Dell EMC Forum
OfficeLayout
 

29/09/2017

Share    

di Michele Ciceri

Building automation ed edifici intelligenti

Le soluzioni ICT-oriented conquistano spazio tra le tecnologie per il risparmio energetico negli edifici. In un mercato, come quello della riqualificazione energetica, dal potenziale economico enorme.

© Ingo Bartussek - fotolia.com

Il problema è il tempo in cui si recupera l’extra costo. Se servono 30-40 anni per pareggiare la spesa aggiuntiva di un edificio a energia quasi zero c’è da star sicuri che di edifici di questo tipo ne vedremo pochi. Ancora meno di abitazioni residenziali, tipo le villette, visto che in questo caso il tempo di ritorno dell’investimento supera addirittura la vita utile del fabbricato. Il maggior comfort e la sostenibilità ambientale sono argomenti in grado di far presa, ma troppo fragili se l’ostacolo economico è tanto alto. A questa inevitabile conclusione arrivano concordi tutti gli analisti in tema energy, dall’ENEA al Politecnico di Milano nei rispettivi report annuali.
Serramenti ad alte prestazioni, ventilazione meccanica con recupero di calore per la qualità dell’aria e pannelli fotovoltaici hanno un costo di investimento piuttosto alto, ancora di più se a queste tecnologie si affiancano pompe di calore geotermiche o impianti solari termici per la produzione di acqua calda sanitaria. Per non parlare di soluzioni innovative come il riciclo dell’acqua piovana (attraverso avanzati impianti di domotica o fitodepurazione) o dell’installazione di ascensori con recupero di energia. Se è vero che in tutti i casi si tratta di soluzioni tecnologiche disponibili e collaudate, è altrettanto vero che il risparmio energetico aggiuntivo rispetto a una soluzione standard difficilmente permette tempi di rientro brevi per l’investimento. A farsi un’idea delle difficoltà che stanno attorno alla realizzazione di un edificio energeticamente efficiente aiuta proprio guardare la situazione degli edifici nZEB (nearly Zero Energy Building), le costruzioni a energia quasi zero che la direttiva europea 2010/31 ha reso obbligatorie a partire dal 2020. A oggi il numero degli edifici di questo tipo in Italia è compreso tra 650 e 850 unità, di cui il 93% a uso residenziale. Ciò a fronte di circa 12,1 milioni di edifici residenziali (il 74% costruito prima degli anni ’80) a cui si aggiungono 1,5 milioni di edifici non residenziali.
Inoltre l’attenzione verso le costruzioni a energia quasi zero presenta una spiccata focalizzazione territoriale con appena tre regioni (Trentino Alto Adige, Lombardia e in misura minore Veneto) che mostrano i primi segni del fenomeno. Precisando che in Lombardia gli edifici nZEB costruiti a partire dal 1 gennaio 2016, quando è scattata l’obbligatorietà (la Lombardia ha deciso di anticipare la direttiva europea), rappresentano soltanto il 3% del totale costruito.

La riqualificazione energetica degli edifici esistenti
Sul fronte della riqualificazione energetica degli edifici già esistenti, nel decennio 2007-2016 con il meccanismo degli ecobonus sono stati effettuati circa 3 milioni di interventi di riqualificazione energetica per circa 32 miliardi di euro di investimenti totali (dato ENEA). L’incentivo fiscale funziona al punto che è stato confermato anche nell’ultima legge di bilancio. Inoltre, sono già stati raggiunti gli obiettivi di efficienza previsti dal piano d’azione efficienza energetica (PAEE) 2011 per il periodo 2005-2016 e gli obiettivi 2011-2020, indicati nel PAEE 2014, sono stati raggiunti al 40% con punte dell’84% nel settore residenziale. Il settore terziario che comprende gran parte degli uffici, è più lontano. Fanalino di coda la pubblica amministrazione. Il potenziale di mercato del recupero edilizio è enorme. Oggi in Italia gli edifici ‘vetusti’ con oltre 40 anni sono il 55% del totale, il 76% nelle città metropolitane e il 68% nelle città capoluogo. Ecco perché, grazie agli incentivi fiscali per la riqualificazione energetica (detrazione fiscale del 65%) e per il recupero edilizio (detrazione fiscale attualmente del 50%, ma con aliquote diverse dalla prima introduzione nel 1998), sono stati realizzati oltre 14,2 milioni di interventi che hanno riguardato il 55% delle famiglie italiane in poco meno di 20 anni. Gli investimenti corrispondenti, scrive ENEA, ammontano a 237 miliardi di euro, di cui 205 miliardi hanno riguardato il recupero edilizio e circa 32 miliardi la riqualificazione energetica. Importanti le ricadute occupazionali: nell’ultimo quinquennio 2013-2016 gli investimenti incentivati (sia per la riqualificazione energetica sia per il recupero edilizio) hanno generato complessivamente circa 270mila posti di lavoro diretti ogni anno, che arrivano a oltre 400mila considerando anche l’indotto.

