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Building automation e smart building
La building automation per l'efficienza energetica
Alberto Servida - Anipla - Associazione Nazionale Italiana Per L'Automazione
Sommario
ANIPLA è l'Associazione tecnico-scientifica (non di categoria) che promuove la conoscenza, lo studio e l'applicazione dell'Automazione Industriale in tutti i suoi aspetti tecnologici, scientifici, economici e sociali.
Lo scopo è perseguito attraverso l'organizzazione di Giornate di Studio, workshop, seminari di aggiornamento professionale, webinar (on-demand o in diretta streaming).
Le iniziative ANIPLA sono focalizzate sulle metodologie e tecnologie in tutti i settori industriali (dal food and beverage, all'oil&gas, dal farmaceutico al chimico, dalla building automation alle utilities, dall'automotive all'aerospaziale..)
Building automation (BA): ruolo nelle smart building (SM)
La building automation è una componente tecnologica essenziale delle smart buildings.
Una Smart building è l'insieme di tecnologie integrate e avanzate che rendono più efficiente la progettazione, la realizzazione e l'esercizio degli edifici (di nuova costruzione o il retrofit di edifici esistenti).
La building automation rappresenta il sistema di controllo che consente le gestione ottimale delle tecnologie che compongono la smart building (SB come "processo").
Tra le tecnologie che compongono gli smart building :
- I sistemi di sicurezza (life safety);
- I sistemi ICT;
- I sistemi utente (user system);
- Building automation;
- Facility management system.
I sistemi di building automation consentono di:
- Ottimizzare l'impiego delle utility (energia, raffrescamento, illuminazione, ACS);
- Migliorare il comfort;
- Gestire in tempo reale sia la sicurezza dell'edificio (safety) sia il controllo accessi (security).
La building automation consente la gestione ottimale e coordinata dei vari sottosistemi tecnologici integrati.
Valutazione Impatto building automation sulle Prestazioni Energetiche
Norma di riferimento: UNI EN 15232 (Energy Performance of Buildings - Impact of Building Automation, Controls and Building Management) (2017).
. La norma classifica gli edifici in quattro classi sulla base della tipologia del sistema BAC (Building Automation and Control):
- Non Energy Efficient; edifici con impianti tradizionali senza alcun funzionalità di automazione e di controllo;
- Standard; edifici con sistemi di automazione e controllo standard; con funzionalità minime rispetto alle reali potenzialità. Possono essere dotati di BUS di comunicazione;
- Advanced; edifici dotati di sistemi di automazione avanzati con funzionalità di gestione degli impianti tecnici di edificio (TBM: Technical Building Management) che consente una gestione e un controllo centralizzato e coordinato;
- High Energy Performance; edifici dotati di sistemi BACS (Building Automation Control Systems) e TBM ad alte prestazioni energetiche.
La classificazione avviene sulla base delle funzionalità del sistema implementato.
La norma definisce anche una procedura semplificata per calcolare l'impatto tramite il metodo dei Fattori BAC (BAC: Building Automation and Control) (riferimento classe C).
In letteratura esistono molti lavori che affrontano il problema della stima dell'impatto delle tecnologie avanzate di building automation.
Sono interessanti i dati riportati nel report del 2017 dell'American Council for an Energy-Efficient Economy.
Esempio: Energy Analytics di Carrefour
- Sistema di energy analytics per ridurre i costi attraverso il monitoraggio dei consumi e delle anomalie (Fontana, SAVE Verona, 2017);
- Progetto Board3e: specifiche.
Una Smart building è l'insieme di tecnologie integrate e avanzate che rendono più efficiente la progettazione, la realizzazione e l'esercizio degli edifici (di nuova costruzione o il retrofit di edifici esistenti).
La building automation rappresenta il sistema di controllo che consente le gestione ottimale delle tecnologie che compongono la smart building (SB come "processo").
Tra le tecnologie che compongono gli smart building :
- I sistemi di sicurezza (life safety);
- I sistemi ICT;
- I sistemi utente (user system);
- Building automation;
- Facility management system.
