COMUNE DI ROMA

COMUNE DI ROMA
DIP. XV
L’EDILIZIA SOSTENIBILE
USO RAZIONALE DELLE RISORSE
NATURALI E RISPARMIO ENERGETICO
LA CASA INTELLIGENTE
arch G. Fasano
ROMA 24.11.2004
Energy consumption in the
buildings sector
Energy demand in 2000
Residential
and
Tertiary
41%
31%
Transport
28%
Industry
Energy consumption by end
use in EU tertiary buildings
Water heating Cooking Lighting
5%
14%
9%
Cooling 4%
Energy consumption by end
use in EU residential
buildings
Water heating 25%
Cooking 7%
Other16%
Space heating 52%
Space heating 57%
LA CASA INTELLIGENTE- ENEA
Electric 11%
Appliances
Heating : potential savings
EU wide thermal insulation regulations have potential
Comparison of consumption applying the model building regulation
in Denmark in each Member State (climate-corrected)
35
30
25
20
15
10
5
0 B
Consumption if
Danish
regulation
applied
Existing
consumption
DK D
EL E
F
IRL I
L
NL A
P FIN S
UK
[kWh/ m³a]
Extreme differences exist in thermal building regulations
Promoting thermal insulation regulations to a level already attained by
some Member States could result in substantial energy savings
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DIRETTIVA 2002/91/CE
PARLAMENTO EUROPEO E
DEL CONSIGLIO
SUL RENDIMENTO ENERGETICO IN
EDILIZIA
SINTESI DEGLI ASPETTI
SIGNIFICATIVI
Space heating, useful energy per square metre per degree day
Source: National energy studies, building surveys, LBNL
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CONSUMI NEL CIVILE
Valori in kTep
Consum i totali nel civile
80000,00
70000,00
60000,00
50000,00
40000,00
30000,00
20000,00
10000,00
0,00
1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003
GPL
CH4
Gasolio
Olio
Carbone
Legna
Energia elettrica
Consumi tot. In termini primari
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SITUAZIONE CIVILE
¾
¾
Domanda in crescita qualitativa: molti elettrodomestici, illuminazione,
riscaldamento, raffrescamento, servizi igienici, qualità dei materiali,
comunicazioni con l’esterno, elettronica per il tempo libero
•
Parco abitativo nazionale stazionario, parco terziario poco noto e mutevole
nel tempo
•
Residenziale: 27.9 milioni unità abitative (dato 2001), 150.000 nuove/anno,
21 milioni di famiglie
•
Necessità del recupero (63% edifici con età > 30 anni e nessun intervento da
oltre 20 anni)
•
Ottimizzazione delle risorse: unire interventi architettonici con impiantistici e
funzionali
LA CASA INTELLIGENTE- ENEA
w
¾
FATTORI CAMBIAMENTO
•
Consumi energetici nel civile rapportati al PIL diminuiti del 30%
nell’ultimo ventenni Motivi: maggiore coscienza, costi, isolamento
degli involucri, riscaldamento individuale, inasprimento normativa
•
•
Miglioramento della qualità della vita
•
Edificio sempre più integrato nelle reti urbane energetiche e
informatiche, economie di scala, mobilità virtuale (telelavoro)
•
Modificazioni in atto nell’uso degli edifici e negli orari di operatività
•
Casa del prossimo futuro: automatizzata, connessa alle reti, situata in
uno spazio urbano migliorato nel paesaggio, nei servizi, nella qualità
della vita. Edificio Intelligente tecnologia del futuro
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L’EDIFICIO INTELLIGENTE
UNA NUOVA TECNOLOGIA
PER L’EFFICIENZA ENERGETICA
E LA QUALITÀ DELLA VITA
EDIFICIO INTELLIGENTE 1
• Tutte le funzioni sono controllate da un sistema
informatico collegato in rete a sensori ed attuatori
sull’intero edificio, che, a sua volta, fa parte del sistema.
Interfacce ergonomiche per ogni utenza
Integrazione, molto più di una somma di automazioni.
Sistema olistico.
• CIB (Computer Integrated Building), rivolto al terziario
dei servizi (banche, centri direzionali, servizi tecnologici),
domotica, rivolta alla gestione delle abitazioni, teleservizi
in rete, diversificati, crescenti nel tempo
• Modularità (sia HW che SW) e standardizzazione a
garanzia dell’utenza; competizione degli standard (EIBA,
ECHELON, ecc.)
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EDIFICIO INTELLIGENTE 2
• Presenza
sul
mercato
proveniente
dal
filone
dell’automazione industriale e da quello degli antifurti.
Conflitto economia/qualità/affidabilità. Insieme intermedio
spopolato
• Monitoraggio e controllo in tempo reale di tutte le funzioni
del sistema edificio/impianto/utenza/clima in tempo reale,
considerando tutte le interazioni e ottimizzando le
prestazioni secondo criteri prefissati o perfezionabili nel
tempo
• Miglioramenti potenziali dell’efficienza energetica
dell’ordine del 25%. Miglioramenti di qualità della vita.
