di Jacopo Romiti
La denominazione “smart building” fa riferimento ad un edificio in cui gli impianti 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 l’edificio fa parte. L’insieme degli strumenti di automazione e regolazione intelligente che permettono di “controllare” e rendere automatiche alcune operazioni all’interno di un edificio viene indicato con il termine BACS (Building Automation and Controls Systems).
In questo articolo pubblicato su INGENIO l’ing. Romiti approfondisce gli aspetti normativi legati ai BACS.
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La denominazione “smart building” fa riferimento ad un edificio in cui gli impianti 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 l’edificio fa parte. L’insieme degli strumenti di automazione e regolazione intelligente che permettono di “controllare” e rendere automatiche alcune operazioni all’interno di un edificio (consentendo al contempo una riduzione dei consumi energetici complessivi) viene indicato con il termine BACS (Building Automation and Controls Systems).
I BACS nella normativa tecnica
Nella norma UNI EN ISO 52120-1:2022 viene fornito l’elenco delle funzioni di controllo, automazione e gestione tecnica dell’edificio che contribuiscono alla prestazione energetica dello stesso e il metodo di definizione dei requisiti minimi per quanto riguarda le funzioni che contribuiscono alla sua efficienza energetica. Inoltre, nella norma è illustrato il metodo da adottare per una prima stima dell’effetto delle suddette funzioni nelle categorie di edifici con profili d’uso tipici.
La norma definisce il BACS come il sistema che al suo interno incorpora servizi, prodotti e software per monitorare e ottimizzare la gestione dell’edificio e conseguire così l’efficientamento energetico dello stesso.
La norma delinea due possibili metodologie per calcolare il contributo all’automazione dell’edificio e al governo della sua prestazione energetica. Le due metodologie sono:
- Il metodo dettagliato: esso consente di classificare i BACS secondo una serie di criteri e di effettuare un’analisi dettagliata della prestazione energetica nel caso in cui siano disponibili informazioni dettagliate sull’edificio, sui sistemi HVAC (ossia di riscaldamento, ventilazione e condizionamento) e sul tipo di funzioni di automazione, controllo e gestione che possono essere applicate. L’applicazione della procedura di calcolo dettagliata implica che siano note tutte le funzioni di automazione, controllo e gestione che devono essere contabilizzate per il funzionamento di un edificio e dei suoi sistemi energetici;
- Il metodo “factor-based”: con esso si può ottenere una stima approssimativa di quanto l’automazione, il controllo e la gestione degli edifici impattino sulla prestazione energetica.
I BACS sono in grado di controllare efficacemente tutti i sistemi energetici di un edificio e tutte le relative funzioni (riscaldamento, ventilazione, raffreddamento, acqua calda, illuminazione, ricarica veicoli, etc.). L’intento di un sistema di automazione e controllo è quello di coordinare queste funzioni in maniera tale da ottimizzare i consumi, garantire la sicurezza e abbattere le emissioni.
Un aspetto fondamentale della norma riguarda l’applicazione dei BACS all’interno dei sistemi di gestione dell’energia conformi allo standard ISO 50001:2018. Nella norma vengono definiti i requisiti del sistema di gestione dell’energia che risulti conforme allo standard e parallelamente il contributo dei BACS all’implementazione e al funzionamento del sistema di gestione all’interno dell’edificio.
La norma UNI EN ISO 52120-1 per l’asseverazione della classe di efficienza dei BACS
La procedura di asseverazione per i BACS definitivi dalla norma UNI EN ISO 52120-1 è fornita dalla recente norma UNI/TS 11651:2023. L’asseverazione consente di verificare la conformità del sistema BACS a una classe di efficienza (A, B, C e D) per gli edifici residenziali e non residenziali valutando le funzioni di controllo per i servizi di riscaldamento, produzione di acqua calda sanitaria, raffrescamento, ventilazione e condizionamento dell’aria, illuminazione, schermature solari, gestione tecnica dell’edificio. Per appartenere ad una classe di efficienza, il sistema BACS deve avere funzioni di controllo pertinenti con funzioni operative di livello di qualità adeguato alla classe stessa. La procedura di asseverazione prevede la compilazione di tre prospetti: uno relativo all’elenco delle funzioni del sistema BACS installato e all’assegnazione alle classi di efficienza, uno relativo ai dati dell’intervento e alla sua descrizione e uno relativo all’asseverazione di conformità alla classe.