I sistemi di building automation consentono di:
- Ottimizzare l'impiego delle utility (energia, raffrescamento, illuminazione, ACS);
- Migliorare il comfort;
- Gestire in tempo reale sia la sicurezza dell'edificio (safety) sia il controllo accessi (security).
La building automation consente la gestione ottimale e coordinata dei vari sottosistemi tecnologici integrati.
Valutazione Impatto building automation sulle Prestazioni Energetiche
Norma di riferimento: UNI EN 15232 (Energy Performance of Buildings - Impact of Building Automation, Controls and Building Management) (2017).
. La norma classifica gli edifici in quattro classi sulla base della tipologia del sistema BAC (Building Automation and Control):
- Non Energy Efficient; edifici con impianti tradizionali senza alcun funzionalità di automazione e di controllo;
- Standard; edifici con sistemi di automazione e controllo standard; con funzionalità minime rispetto alle reali potenzialità. Possono essere dotati di BUS di comunicazione;
- Advanced; edifici dotati di sistemi di automazione avanzati con funzionalità di gestione degli impianti tecnici di edificio (TBM: Technical Building Management) che consente una gestione e un controllo centralizzato e coordinato;
- High Energy Performance; edifici dotati di sistemi BACS (Building Automation Control Systems) e TBM ad alte prestazioni energetiche.
La classificazione avviene sulla base delle funzionalità del sistema implementato.
La norma definisce anche una procedura semplificata per calcolare l'impatto tramite il metodo dei Fattori BAC (BAC: Building Automation and Control) (riferimento classe C).
In letteratura esistono molti lavori che affrontano il problema della stima dell'impatto delle tecnologie avanzate di building automation.
Sono interessanti i dati riportati nel report del 2017 dell'American Council for an Energy-Efficient Economy.
Esempio: Energy Analytics di Carrefour
- Sistema di energy analytics per ridurre i costi attraverso il monitoraggio dei consumi e delle anomalie (Fontana, SAVE Verona, 2017);
- Progetto Board3e: specifiche.
Video
Building automation e Domotica. I vari componenti di un sistema di building automation
Building automation è oltre la Domotica
Home Automation (domotica)
- Funzionalità limitate;
- Dimensioni medio/piccole;
- Interfacce utente semplificate;
- Bassa/nulla ingegnerizzazione;
- Strumenti di configurazione semplici.
Building automation
- Funzionalità estese;
- Dimensioni grandi;
- Massimo livello di integrazione;
- Elevata customizzazione;
- Ingegnerizzazione elevata;
- Strumenti di configurazione compressi.
I vari sottosistemi sono integrati attraverso uno SCADA (Supervisory Control and data Acquisition).
I vari componenti di un sistema di building automation interagiscono attraverso protocolli eterogenei: l'interoperabilità è critica.
I sistemi di building automation sono sistemi che consentono di gestire e controllare in modo efficace:
- Le utenze termiche (riscaldamento, raffrescamento, produzione di acqua calda sanitaria, ACS e acqua);
. Gli impianti di illuminazione;
. I sistemi di sicurezza (safety e security).
- I sistemi di building automation sono essenziali laddove si produca energia (termica/elettrica) con sistemi di produzione alternativi (da fonti fossili e da fonti rinnovabili).
Conclusioni
Esiste un'ampia letteratura che dimostra come la building automation rappresenti una valida tecnologia per migliorare l'efficienza energetica degli edifici.
La norma UNI EN 15232 (Energy Performance of Buildings - Impact of Building Automation, Controls and Building Management) (2017) è la norma di riferimento per valutare l'impatto della building Automation sulle prestazioni energetiche degli edifici.
La norma definisce (anche) una procedura semplificata per calcolare l'impatto della building Automation.
Il metodo si basa sui Fattori BAC (BAC: Building Automation and Control) (riferimento classe C) che sono stati calcolati attraverso simulazioni numeriche di un'ampia famiglia di scenari di consumo energetico.
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Fonte: H&B Efficienza Energetica Web Edition luglio 2021 Soluzioni innovative e scenari di efficienza per il Building
