Architettura integrata e interconnessa per realizzare e gestire edifici non solo ad alte prestazioni energetiche, ma anche caratterizzati da elevata sicurezza e in grado di assicurare comfort e benessere. I diversi attori della filiera raccontano come progettare uno smart building.
Oggi non è possibile pensare a edifici e fabbricati energivori, incapaci di rispondere alle esigenze attuali e con un occhio di riguardo a quelle future.
Per questo da molti anni il concetto di smart building è diventato cruciale sia nelle nuove costruzioni, sia nella riqualificazione degli edifici esistenti. I motivi sono diversi e tutti validi, e influenzano in vario modo le figure coinvolte: architetti, progettisti e installatori.
Qualunque sia il motivo che spinga verso l’adozione di tecnologie per gli smart building, dunque, occorre essere lungimiranti e anticipare – per quanto possibile – i trend futuri.
Le tecnologie digitali esistono da molto tempo e in tutti i settori merceologici. Quella degli edifici paradossalmente è stata tra le prime a svilupparsi, ma il ciclo di vita lungo ne ha determinato una forte inerzia nell’adozione; le nuove soluzioni e i relativi prodotti si stanno quindi facendo largo solo negli ultimi anni. La tendenza è quella di integrare tra loro queste tecnologie per garantire un funzionamento armonioso e coordinato del fabbricato, che è quello che produce la vera efficienza non solo energetica, ma anche funzionale.
Struttura fisica e architettura digitale
La struttura fisica di uno Smart Building comprende i dispositivi hardware e software che consentono di svolgere più funzioni ed erogare servizi. Alla base dell’edificio troviamo i diversi impianti e le tecnologie che assicurano la generazione di energia, l’efficienza energetica, la safety & security, il comfort, e ovviamente la salute degli occupanti. Successivamente troviamo le tecnologie per l’automazione che comprendono la sensoristica connessa finalizzata alla raccolta dati, oltre agli attuatori che eseguono sugli impianti i comandi elaborati dal sistema di gestione e controllo, il cervello dell’edificio intelligente. L’elemento abilitante è rappresentato dall’infrastruttura di rete che e permette la comunicazione tra sensori, attuatori e il sistema di controllo e gestione. Un modello di struttura fisica e architettura digitale dell’edificio ben definita nello Smart Building Report 2021 del Politecnico di Milano rispetto al quale ogni attore della filiera può esprimere un valore aggiunto.
Per essere smart servono i dati
Un punto fermo nella creazione di uno smart building è la sua integrazione con sistemi digitali e con la gestione dei dati in ottica “intelligente”.
La conferma arriva da Annalisa Calastretti, architetto e Project Coordinator dello studio “Il Prisma”.
“Oggi alla base di uno smart building troviamo i servizi agli utenti. Servizi legati al comfort, alla sicurezza, al risparmio energetico e alle funzionalità richieste. Questo rappresenta già di per sé un cambiamento rispetto al passato, perché sono le persone e le loro esigenze a essere al centro e le tecnologie rappresentano il mezzo attraverso il quale queste vengono soddisfatte. Gli spazi devono perciò essere pensati in quest’ottica, e non solo come meri contenitori di persone o cose”.
In questo senso la progettazione fisica e quella digitale sono ormai completamente integrate tra loro e focalizzate sull’esperienza che si intende offrire: dagli uffici all’hospitality, dal retail all’educational, è imperativo stabilire il corretto obiettivo e pensare un ambiente affinché risulti perfetto per il suo raggiungimento.
La pandemia, inoltre, ha accelerato il naturale processo di evoluzione degli edifici, dove ormai si è affermata la modalità ibrida e gli spazi devono essere flessibili e rispondere in base ai feedback offerti dai sensori presenti ormai ovunque.
“Sempre parlando di dati – prosegue Annalisa Calastretti – non ci si deve limitare alla loro raccolta e archiviazione, ma devono essere trasformati in servizi a valore aggiunto in termini di benessere, comfort, sicurezza e sostenibilità. L’obiettivo finale è un edificio rigenerativo, in grado di dare più di quanto prenda dall’esterno, ovviamente mantenendo il proprio focus sulla salute e sul benessere degli occupanti”.
Favorire una gestione e un utilizzo intelligenti dell’energia negli edifici è stato il principale driver nello sviluppo del mercato degli Smart Building.
La sensoristica d’impianto installata negli edifici fornisce infatti la possibilità di gestire l’energia e di ottimizzare i consumi, ma permette anche di monitorare le prestazioni di un impianto e di attivare adeguati interventi in caso di malfunzionamento delle apparecchiature anche prima che scatti un allarme, lavorando così in ottica di manutenzione predittiva.
I numeri esposti nello Smart Building Report 2021 dell’Energy & Strategy Group del Politecnico di Milano danno un’ulteriore conferma di questo trend: con il 55% del totale degli investimenti, è il settore energy a guidare questo cambiamento, seguito da comfort (25%) e da safety and security (20%).
Dall’idea al progetto
L’edificio, inteso nel senso più ampio del termine, è cambiato moltissimo negli ultimi 10/15 anni. È sufficiente osservare le tipologie di impianti presenti: dalla produzione di energia attraverso fonti rinnovabili alla ricarica dei veicoli elettrici, fino alla connettività distribuita praticamente in tutti gli ambienti.
Alberto Fabbro, progettista e titolare di Euro-S, conosce bene l’evoluzione da edifici a smart building.