Guardando al solo retrofit energetico, nel 2014-2016 sono stati realizzati circa 1 milione di interventi sugli edifici (Rapporto 2017 ENEA sulle detrazioni fiscali), di cui oltre 360mila nel 2016, anno in cui oltre la metà di essi ha riguardato la sostituzione di serramenti e per circa il 20% la sostituzione degli impianti di climatizzazione invernale e l’installazione di schermature solari. Gli investimenti attivati nel triennio ammontano a circa 9,5 miliardi di euro: oltre il 40% destinato ai serramenti, il 25% alla coibentazione di solai e pareti e il 9% alla riduzione del fabbisogno energetico per il riscaldamento dell’intero edificio. L’ammontare complessivo degli investimenti nel 2016 è stato pari a oltre 3,3 miliardi di euro (7% in più rispetto al 2015). Il valore massimo potenziale delle detrazioni fiscali che potranno essere richieste dai beneficiari nell’arco dei prossimi dieci anni è pari a 2,1 miliardi di euro. Circa l’80% degli investimenti attivati nel 2016 è stato dedicato a edifici costruiti prima degli anni Ottanta; in particolare, circa un quarto delle risorse totali (oltre 810 milioni di euro) è stato destinato a edifici costruiti negli anni Sessanta. Per quanto concerne la tipologia edilizia, circa il 40% degli investimenti, pari a oltre 1,3 miliardi di euro, ha riguardato una costruzione isolata; oltre il 31% delle risorse (pari a poco più di 1 miliardo di euro) ha invece interessato interventi su edifici in linea e condomini con più di tre piani fuori terra. A edifici a schiera e condomini fino a tre piani sono state dedicate poco più del 20% delle risorse attivate, pari a oltre 670 milioni di euro.

Building automation
Anche per l’efficienza energetica degli edifici, come per macchinari e impianti, hanno grande rilevanza le soluzioni di tipo ICT-oriented, spinte dal crescente livello di automazione abilitato dall’Internet delle cose. L’ambito della building automation è molto vasto e ancora in larga parte da sfruttare. All’inizio del 2017, rileva ENEA, le pratiche chiuse pervenute all’agenzia per la richiesta di incentivazione di interventi per l’installazione di sistemi di building automation erano 661, un numero esiguo che non consente rilevazioni statistiche. Va però considerato che si tratta di richieste per nuove installazioni e che i building automation system vantavano già circa 150-250mila applicazioni all’inizio del 2013 (il dato è del Politecnico di Milano). Per sistemi di building automation (BA) si intendono dispositivi la cui adozione consente di massimizzare l’efficienza energetica degli impianti di un edificio, sulla base del livello di utilizzo dell’edificio stesso e delle condizioni ambientali esterne. Un sistema di BA (BAS) comprende di norma una serie di apparecchiature per la misura dei consumi energetici e alcune unità centralizzate per la raccolta ed elaborazione dei dati. Le configurazioni possibili di un sistema BAS sono finalizzate al monitoraggio, al controllo o alla supervisione dei diversi impianti presenti in un edificio e rilevanti ai fini del consumo energetico.
I sistemi di monitoraggio sono quelli che permettono la raccolta delle informazioni sullo stato di un’utenza energetica e la rielaborazione di queste attraverso analisi di benchmark rispetto a situazioni ideali di funzionamento degli impianti. Per comprendere quanto possano servire soluzioni di questo tipo facciamo un esempio: in un’abitazione o in un ufficio con consumi elettrici annui di 3.000 kWh e consumi termici annui di 13.000 kWh, l’implementazione di un sistema di monitoraggio, che informa l’utente dei consumi energetici dell’impianto di riscaldamento e produzione di acqua calda sanitaria e degli apparati di illuminazione, potrebbe comportare una riduzione della bolletta energetica di circa 160-220 euro all’anno, a fronte di un investimento iniziale di circa 1.500-2.000 euro. Se al posto dei consumi di un’unità abitativa ci mettiamo quelli di una piccola impresa, il ritorno dell’investimento legato alla riduzione dei consumi è ancora più breve, senza considerare che si tratta di investimenti detassabili e spesso incentivati.