La classe di efficienza viene assegnata a seconda delle funzioni del sistema BACS installato attraverso un prospetto che la norma mette a disposizione e che contempla una serie di possibili funzioni raggruppate in categorie:
- Controllo del riscaldamento;
- Controllo della mandata di acqua calda sanitaria;
- Controllo del raffrescamento;
- Controllo della ventilazione e del condizionamento d’aria;
- Controllo del riscaldamento;
- Regolazione dell’illuminazione;
- Controllo delle schermature solari;
La norma propone alcuni esempi di sistemi BACS per edifici residenziali e non residenziali in classi diverse per comprendere le differenze. Ad esempio, vengono confrontati un sistema BACS per un edificio non residenziale (palazzina uffici) con una serie di dotazioni (generatore di calore, macchina frigorifera, ventilazione meccanica, illuminazione, schermature solari ecc.) in classe B e un sistema BACS analogo con dotazioni simili (anche se per edificio residenziale) in classe A. Alcune differenze tra i due sistemi si riscontrano nel sequenziamento dei diversi generatori: quello di classe B prevede le priorità basate sulle caratteristiche e l’efficienza di ogni generatore, in modo da far funzionare ogni generatore al proprio massimo grado di efficienza mentre il sistema di classe A prevede un sequenziamento basato sulla previsione del carico, ad esempio in base al COP e alla disponibilità di energia. Ulteriori discrepanze tra i due sistemi, che li collocano in classi differenti, si possono riscontrare nel controllo della ventilazione (nel sistema in classe B viene fatto in base al tempo mentre in quello in classe A in base al carico) e nella regolazione dell’illuminazione (in classe B la regolazione è fatta in base alla luce diurna in modo crepuscolare ON/OFF mentre in quello in classe A è realizzata in modo crepuscolare con regolazione del flusso luminoso).
Smart Readiness Indicator
Nel 2018, attraverso la revisione della Direttiva Europea sul rendimento energetico nell’edilizia (Energy Performance Building Directive 844/2018), è stato istituito un indicatore di “smartness” per gli edifici, definito Smart Readiness Indicator (SRI). La proposta di direttiva in fase di discussione nell’ambito del pacchetto Fit for 55 prevede per altro un rafforzamento di questa previsione.
L’indicatore mira a definire una metodologia di calcolo, comune a livello Europeo, per la classificazione del livello di «intelligenza» (“smartness”) di un edificio, ossia la capacità di migliorare l’efficienza energetica e la performance di comfort degli stessi grazie all’adozione di tecnologie «intelligenti».
Per valutare il livello di intelligenza di un edificio, lo SRI è stato costruito tenendo in considerazione cinque macroaree: comfort, efficienza energetica, flessibilità, interoperabilità e connettività. Ciascuna di queste macroaree contribuisce a definire a quale livello di smartness si attesta l’edificio. In particolare, il comfort quantifica la capacità di adattare l’operatività dell’edificio in risposta alle esigenze dell‘utente, ponendo la dovuta attenzione alla facilità d’uso ed al mantenimento di condizioni climatiche interne ottimali. L’efficienza energetica definisce la capacità di monitorare l’energia consumata e migliorare il funzionamento dell’edificio anche attraverso l’uso di energia prodotta da fonti rinnovabili. La flessibilità esprime la capacità dell’edificio di operare in ottica di demand response rispetto agli input ricevuti dalla rete elettrica, ad esempio attraverso il servizio di interrompibilità dei carichi e modulazione dei consumi. L’interoperabilità fra i vari sottosistemi e dispositivi (es. elettrodomestici connessi, sensori di qualità dell’aria ecc.) definisce la capacità che i diversi componenti dell’edificio siano in grado di scambiarsi informazioni. Infine, il fondamentale concetto della connettività esprime la capacità di sfruttare a pieno il potenziale delle reti di comunicazione esistenti, in particolare l’infrastruttura fisica interna dell’edificio predisposta per l’alta velocità.
La digitalizzazione dell’edificio e la realizzazione dell’infrastruttura per la miglior gestione dei servizi da diversi anni sono oggetto dell’azione normativa e regolatoria. Data la maggior consapevolezza degli utenti degli edifici nel settore terziario, la necessità di intervenire a livello legislativo è stata più rilevante in ambito residenziale.
Una decisiva svolta per la diffusione del concetto di Smart Building è stata rappresentata dal decreto-legge 12 settembre 2014, n. 133, il quale ha previsto l’introduzione dell’obbligo di dotare di un’infrastruttura fisica multiservizio passiva tutti i nuovi edifici e/o le profonde ristrutturazioni realizzate a partire da luglio 2015. Per infrastruttura fisica multiservizio interna all’edificio si intende il complesso delle installazioni presenti all’interno degli edifici contenenti reti di accesso cablate in fibra ottica con terminazione fissa o senza fili che permettono di fornire l’accesso ai servizi a banda ultralarga e di connettere il punto di accesso dell’edificio con il punto terminale di rete.
Numerosi sono stati gli ostacoli che hanno frenato la piena applicazione di questo obbligo, soprattutto nelle ristrutturazioni degli edifici esistenti. Tra i principali elementi di rallentamento, va considerato che la realizzazione di un nuovo edifico e/o la ristrutturazione di un edificio esistente coinvolgono diversi attori della filiera: progettisti, pubbliche amministrazioni, costruttori, installatori. Tale frammentarietà, unita all’abitudine a lavorare in un certo contesto e con modalità consolidate, ha reso più complesso il recepimento della normativa da parte di tutte le figure coinvolte.
L’adozione della nuova direttiva EPBD spingerà la diffusione dei BACS, a partire dagli edifici del terziario con impianti di climatizzazione di potenza rilevante (290 kW nella proposta della Commissione).
