddividere idealmente in una piramide formata da 3 layer. Alla base si collocano i building devices and solutions a cui fanno riferimento i diversi impianti e le varie tecnologie presenti all’interno dell’edificio. Sopra si posizionano le automation technologies che includono la sensoristica connessa agli impianti che serve sia a fa sì che gli “attuatori” eseguano i comandi elaborati dalle piattaforme di controllo e gestione, sia a raccogliere i dati.
In cima, infine, ci sono le piattaforme di controllo e gestione che racchiudono i software di raccolta, elaborazione e analisi dei dati acquisiti dalla sensoristica installata sugli impianti. A completare la piramide, percorsa verticalmente, va considerata l’infrastruttura di rete, wireless o cablata, che permette la comunicazione tra sensori e piattaforme di controllo e gestione.
Perché gli Smart Building sono considerati importanti
Esiste oggi un indicatore di “smartness” per gli edifici, introdotto con la revisione del 19 giugno 2018 della Direttiva europea sul rendimento energetico nell’edilizia, la Direttiva 844/2018 EPBD (Energy Performance Building). Lo Smart Readiness Indicator (SRI) previsto nel provvedimento ha l’obiettivo di definire una metodologia di calcolo, comune ai paesi membri dell’Ue, al fine di classificare il livello di “intelligenza” di un edificio. In sostanza, lo SRI conferma l’importanza degli Smart Building, tanto da volerne misurare la consapevolezza riguardo ai vantaggi dal punto di vista energetico e di comfort.
L’indicatore, a tale scopo, valuta:
- facilità d’uso e mantenimento di condizioni climatiche interne ottimali;
- capacità di migliorare l’efficienza energetica e il funzionamento dell’edificio attraverso il monitoraggio dell’energia consumata;
- flessibilità sulla quantità di energia elettrica consumata dall’edificio, con la possibilità di operare in ottica di demand response in funzione degli input ricevuti dalla rete elettrica;
- interoperabilità dei sistemi, tra cui contatori intelligenti, sistemi di automazione e controllo dell’edificio, elettrodomestici connessi, dispositivi autoregolanti per il controllo della temperatura, sensori di qualità dell’aria e ventilazione;
- sfruttamento del potenziale delle reti di comunicazione esistenti, in particolare dell’infrastruttura fisica interna all’edificio.
Come gli Smart Building migliorano la produttività
Se i criteri previsti dallo Smart Readiness Indicator possono far pensare che i vantaggi degli Smart Building siano soprattutto di natura economica, come nel caso della maggiore efficienza e del risparmio energetico, non vanno sottovalutati gli aspetti legati al comfort e al benessere psicofisico degli individui.
Aspetti che favoriscono la produttività, visto che un ambiente più sano e confortevole si candida a ospitare lavoratori più soddisfatti, bendisposti a soggiornarvi. Infatti, il monitoraggio costante di qualità dell’aria, di sistemi di illuminazione e di temperatura o di livelli di inquinamento acustico rende gli edifici più accoglienti, facendo diminuire la morbilità degli occupanti e, di conseguenza, la percentuale di assenteismo.
Inoltre, gli Smart Building si prestano a supportare l’equità sociale, in quanto non ostacolano la permanenza delle persone più vulnerabili che sono più esposte a malattie in contesti poco salubri. Per questo salute e sostenibilità, insieme ad automazione, costituiscono i pilastri concettuali che qualificano lo Smart Building.
Sostenibilità e Smart Building: i vantaggi
Sul fronte della sostenibilità degli edifici, da qualche anno si sono affacciati sul mercato alcuni operatori che certificano sia la qualità costruttiva dell’immobile sia le sue caratteristiche intrinseche con riferimento al benessere garantito alle persone. Tra quelli più diffusi in Italia, possiamo citare LEED, WELL e BREEAM.
Il programma LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) prevede una certificazione volontaria focalizzata sulle fasi di progettazione e costruzione di un edificio, nonché su quelle successive di gestione. Il suo scopo è quello di aumentare il livello di risparmio energetico e idrico dei building e di abbattere contemporaneamente le emissioni di CO2.
