Appunti di Sistemi domotici per l'architettura

HVAC HVAC

CSMA/CA → Carrier sense multiple access / Collision avoidance

•

La building automation e l’efficienza

energetica degli edifici _ secondo ABB

ABB azienda europea più attiva nel campo dell’automazione

Migliorare efficienza energetica:

Comportamenti da parte degli utenti

• Usare materiali e utenze efficienti

• Monitoraggio e controllo continuo dei consumi

• Gestione e ottimizzazione dell’energia usata

•

Gli ultimi due aspetti sono legati alla domotica. Impianto demotico costa in genere 1/5 del prezzo

dell’impianto elettrico, ad esempio se l’impianto elettrico è 15 000 €, l’impianto demotico sarà 3 000 €

e quindi in totale si andrà a spendere 18 000 €.

Appunti di Sistemi Domotici per l’Architettura 7

La norma EN15232 definisce quattro diverse classi di efficienza energetica per la classificazione dei

sistemi di automazione di edificio, valide sia per le applicazioni di tipo residenziale sia per le

applicazioni di tipo non-residenziale EN15232: Ambito legislativo italiano

Efficienza energetica negli edifici →

Le regioni iniziano a recepire le indicazioni della EN15232, prescrivendo come obbligatoria l’adozione

di sistemi di automazione in edifici residenziali e non residenziali

La prima regione a recepire la norma è per il momento l’Emilia Romagna con il Decreto

• Regionale 1362 del 30/09/2010:

Classe C dotazione minima di sistemi di automazione per edifici nuovi o in

!

• ristrutturazione

Classe B dotazione minima di sistemi di automazione per edifici pubblici, o adibiti ad uso

!

• pubblico, nuovi o in ristrutturazione

Appunti di Sistemi Domotici per l’Architettura 8

Installazione Tradizionale vs Home&Building Automation

Home automation permette la gestione di scenari

Prese controllate

• Termoregolazione a zone

• Comando remoto da smartphone

• Monitoraggio dei consumi di energia elettrica

•

Monitoraggio e gestione dell’impianto

BMS

Building

Management

System

Appunti di Sistemi Domotici per l’Architettura 9

L’architettura del sistema

Non esisteva un’unica azienda che si occupa di tutti gli aspetti della domotica.

KNX

KNX o connect è un sistema general purpose ed è lo standard mondiale aperto per la building

automation. Il linguaggio è aperto ma serve una certificazione per progettare una rete di questo tipo.

Esiste anche un software specifico che serve per programmare una rete domotica KNX.

Vantaggi del KNX:

Standard internazionale (CENELEC, CEN, ISO/IEC, SAC, ANSI/ASHRAE)

• Interoperabilità & interworking di prodotti di diversi costruttori, grazie alla

• certificazione dei prodotti KNX

Garanzia di un prodotto di alta qualità (ISO 9001)

• Un unico software di programmazione ETS® indipendente dai produttori

• Utilizzo in tutte le applicazioni per il controllo della casa e dell’edificio

• KNX è adatto per l’uso nei differenti tipi di edifici

• KNX supporta diversi modi di configurazione (E-Mode, S-Mode)

• KNX supporta diversi mezzi di comunicazione (TP, PL, RF e IP)

• KNX può essere interfacciato ad altri sistemi, ovvero altri protocolli diffusi per applicazioni

• specifiche (ad esempio BACNET, DALI per l’illuminotecnica)

KNX è indipendente da ogni tecnologia hardware o software

•

Appunti di Sistemi Domotici per l’Architettura 10

Installazione centralizzata vs Installazione distribuita

Installazione ibrida

L’installazione ibrida è la più conveniente. Il portfolio di prodotti KNX ABB permette installazioni ibride

che combinano i vantaggi delle due gamme, garantendo la migliore flessibilità e modularità possibile:

Dispositivi modulari da guida DIN

• Dispositivi da incasso Mylos KNX

•

Appunti di Sistemi Domotici per l’Architettura 11

Molteplici funzioni per l’Efficienza Energetica

Casi studio

Si riferiscono a grandi ambienti

Accenture, Milano

17.000 mq di cui

9.000 coperti Circa

1.000 persone.

Presenza e

regolazione costante

luminosità:

Appunti di Sistemi Domotici per l’Architettura 12

Supervisione e montaggio. Il risparmio in termini di combustibili fossili o CO2 o numero di alberi:

La Sapienza, Roma

Appunti di Sistemi Domotici per l’Architettura 13

Alberghi

Hotel Ipoint San Giovanni Persiceto (Bologna), 65 stanze

Controllo dell’accesso degli ospiti dalla Reception

Segnalazioni su anomalie del sistema di automazione e di tutti gli impianti ad esso collegati,

• come quello antincendio e di videosorveglianza

Attivazione scenari pre-impostati come la chiusura dei tendaggi o l’abbassamento delle

• tapparelle

Affidabilità ed esperienza

Più di 60 hotel e residence realizzati in Italia

• Realizzazioni anche nel mondo (Francia, Spagna, Arabia Saudita, Emirati Arabi

•

Flessibilità

Hotel di 10-15 stanze e piccoli residence e B&B

• Hotel business e di lusso da 200-250 stanze (l’albergo attirerà più ospiti)

•

Centri commerciali

Centro commerciale San Lazzaro (Piacenza), 6.000 mq totali, Più di 50 negozi

Controllo dell’illuminazione in tutto il centro commerciale (on/off, scenari, on/off generale o di

• settore, definizione fasce orarie, ecc.)