“L’avvento degli smart building ha decisamente cambiato la modalità con la quale il progettista affronta il dimensionamento delle infrastrutture impiantistiche. Oggi su chi progetta l’impiantistica elettrica ed elettronica incombe una notevole responsabilità sociale: gli edifici hanno un ciclo evolutivo e di rinnovamento estremamente lento, per cui quello che realizziamo non ha solo un impatto sull’immediata fruizione del fabbricato, ma ne determina il comportamento per i prossimi 20 o 30 anni. Risulta dunque evidente come l’impiego delle tecnologie digitali sia ormai non solo necessario, ma anche conveniente sotto molti punti di vista. Il funzionamento di un edificio governato in modo digitale è più performante sin da subito, ma permette di ottenere ulteriori miglioramenti utilizzando i dati generati successivamente”.
Progettare smart building per decarbonizzare
Come sottolineato dalle parole dell’architetto Annalisa Calastretti e del progettista Alberto Fabbro, l’avanzamento tecnologico che ha investito gli Smart Building è stato molto significativo e ha trasformato il paradigma dell’edificio smart rendendolo sempre più articolato e complesso.
È dunque chiaro che la digitalizzazione dell’edificio e la realizzazione di un’infrastruttura possano garantire una miglior gestione dei servizi in esso presenti, ma è fondamentale che tutto questo trovi una corrispondenza anche e soprattutto a livello normativo e regolatorio.
L’Unione Europea ha più volte dimostrato la propria intenzione di rivestire un ruolo da apripista in termini di decarbonizzazione con l’introduzione di direttive e strumenti come il Green Deal Europeo e la Renewable Energy Directive, per raggiungere il cosiddetto Net Zero by 2050, azzerando cioè le emissioni di gas serra al 2050. E anche l’Italia in questi anni ha varato diversi provvedimenti per rendere gli edifici commerciali e residenziali più efficienti e intelligenti.
Non è un caso se una parte consistente dei fondi previsti dal Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR) sia destinata al rinnovamento degli edifici (residenziali e per il terziario): si tratta infatti del modo più rapido ed efficiente per migliorare le condizioni abitative e, nel contempo, ridurre i costi energetici e le relative emissioni di CO2.
Costi di installazione: un falso problema?
Nonostante i dati positivi e le molteplici opportunità, la strada verso gli smart building non è sempre in discesa.
Che si tratti di costruzione o ristrutturazione, occorre prevedere le opportune risorse affinché l’intero processo prenda il via. Ma limitarsi a calcolare i costi iniziali, senza considerare i successivi vantaggi, non è il modo giusto di valutare una struttura la cui vita si misura in decenni.
Luigino Peggiani, Presidente di Inside, ha fatto di questo principio il motore della propria azienda, che si occupa di progettare soluzioni hardware e software per garantire la competitività delle aziende attraverso efficienza, sostenibilità e sicurezza sfruttando le potenzialità combinate dei sistemi di videosorveglianza, della domotica, della building automation e della telematica.
“Non esiste ad oggi una alternativa agli smart building. Se vogliamo avere una visione corretta nel presente e proiettata già nell’immediato futuro, non è possibile compiere una scelta differente. Se poi ci concentriamo sul falso mito del costo, occorre valutare la questione da più punti di vista. Un ambiente più accogliente per gli occupanti consentirà loro di dare il meglio sul lavoro, di intrattenersi di più in un punto vendita, o ancora di godere del massimo comfort possibile quando si parla di ospedali o cliniche. Un dato che un tempo era difficile quantificare, ma che oggi grazie alle tecnologie digitali è possibile tenere in debita considerazione”.
“Non voglio però ignorare la questione prettamente economica. – ammette Peggiani – Per questo occorre fare alcune semplici analisi: la prima è la stima dei costi di gestione nel corso della vita di un edificio. Proiettare una eventuale differenza iniziale lungo gli anni successivi ne modifica l’impatto e la percezione in termini di fruibilità e di efficienza energetica. Più che di spesa, quindi, parlerei di investimento, poiché otterrò benefici superiori grazie alla riduzione dei costi di gestione. Non dimentichiamo, infine, che i moderni smart building sono anche dei generatori di dati: abbiamo visto tutti quanto siano importanti i dati nel mondo informatico o dei social, e nulla vieta di utilizzarli in modi che ora nemmeno immaginiamo per migliorarne ulteriormente la fruizione di un edificio o per diminuirne i costi di gestione”.
Sicuramente la strada da percorrere è ancora lunga, ma una cosa è certa: il mercato riconosce il valore della tecnologia Smart negli edifici ritenendola strategica per raggiungere gli obiettivi energetici e climatici imposti della UE. E grazie al PNRR è possibile centrare l’obiettivo: progettare Smart Building dando una svolta significativa all’efficienza energetica in ambito edilizio e alla digitalizzazione degli edifici.
L’autrice del blog: Alessia Varalda, ingegnere elettrotecnico
Alessia Varalda è ingegnere elettrotecnico, writing and editor consulting, fotografa e blogger.
Appena laureata si è dedicata alla realizzazione di impianti elettrici per poi spostarsi nel mondo delle energie rinnovabili che ama tantissimo. Ha avuto la possibilità di scrivere e seguire il mondo dell’energia tradizionale e rinnovabile grazie ad una casa editrice tecnica. Ha quindi deciso di seguire “l’elettricità” sotto punti di vista diversi. Per circa 13 anni si è occupata de “Il Giornale dell’Installatore Elettrico”, prima come redattore, poi come responsabile della rivista.
Ha seguito, coordinato e realizzato contenuti per altre riviste: Impianti + Rinnovabili, Tecnologie Elettriche, Percorsi Illuminazione e Tis (Il Corriere IdroTermoSanitario). Inoltre ha realizzato due monografie sulle rinnovabili dal titolo Sole Acqua Aria e Acqua. Si è occupata di energia, di illuminazione, di climatizzazione e di rinnovabili. Ha organizzato corsi di formazione, convegni ed eventi legati all’energia e all’integrazione.
Struttura fisica e architettura digitale
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