Da qui i vantaggi attesi dalla sua adozione, che vanno dal miglioramento dell’impatto ambientale al contenimento delle spese energetiche, dall’ottimizzazione dei consumi alla riduzione dei rifiuti, fino all’incremento di competitività dell’edificio sul mercato.
La certificazione WELL
La certificazione WELL, invece, è un sistema che serve a definire i parametri con cui gli immobili possono migliorare il benessere delle persone. Attraverso 10 indicatori (aria, acqua, nutrizione, luce, fitness, comfort termico, suono, materiali, mente, comunità) punta a far ottenere benefici in termini di maggiore produttività e di calo della percentuale di malattie e assenteismo.
La valutazione BREEAM
BREEAM (Building Research Establishment Environmental Assessment Method), infine, si concentra nella valutazione della performance ambientale degli immobili. Prendendo in considerazione 9 categorie (energia, salute e benessere, materiali, gestione, inquinamento, ecologia e utilizzo del territorio, trasporti, rifiuti e acqua) misura fra gli altri l’impiego delle migliori prassi e dei migliori prodotti di bioedilizia, le soluzioni innovative per l’edilizia green e l’abbassamento dei costi e degli interventi di manutenzione.
Un caso di studio di successo: esempio di edificio intelligente
Lo Smart Building Report 2022 esplora un caso di studio che consente di osservare in che modo i contenuti teorici esposti finora si traducono in realtà. Riguarda un campus universitario con una superficie di circa 1700 metri quadri all’interno del quale si trova un edificio formato da un totale di 9 aule che possono ospitare fino a 350 posti a sedere. Le innovazioni dello Smart Building, rese possibili da una piattaforma digitale modulare e centralizzata che potenzia i servizi preesistenti e abilita nuove funzionalità, abbracciano 4 ambiti: energy, comfort & health, safety & security, general services.
Energy
Sul fronte energetico, gli impianti HVAC (Heating, Ventilation and Air Conditioning) del campus sono muniti di sensori che permettono di scambiare informazioni con la piattaforma di monitoraggio e controllo in modo tale da ottenere dati in tempo reale sul consumo energetico dell’edificio da impiegare per eventuali ottimizzazioni. Allo stesso tempo, il sistema di illuminazione è in grado di regolare automaticamente l’intensità della luce a seconda dell’orario, delle condizioni atmosferiche e dello stato di occupazione della stanza.
Comfort & health
Tutte le aule, rese flessibili da diversi layout modulari, sono dotate di display HQ e di lavagne digitali interattive che semplificano la condivisione e la collaborazione sia da remoto sia in presenza. La disposizione di microfoni e altoparlanti, inoltre, garantisce la massima copertura in ogni aula, così come la presenza di videocamere di ultima generazioni offre campo visivo adeguato, abilitando inquadrature “intelligenti” che mostrano ad esempio le persone in aula e non le sedie vuote. A questo si aggiunge il monitoraggio delle condizioni ambientali all’interno dell’edificio che registra qualità dell’aria, temperatura e utilizzo degli spazi.
Safety & security
Il monitoraggio dell’utilizzo degli spazi avviene grazie a rilevatori di presenza e di people counting che segnalano quando viene superata la capienza consentita per ogni singola area. Le tecnologie RTLS (Real Time Locating System) si prestano sia al soccorso in caso di emergenza sia alla prevenzione dei rischi di furto e allo smarrimento degli oggetti. Vige anche un sistema di videosorveglianza e di controllo degli accessi basato su funzionalità di Artificial Intelligence che protegge i beni di valore e si sposa con la verifica della presenza in aula degli studenti registrati alla lezione tramite device localization.
General services
Tra i servizi generali che il campus “intelligente” offre, rientra l’esposizione di informazioni sulle pareti LED e sui monitor LCD all’ingresso degli edifici e nei display a pavimento. In più, vi è l’opportunità di prenotare e gestire gli spazi condivisi mediante display interattivi nei quali selezionare parametri quali durata, ricorrenza periodica, condizioni ecc. Infine, poter “esplorare” virtualmente i singoli spazi dell’edificio tramite supporti di map visualization e navigation è un’ulteriore modalità smart di usufruire del building.
