Il progredire delle nuove tecnologie 4.0 e della building automation sta favorendo l’evoluzione degli edifici in Smart Building, cioè edifici connessi e intelligenti: possono gestire in modo ottimale l’energia e assicurare un maggiore comfort agli abitanti, rendendoli più consapevoli dei consumi energetici e di come ridurli. Secondo la IEA - International Energy Agency quasi il 40% del consumo di energia nel mondo è imputabile agli edifici.
Al consumo di energia degli edifici, quasi interamente attribuibile al funzionamento degli impianti installati per garantire i servizi connessi all’uso e al comfort abitativo, si somma il crescente aumento delle emissioni di CO2: quanto più un edificio è energivoro, infatti, tanto maggiori saranno le sue emissioni climalteranti. Un uso più intelligente dell’energia e una corretta gestione energetica degli edifici diventano cruciali per raggiungere gli obiettivi delle politiche energetiche europee e nazionali.
La necessità di incrementare il risparmio e l’efficienza energetica ha portato negli anni a una continua revisione al rialzo degli obiettivi UE previsti dal Piano RepowerEU, nell’ambito del pacchetto “Fit for 55”: recentemente la Commissione ha proposto di innalzare dal 9% al 13% il target di efficienza energetica al 2030, rispetto allo scenario di riferimento del 2020.
Un obiettivo ambizioso che, tuttavia, è possibile raggiungere migliorando l’efficienza energetica e rendendo più sostenibili gli edifici: grazie agli Smart Building è possibile usufruire di soluzioni di AI e IoT in grado di controllare, ottimizzare e limitare il consumo di energia e le emissioni di anidride carbonica, contribuiendo alla riduzione dei costi energetici e al miglioramento del comfort abitativo.
La domanda di tecnologie efficienti dal punto di vista energetico in tutti gli edifici, ha generato una forte crescita del mercato globale degli Smart Building: secondo un recente report di Juniper Research, gli edifici intelligenti raggiungeranno i 115 milioni di unità entro il 2026, con una crescita del 150% a livello globale, alla base della quale c’è un sempre più attento efficientamento dei consumi energetici. Per l’Efficient World Scenario della IEA, in media, entro il 2040 gli edifici potrebbero essere quasi il 40% più efficienti rispetto a oggi.
L’IoT per gli Smart Building
Secondo la definizione dell’Energy & Strategy Group del Politecnico di Milano, con Smart Building si intendono gli “edifici i cui impianti sono gestiti in maniera intelligente ed automatizzata, attraverso un’infrastruttura di supervisione e controllo, per ottimizzare il consumo energetico, il comfort e la sicurezza degli occupanti, garantendone l’integrazione con il sistema elettrico”. I sistemi in grado di portare i maggiori vantaggi in termini di riduzione dei consumi energetici sono quelli di energy management e il cuore tecnologico dello Smart Building è l’IoT. Grazie alla digitalizzazione, è possibile dotare questi edifici di soluzioni tecnologiche avanzate, quali sensori, Intelligenza Artificiale, Internet of Things e cloud, per operare un controllo e monitoraggio continuo dell’energia utilizzata per l’illuminazione e per i sistemi di riscaldamento e ventilazione (HVAC) degli edifici e dei parametri ad essi associati. È possibile quindi regolare temperatura, umidità, CO2, impostandoli in base alle condizioni meteo, al tempo di occupazione dell’edificio, alle esigenze di mantenimento della temperatura e del comfort interni.
L’Internet of Things, elemento chiave per la building automation, garantisce la connessione alla rete di tutti i dispostivi e i device presenti e assicura la disponibilità dei dati acquisiti dai numerosi sensori dislocati nell’edificio. Dati che, costantemente elaborati da piattaforme AI, restituiscono informazioni utili per suggerire o mettere in atto direttamente le azioni necessarie per il funzionamento ottimale dei sistemi di energy management, aumentando così l’efficienza operativa, ottimizzando l’utilizzo delle risorse (come elettricità, acqua e gas) e individuando le possibili anomalie.
Le applicazioni di Real-time energy monitoring per la registrazione del consumo energetico in tempo reale e la restituzione di informazioni sulle modalità di utilizzo dell’energia – in termini di illuminazione, riscaldamento e condizionamento dell’aria – sono ormai uno standard consolidato negli Smart Building.
I vantaggi economici degli Smart Building
Abilitare gli edifici al monitoraggio attraverso i sensori combinati con piattaforme IoT intelligenti per la gestione e l’automazione delle funzioni di illuminazione, riscaldamento e ventilazione degli ambienti degli edifici, consente quindi di:
- efficientare in maniera crescente i costi;
- abbattere le emissioni di CO2;
- migliorare il comfort interno per chi abita o lavora nell’edificio.
La gestione dei servizi abilitati dall’automazione intelligente alla base degli Smart Building viene affidata a Facility ed Energy Manager che, grazie alle tecnologie digitali, riescono a ottimizzare la propria attività.
Una maggiore integrazione tra sistemi eterogenei costituisce indubbiamente un vantaggio competitivo sotto l’aspetto energetico, del comfort, dell’efficienza, dei consumi e dei costi TCO (Total Cost of Ownership). In tal senso, un Sistema di Gestione Energetica dell’Edificio (BEMS - Building Management Energy System) consente una migliore visibilità di tutti i servizi infrastrutturali e garantisce che i componenti operino secondo gli standard più elevati. Qual è dunque il risparmio energetico in termini economici?
In base ad alcuni studi e ricerche, grazie all’implementazione di tecnologie di IoT e AI, si potrebbe ridurre il consumo di energia del 40% e i costi di manutenzione dal 10% al 30%. Contemplando anche l’adozione di smart window, cioè di finestre intelligenti, un report della California Energy Commission stima risparmi compresi tra il 19-26% sul riscaldamento/raffrescamento e tra il 48-67% sull’illuminazione.
Secondo l’ENEA, dalle valutazioni effettuate in base alla Norma EN 15232 “Prestazione energetica degli edifici – Parte 1: Impatto dell’automazione, del controllo e della gestione tecnica degli edifici”, il potenziale risparmio energetico legato all’adozione dei sistemi di gestione dell’energia può essere stimato fino al 20% nel settore residenziale e fino al 30% nel settore non residenziale. In termini economici, quindi, il risparmio energetico può variare in funzione del tipo di edificio, delle esigenze di performance e della tecnologia offerta dal provider, con una stima in media tra il 15% e il 30%.
