Smart Building: tecnologie e strategie per la sostenibilità e l'efficienza operativa

Gli edifici intelligenti possono essere classificati come “Technology Augmented”, cioè tecnologicamente potenziati con hardware e software specifici per ridurre i costi di esercizio, mitigare le emissioni, mantenere il massimo livello di comfort e incrementare il livello di sicurezza fisica generale. “Smart Building” è lo scenario in cui si inseriscono, un settore in costante evoluzione, spinto dalla sempre più crescente attenzione alla sostenibilità applicata al mondo del Facility Management.

Edifici intelligenti: cosa sono e a quali obiettivi rispondono

Gli edifici intelligenti costituiscono strutture abitative o produttive potenziate attraverso l’installazione di una serie di tecnologie asservite a infrastrutture progettate per il raggiungimento di tre macro-obiettivi:

1. Ridurre i costi complessivi di esercizio, perché gli edifici intelligenti hanno generalmente la potenzialità di mitigare sensibilmente le emissioni, diventando anche più economici da gestire in termini di dispendio energetico.

2. Mantenere costantemente il massimo livello di comfort, ad esempio rapportando la termoregolazione degli ambienti alla stagionalità oppure gestendo i corpi illuminanti in funzione delle presenze e dell’illuminamento ambientale.

3. Incrementare il livello di sicurezza fisica generale, agendo in termini di interoperabilità tra sistemi come controllo accessi, TVCC, antintrusione e rilevazione incendi.

È bene evidenziare che le strutture appartenenti alla classe “Smart” richiedono sempre maggiori investimenti in termini di progettazione e posa in opera dei cablaggi, che servono a collegare tutti i dispositivi necessari a garantire il raggiungimento di questi obiettivi. I dispositivi possono essere interconnessi in modalità wireline (esempio: Ethernet o Seriale) o wireless (esempio: Wi-Fi o Bluetooth), tenendo in debita considerazione il fattore alimentazione (direttamente dalla rete elettrica di edificio oppure tramite una batteria locale, da sostituire periodicamente), nel rispetto delle caratteristiche esposte dal costruttore.

Come si costruisce in ottica Smart Building

La realizzazione di un edificio intelligente deve essere necessariamente concordata in sede progettuale, congiuntamente al Committente. Dovrebbero essere definiti gli obiettivi di potenziamento e l’impatto sulla facility in termini di risorse, scegliendo preferibilmente apparecchiature già equipaggiate con sensori in grado di segnalare avarie e trasmettere eventi a sistemi esterni, semplificandone la manutenzione e la gestione del ciclo di vita. Il potenziamento tecnologico di un edificio porta, indubbiamente, numerosi vantaggi, ma c’è ancora molta resistenza nel mondo del real estate perché si tratterebbe di prevedere un investimento superiore alla media: occorrono impianti più sofisticati, software, tecnici specializzati e specifiche metodologie gestionali.

Building Management System: l’orchestrazione dei dati è la chiave

Ovviamente, i dispositivi da soli non possono “governare” le infrastrutture tecnologiche di un edificio intelligente. Proprio per questa ragione, i dati intercettati dagli impianti in campo devono essere sempre interpretati ed orchestrati da un sistema informatico dedicato, comunemente identificato dall’acronimo BMS (Building Management System).

Il BMS ha il compito di analizzare in tempo reale le segnalazioni generate dai dispositivi e comunicarle in modo armonizzato agli operatori della Sala Controllo di struttura per l’attuazione delle eventuali azioni correttive (esempio: ingaggio dei manutentori oppure attivazione di una procedura di emergenza). In particolare, un BMS moderno e completo è in grado di governare i sistemi di automazione e di gestione energetica degli edifici. Tutti elementi che permettono di attribuire al BMS una spiccata indipendenza tecnologica, ovvero la capacità di “dialogare” con qualsiasi tipo di apparato facente parte dell’infrastruttura intelligente di un edificio e non essere unicamente legato ad un singolo produttore di hardware.

