Automazione e controllo. L’edificio prende coscienza

In Italia non è lontano il ricordo di quando nelle abitazioni private la frase “accendi la luce” aveva un significato molto più letterale di quello che ha oggi: prendi un fiammifero e dai fuoco allo stoppino della lampada. Molto più vicino nel tempo è il caso degli appartamenti privi di impianto di riscaldamento, quando il calore era fornito da una stufa (o camino) per l’intero edificio e, d’inverno, si scaldava il letto con le braci della stufa stessa contenute in un apposito braciere.

La realtà di oggi è molto differente, ma comporta anche sfide molto più impegnative: se prima era difficile accendere la luce oggigiorno è difficile tenerla accesa senza danneggiare gravemente il proprio portafoglio o l’ambiente (a seconda del grado di egoismo con cui valutiamo le conseguenze delle nostre azioni), se prima le case non avevano impianto di riscaldamento, pur necessitandone, oggi si vogliono case senza impianto di riscaldamento perché non ne necessitano.

In questo scenario si è inquadrato lo sviluppo di sistemi di automazione e controllo degli edifici e/o delle loro parti, in primis gli impianti, che, se limitato ad applicazioni su edifici antropizzati, meglio conosciamo con il termine di domotica.
Essa è nata intorno agli anni Settanta allo scopo di studiare e trovare strumenti e strategie per: migliorare la qualità della vita; migliorare la sicurezza; risparmiare energia; semplificare la progettazione, l’installazione, la manutenzione e l’utilizzo della tecnologia; ridurre i costi di gestione; convertire i vecchi ambienti e i vecchi impianti.

È sempre strano osservare come nel mondo delle costruzioni stiamo sempre inseguendo i medesimi obiettivi (qualità della vita, sicurezza, risparmio energetico), un osservatore esterno potrebbe pensare che il settore dagli anni Settanta non si è poi evoluto molto, e forse avrebbe ragione visto che, per esempio, siamo dovuti arrivare al 2006 per avere una legislazione decente sul tema dell’efficienza energetica degli edifici. Nel caso della domotica, l’impressione è sicuramente errata poiché grandi sono stati i passi avanti del settore.

Se, per esempio, pensiamo ai vantaggi, in termini di comfort ambientale e di minor sfruttamento delle risorse energetiche, di un’integrazione e interazione evoluta tra la facciata dell’edificio e gli impianti, possiamo osservare una storia di costante evoluzione. I primi esempi di facciate che rispondono alle sollecitazioni climatiche esterne non sono certamente recenti, si pensi, per esempio, allo Institut du Monde Arabe di Parigi aperto nel 1987 dove la facciata meridionale, interamente vetrata, è realizzata con 240 pannelli che regolano l’intensità luminosa entrante, e quindi anche l’apporto di calore per irraggiamento, funzionanti come diaframmi di una macchina fotografica e che riprendono le forme dei Moucharabieh caratteristici dell’architettura islamica (vedi figura di apertura).

Oggigiorno si è arrivati alle facciate attive, interattive o intelligenti dove l’integrazione con l’impianto di condizionamento è totale e passa attraverso un sistema unico di automazione capace di interfacciarsi, attraverso l’uso di protocolli di comunicazione aperti, con attuatori a servizio di meccanismi che regolano impianti e porzioni dell’involucro edilizio. Questi sistemi permettono il controllo delle prestazioni ambientali dell’edificio per mezzo di speciali algoritmi presenti nelle stazioni di controllo distribuite sull’edificio stesso e collegate tra loro.

L’utilizzo di cablaggi standard e di protocolli aperti permette la supervisione, il monitoraggio e il controllo anche a distanza attraverso la rete internet.
Il paradigma della comunicazione attraverso standard aperti ci porterà, in un futuro non molto lontano, anche a un uso migliore, più consapevole, dell’energia. È stato dimostrato (1) che il conoscere come l’energia elettrica di casa viene usata porta gli utenti a modificare il proprio comportamento e a risparmiare energia, con risparmi in bolletta tra il 5% e il 15%. Se si considera che in media per ogni abitazione ogni anno si emettono in atmosfera 7,5 tonnellate di CO2 per la sola produzione dell’energia elettrica consumata (2), si capisce che anche un risparmio del 10% sui consumi può portare, se esteso a più abitazioni, a risultati importanti (leggi anche Efficienza energetica degli edifici. Applicazioni Gis). Molte sono le proposte per il controllo dei consumi elettrici residenziali e se nel futuro utilizzeremo i modelli proposti da Google (3), che ha già raccolto le adesioni di alcuni operatori nel campo dell’energia in America ma anche nel mondo, quelli di EDF (4) o quelli proposti da Ambient (5) poco importa (6).
Quello che conta è che in futuro, il nostro cellulare potrà fare qualche cosa di più utile che non lo squillare nel mezzo di una riunione.

Articolo di Fulvio Re Cecconi

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Note
1. Consulta www.eci.ox.ac.uk/ research/energy/downloads/ smart-metering-report.pdf.
2. Dati riferiti agli Stati Uniti.
3. www.google.org/powermeter.
4. www.gillesbelley.fr/en_gillesbelley/ en_Edf_coupe-veille_1. html
5. www.ambientdevices.com/ products/energyjoule.html
6. Il presente articolo è tratto dal n. 6-7/2009 della rivista Ingegneri di Maggioli Editore


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