Sicurezza e protezione, illuminazione, IAQ, BOFD
(Building optimization and fault detection)
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EDIFICIO INTELLIGENTE 3
• Potenziale accesso al mercato dei teleservizi:
manutenzione,
amministrazione,
acquisti,
banca,
telescuola, telemedicina, teleassistenza
• Nicchie privilegiate come rapporto costi/benefici : anziani
soli, sempre più numerosi nella nostra società,
contenimento dei consumi di climatizzazione annuale,
specie estiva, ecc.
• Aspetti economici non trascurabili. L’arma tariffaria viene
usata per contenere i consumi. Esiste anche un problema di
monopoli, forse in fase di superamento.
• Si ritengono accettabili oggi costi del sistema domotico
dell’ordine del 15% del costo dell’abitazione.
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E.I. Alcuni vantaggi
– Risponde ed adatta i sistemi in modo automatico
con le esigenze dell’utenza e con l’operatività
energetico-ambientale
– Flessibilità e contenimento dei costi nella
riconfigurazione del sistema e degli spazi per
es.modifica delle destinazioni d’uso o degli spazi
lavorativi, nuove tipologie di lavoro etc.
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SUPPORTI DI COMUNICAZIONE
- cavo bipolare intrecciato o doppino
- cavo coassiale
- fibra ottica
- raggi infrarossi
- onde convogliate
- onde radio
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APPLICAZIONI
- illuminazione (naturale, artificiale e mista)
- comfort
- sistemi di sicurezza
- citofonia e videocitofonia
- automazione e controllo tapparelle
- apparecchiature domestiche bianchi e
bruni
- ecc.
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EDIFICIO INTELLIGENTE
PRINCIPALI CARATTERISTICHE
• Prestazioni negli ambiti della:
– Salute, sicurezza, produttività energia e impatti
ambientali, comfort, teleservizi etc.
• Ambiente:
– microclima, occupabilità, destinazione d’uso, servizi
• Utenza interessata:
– Occupanti, proprietari, agenti di mercato, società di
servizi ecc.
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PROGETTO INTEGRATO
CRITICITÀ
• Soluzioni progettuali possono entrare in conflitto tra loro
per soddisfare diverse richieste di utenza p.es.:
– comfort termico ed illuminotecnico
– architettura interna e uso dell’energia
– costi e finiture
• Necessità di armonizzazione:
– Approccio integrato (progetto, realizzazione e gestione)
– Modelli d’uso e richieste di utenza definiscono la
geometria dell’edificio ed I suoi componenti
architettonici
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MODELLI ADATTIVI
• Comfort è un parametro soggettivo ma un E.I. Può
soddisfare differenti richieste adattando il sistema:
– Alle condizioni climatiche esterne
– Tipo di attività
– Tipologia di organizzazione aziendale
• I set point dei parametri microclimatici si adattano
alle condizioni di utenza
• L’applicazione di algoritmi flessibili possono
portare a risparmi nell’ordine del 25%
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•LO STANDARD KONNEX
– BatiBUS Club International (BCI)
– European Installation Bus Association (EIBA)
– European Home Systems Association (EHSA)
un’unica organizzazione per promuovere uno standard
comune europeo KNX, che integra i protocolli: BatiBUS,
EIB and EHS.
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Esempio applicativo Home automation
Fonte ing M. Dosio ANCISS
1 Comandi
2 Stato
3 Eventi
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ADATTABILITÀ DEI SISTEMI
Fonte ing M. Dosio
ANCISS
230V
TP (Twisted Pair)
Main
distribution
Socket
230V
230V
Lighting
Sun blinds
Heating
Security
PL (Power-Line)
RF (Radio Frequency) or IR (Infrared)
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Washing
machine
Oven
LABORATORIO
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VISTA SUD
PRESENTAZIONE EDO
IL LAB O R ATO R IO
Cubatura totale 900mc
Sup.85 Mq /piano
Costo 650 000 Euro
Descrizione dell’edificio
Piano seminterrato: locale
tecnologico e are box.
Piano terra: appartam ento
con predisposizione per
portatori di handicap
Piano prim o:
appartam ento tipo
Piano copertura: locale
tecnologico
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MATERIALI- vetro
LA CASA INTELLIGENTE- ENEA
EC
PREVISIONI DI R.E.
Il r is p a r m io e n e r g e tic o d o v u t o a ll’a p p lic a z io n e d i q u e s ti
s is te m i, c o m p e n s a u n a s p e s a in iz ia le c h e i n p o c o te m p o s i
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C O S T I-B E N E F IC I:
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60
LA CASA INTELLIGENTE- ENEA
BEMS NELLA EU15
IL MERCATO NELLA EU 15 (elaborazione ENEA al
1999)
350
300
200
150
100
50
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Au
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MEURO
250
LA CASA INTELLIGENTE- ENEA
MEURO/year
TREND DEL MERCATO BEMS
Previsione al 2010
18000
16000
14000
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
LA CASA INTELLIGENTE- ENEA
MERCATO IN ITALIA
FONTE ANCISS-ENEA
Electronic components
Automation & measurements
15
3
21
Security & buildingautomation
Electromedicals
11
Telecomunication
Informationtec.
41
3
Electronic consumables
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6