Massimizzare l'utilizzo di un BMS in un Edificio Intelligente: le strategie vincenti

Ma quali sono, tipicamente, le infrastrutture tecnologiche principali che caratterizzano un edificio intelligente? E come si integrano con il BMS? Ecco 4 esempi vincenti:

• Impianto HVAC potenziato (Heating, Ventilation and Air Conditioning). Gli HVAC sono infrastrutture di notevoli dimensioni, usate per condizionare l'atmosfera negli edifici usando i principi della meccanica dei fluidi, della termodinamica e del trasferimento di calore. Collegando il BMS direttamente alla centralina di controllo HVAC oppure ad una serie di sensori strategicamente applicati a componenti come caldaie, condotti, ventilatori e filtri, è possibile gestire, ad esempio, il rendimento energetico dell’impianto in relazione al differenziale di temperatura con l’ambiente esterno per razionalizzare i consumi o controllare il recupero energetico attraverso gli scambiatori di calore. Inoltre, l’interconnessione al BMS permette di monitorare il buon funzionamento dei singoli componenti dell’impianto, segnalando tempestivamente l’insorgenza di anomalie oppure, nei casi più virtuosi, predicendole attraverso l’impiego di modelli di Machine Learning appositamente sviluppati ed integrati nello stesso BMS.

• Illuminazione. Attraverso l’installazione di opportuni sensori è possibile massimizzare l’efficienza energetica garantendo l’accensione dei corpi illuminanti solo quando necessario oppure regolandone l’intensità in base a fattori interni o esterni alla struttura (esempio: schermature solari). In ambienti di lavoro particolarmente sensibili, dove lo stato della vigilanza e l’umore degli operatori diventano fattori critici nell’erogazione dei servizi, il sistema BMS ha il compito di supervisionare le infrastrutture illuminotecniche per garantire costantemente prestazioni e comfort visivi secondo i dettami dell’HCL (Human Centric Light, acronimo che definisce, nella progettazione e realizzazione di ambienti luminosi, tutti gli effetti che la luce produce sugli esseri umani). Anche in questo caso, il BMS può supportare i manutentori dell’edificio segnalando l’eventuale degrado dei corpi illuminanti e dunque la necessità di sostituirli nel breve periodo.

• Monitoraggio gruppi di continuità. Rimanendo in tema di energia, il BMS assume un ruolo di primaria importanza anche nel monitoraggio dei gruppi di continuità statici e dinamici, rispettivamente UPS (Uninterruptible Power Supply) e Gruppi Elettrogeni, specialmente in edifici critici quali ad esempio Ospedali, Aeroporti e sedimi industriali, dove non è tollerabile alcuna interruzione dell’elettricità. Esso può supportare gli addetti alla manutenzione nell’applicazione delle procedure di verifica funzionale periodica, nella manutenzione ordinaria e nell’individuazione di avarie delle componenti statiche e dinamiche delle apparecchiature

• Movimentazione verticale di cose e persone. Sempre più frequentemente, il BMS di un edificio intelligente è collegato ai montacarichi e agli ascensori. In particolare, il sistema integrato di telesoccorso di un elevatore è l’elemento cardine da sottoporre a supervisione costante e tempestiva, nel rispetto della “normativa ascensori”.

Un Building Management System di ultima generazione dovrebbe, quindi, prevedere la possibilità di integrare funzionalità avanzate di correlazione fra tutti gli impianti citati e qualunque ulteriore sistema deputato alla sicurezza fisica di una struttura classificabile come smart (impianto di rilevazione incendi, estinzione, evacuazione, rilevazione intrusioni, controllo accessi o videosorveglianza).

Control 1st: garantire l’Incident Management negli Smart Building

Progettare in ottica di potenziamento tecnologico un edificio vuol dire sottoporlo ad un vero e proprio processo di digitalizzazione. Questo significa impiegare massivamente sensori IoT ed estendere le reti di telecomunicazioni a supporto.

La soluzione Control 1st di Beta 80 Group è progettata per gestire gli edifici più complessi, anche geograficamente distribuiti sul territorio. Caratterizzata da un approccio progettuale olistico (essenziale quando si vuole rendere indipendente il centro dalle infrastrutture periferiche), multi-Server, multi-Tenant (fondamentale in termini di separazione dei dati), è indipendente da qualsiasi costruttore di apparati. Ha un’architettura SOA (Service Oriented Architecture) distribuita e stateless, industrial IoT, full-Web ed è installabile in ambiente fisico, Cloud o Private Datacenter. Tutto il necessario per garantire l’Incident Management anche in un contesto Smart Building.