I sistemi di controllo permettono invece di monitorare l’andamento dell’utenza energetica, confrontare le informazioni ottenute con valori target predefiniti (set-poit) e quindi implementare automaticamente eventuali azioni correttive. Prendendo in considerazione un edificio della grande distribuzione organizzata alimentare, per esempio un supermercato con 2.500 mq di superficie commerciale, l’implementazione di un sistema di controllo, che gestisce automaticamente il funzionamento dei compressori di 30 impianti di refrigerazione, potrebbe comportare una riduzione della bolletta elettrica di circa 12.000-15.000 euro all’anno, corrispondente a circa 85-95 MWh elettrici, a fronte di un investimento complessivo di circa 30.000-40.000 euro. Infine, i sistemi di supervisione condensano le funzionalità degli altri due sistemi consentendo di monitorare l’andamento dell’utenza energetica, confrontare le informazioni ottenute con valori target predefiniti, scegliere e implementare automaticamente le eventuali azioni correttive in base ai risultati di analisi tecnico-economiche e di benchmark.

Gli edifici intelligenti
Un edificio intelligente, cioè molto automatizzato, minimizza i consumi di energia. Stando alla definizione del Politecnico di Milano, con il termine Intelligent Building si intende un edificio in cui gli impianti in esso presenti sono gestiti in maniera integrata e automatizzata, attraverso l’adozione di una infrastruttura di supervisione e controllo degli impianti stessi, al fine di massimizzare il risparmio energetico ma anche il comfort e la sicurezza degli occupanti, garantendone inoltre l’integrazione con il sistema elettrico di cui il building fa parte. Per quanto riguarda la parte energy, le componenti rilevanti di un intelligent building sono per esempio gli impianti di illuminazione e riscaldamento, la ventilazione e il condizionamento dell’aria. Oltre a tutti i dispositivi che riguardano la gestione e il controllo della produzione e della distribuzione dell’energia all’interno dell’edificio. Ma qual è il grado di sostenibilità economica di un edificio intelligente? Stando ancora alle analisi del Politecnico di Milano, in ambito uffici un intelligent building raggiunge la sostenibilità economica se valutato in termini di redditività percentuale degli investimenti (IRR), tuttavia ha nella maggior parte dei casi tempi di ritorno dell’investimento (PBT) superiori alle soglie di accettabilità tipicamente definite da coloro che investono in questo tipo di edifici. Salvo che si tratti di applicazioni poco complesse, che se applicate a edifici esistenti garantiscono un tempo di ritorno dell’investimento prossimo al valore soglia. Negli uffici ma anche nelle altre tipologie di edificio, la realizzazione di un intelligent building è caratterizzata da economics migliori quando è riferita a edifici esistenti piuttosto che a nuove costruzioni.
Dove i sistemi di building automation fanno la differenza è negli edifici della grande distribuzione organizzata, i supermercati per intenderci. Qui gli interventi di intelligent building sono caratterizzati da ottimi risultati economici in termini di redditività percentuale degli investimenti, e anche i tempi di ritorno dell’investimento sono estremamente ridotti (in alcuni casi il pay-back è inferiore a un anno). Ciò dipende dal fatto che i consumi di energia per questa tipologia di edifici sono tipicamente continui e costanti nel tempo. Nel caso della GDO, inoltre, dalle analisi di economicità non risulta una particolare differenza tra edifici nuovi ed edifici esistenti. Tra gli edifici del terziario, anche nel caso di hotel e ospedali un intelligent building ha una buona sostenibilità economica e un buon pay-back time.

 

TORNA INDIETRO >>