Controllo e gestione della climatizzazione e della termoregolazione

• Movimentazione utenze motorizzate (vetrate piramide vetro formata dalle facciate dell’edificio)

• Gestione da remoto e controllo centralizzato dell’impianto

• Risparmio sui consumi energetici annuali > 20 % 80.000 KWh 12.000 €

•

Edifici pubblici

Palazzo Regione Molise (Campobasso), 6.660 mq

Regolazione luci in funzione della presenza di persone e del livello d’illuminazione naturale

• Controllo climatizzazione in funzione della presenza di persone, dell’apertura delle finestre e

• dell’irraggiamento solare

Controllo, comando e supervisione, tramite un PC e un touch panel installati in portineria, di tutti

• i dispositivi e l’impianto

Risparmio sui consumi energetici annuali 50.000 KWh 10.000 €

• (solo illuminazione)

Appunti di Sistemi Domotici per l’Architettura 14

Edifici a Energia Zero

Il protocollo SACERT ZEB

Argomenti:

La Direttiva europea 31/2010 e gli edifici a energia quasi zero

• Elementi che caratterizzano le metodologie esistenti per gli edifici ZEB

• SACERT ZEB, il protocollo di SACERT per gli edifici a energia zero

• La procedura operativa e i ruoli di competenza

• Il bilancio energetico dell’edificio SACERT ZEB

• Le richieste vincolanti

•

DIRETTIVA EUROPEA 31/2010/UE

Articolo 9: Edifici a energia quasi zero.

Gli Stati membri provvedono affinché:

A. entro il 31 dicembre 2020 tutti gli edifici di nuova costruzione siano edifici a energia quasi zero

B. entro il 31 dicembre 2018 gli edifici di nuova costruzione occupati da enti pubblici e di proprietà di

questi ultimi siano edifici a energia quasi zero

Gli Stati membri procedono inoltre, sulla scorta dell’esempio del settore pubblico, alla definizione di

politiche e all’adozione di misure, quali la fissazione di obiettivi, finalizzate a incentivare la

trasformazione degli edifici ristrutturati in edifici a energia quasi zero e ne informano la Commissione

nei piani nazionali di cui al paragrafo 1.

Articolo 2: Definizioni:

«edificio a energia quasi zero»: edificio ad altissima prestazione energetica, determinata

• conformemente all’allegato I. Il fabbisogno energetico molto basso o quasi nullo dovrebbe

essere coperto in misura molto significativa da energia da fonti rinnovabili, compresa l’energia

da fonti rinnovabili prodotta in loco o nelle vicinanze

«prestazione energetica di un edificio»: quantità di energia, calcolata o misurata, necessaria per

• soddisfare il fabbisogno energetico connesso ad un uso normale dell’edificio, compresa, in

particolare, l’energia utilizzata per il riscaldamento, il rinfrescamento, la ventilazione, la

produzione di acqua calda e l’illuminazione.

Appunti di Sistemi Domotici per l’Architettura 15

Bilancio energetico

Sulle ascisse c’è l’energia consumata e sulle ordinate quella generata. Gli edifici ad energia zero

consumano più o meno quanta energia generano e quindi il loro far bisogno è nullo. Questo

bilanciamento va fatto annualmente:

Consumi di energia elettrica ridotti e limitati

• Generare energia elettrica per bilanciare

•

Edifici ad alta efficienza

prestazioni dell’involucro

Le riducono notevolmente i fabbisogni energetici per la

• climatizzazione Bioclimatica

I principi dell’Architettura diventano i principi dell’Architettura (sfruttamento del

• comportamento passivo dell’edificio, guadagni diretti, serre solari, ecc.)

fonti energetiche rinnovabili

Le (solare termico, solare fotovoltaico, eolico, biomassa, ecc.)

• diventano le risorse energetiche da utilizzare al massimo della loro potenzialità

fonti energetiche convenzionali

Le hanno una funzione integrativa nel bilancio energetico

• dell’edificio più sistemi di generazione

Si passa da un unico sistema di generazione a utilizzati in funzione

• della convenienza economica (es. solare termico, biomassa, pompa di calore, caldaia a

condensazione, si introducono sistemi di accumulo inerziali, ecc.).

home e la building automation

La diventa elemento fondamentale per gestire in modo

• ottimale i servizi energetici

Appunti di Sistemi Domotici per l’Architettura 16

Diverse declinazioni

Parametri di valutazione

Periodo di tempo sul quale calcolare il bilancio

• mensile – stagionale – annuale – vita utile

Unità di misura di riferimento

• energia finale - energia primaria – costi - emissioni

Usi energetici considerati

• climatizzazione invernale

‣ climatizzazione estiva

‣ produzione di acqua calda sanitaria

‣ usi elettrici comuni – non comuni (illuminazione - apparecchiature)

‣

Fonti rinnovabili

• On site - off site

‣ Definizione di un requisito minimo

‣

Prestazione energetica

• Definizione di un requisito minimo

Bilanciamento efficienza energetica / fonti rinnovabili

Appunti di Sistemi Domotici per l’Architettura 17

Casi studio

LEAF HOUSE (ANGELI DI ROSORA – AN)

Palazzina di sei appartamenti

• Impianto solare termico

• Impianto fotovoltaico 20kWp

• Pompa di calore geotermica