Come trasformare un edificio in uno Smart Building

Negli ultimi anni, il concetto di Smart Building o edificio intelligente ha guadagnato sempre più rilevanza nel settore del Real estate e dell’architettura e rappresenta la chiave per la decarbonizzazione. Gli edifici intelligenti integrano una vasta gamma di tecnologie avanzate per migliorare l'efficienza energetica, la sicurezza, il comfort e la gestione degli spazi. L’obsolescenza del patrimonio immobiliare italiano rende urgente la conversione al paradigma di Smart Building: il 72% del patrimonio edilizio ha infatti più di 40 anni ed è responsabile del 45% dei consumi energetici e del 18% delle emissioni di CO2.

La direttiva europea Energy Performance of Buildings Directive - EPBD IV (nota anche come Direttiva Case Green), approvata ad aprile 2024, rappresenta un passo importante per la transizione efficiente e sostenibile del parco immobiliare europeo. L’obiettivo è favorire gli interventi di riqualificazione energetica, con un’attenzione particolare agli edifici appartenenti alle classi energetiche inferiori.

Ogni Stato Membro dovrà redigere un “Piano nazionale per la riqualificazione energetica degli edifici” con l’obiettivo di ridurre del 16% i consumi energetici primari del parco immobiliare entro il 2030 e del 20-22% entro il 2035. In relazione agli interventi di ristrutturazione/riqualificazione, la Direttiva prevede che almeno il 43% dovrà riguardare gli edifici con le classi energetiche peggiori.

In Italia, la maggior parte del patrimonio immobiliare risale al periodo antecedente al 1980 e secondo il Centro Studi di Unimpresa il numero complessivo di unità immobiliari si attesta a 12.498.596.

Tuttavia, solo una percentuale esigua, pari al 1,1% del totale, appartiene alla classe energetica migliore, ossia la A4, contando soltanto 137.814 unità. Le unità immobiliari con un livello di efficienza medio/alto, classificate nella categoria B, contano 287.994 esemplari, mentre 522.901 rientrano nella categoria C. Un numero considerevole, pari al 26,1% del totale, appartiene alle classi D ed E; mentre la maggioranza schiacciante degli edifici italiani rientra nelle classi energetiche meno efficienti F e G.

Il quadro delineato richiede urgenti interventi per migliorare l'efficienza energetica del parco immobiliare nazionale.

Da tutto questo emerge in modo chiaro perché gli smart building rappresentino uno degli elementi cardine per attuare la transizione energetica. La sfida imposta dalla Direttiva Ue è grande e ambiziosa, ma con obiettivi concreti grazie a tecnologie in grado di rendere intelligente il parco immobiliare attuale. Per supportare gli addetti ai lavori, il CEI (Comitato Elettrotecnico Italiano) ha preparato un White Paper Smart Building completo di normative, elementi progettuali, funzionalità e benefici relativi agli edifici intelligenti.

Ma di fatto cosa è uno Smart Building? Un edificio intelligente - viene sottolineato nell’introduzione del White Paper - deve essere visto come un sistema nel quale convivono in modo integrato aspetti di natura impiantistica, di automazione degli impianti, di sensoristica, di connettività, di informazione e comunicazione, di tecnologie digitali, di Edge Computing, di Intelligenza Artificiale, per consentire nuove funzionalità, servizi agli occupanti, comfort e benessere, personalizzazione dei servizi.

Ristrutturare un edificio preesistente non sempre lo rende intelligente. Basti pensare ad interventi concentrati esclusivamente sull'ottimizzazione delle prestazioni dell'involucro, sulla sostituzione degli infissi o di alcune componenti degli impianti. Interventi mirati che consentono miglioramenti locali e, nel loro insieme, riducono il consumo energetico complessivo dell'edificio.

Come trasformarlo, dunque, in un edificio intelligente? Convertire un edificio in un Smart Building significa potenziarne il controllo e garantire elevate prestazioni.

In uno Smart Building, tutti gli impianti e i dispositivi sono integrati in un unico sistema, operano in sinergia in modo automatizzato e ottimizzato. L'edificio stesso è in grado di rilevare le proprie necessità e regolare il funzionamento degli impianti. Inoltre, le tecnologie abilitanti installate permettono di raccogliere dati sull'edificio e sugli impianti stessi consentendo di prevenire guasti, intervenire tempestivamente in caso di problemi e assicurare sempre le migliori condizioni per gli occupanti.

Riconvertire gli edifici in ottica smart significa integrare, in corso di riqualificazione, tutta la tecnologia abilitante necessaria. Il primo elemento da considerare è sicuramente quello legato ai dettami dell’architettura bioclimatica, un approccio improntato sulla riduzione della domanda di energia tramite l’utilizzo di tecnologie in grado di ottimizzare l’apporto delle fonti energetiche ambientali nel rispetto dei climi locali e garantendo il mantenimento delle condizioni di benessere e di funzionamento interno all’edificio.

Un edificio smart è dotato di sistemi di automazione integrati che controllano e regolano automaticamente le funzioni dell'edificio, come l'illuminazione, il riscaldamento, la ventilazione e l'aria condizionata (HVAC), in risposta alle condizioni ambientali e al comportamento degli utenti. Ciò non solo migliora il comfort degli occupanti, ma riduce anche il consumo energetico. La Building Automation e i Building Management System (BMS) assicurano la comunicazione tra sensori, dispositivi, attuatori e impianti.

Gli edifici intelligenti devono anche essere sostenibili: l’installazione di fonti di energia rinnovabile come pannelli fotovoltaici riduce la dipendenza dalle fonti di energia convenzionali e contribuisce alla riduzione delle emissioni di gas serra. Inoltre, i sistemi di accumulo energetico consentono di immagazzinare l'energia prodotta in eccesso per un uso futuro, migliorando ulteriormente l'efficienza energetica dell'edificio.

Se pensiamo all’edificio come a un organismo, la connettività ne è il cuore. Le piattaforme di controllo e gestione, che effettuano la raccolta, l’elaborazione e l’analisi dei dati acquisiti da sensori e impianti, sono in grado di offrire la predizione dei consumi, del funzionamento e delle condizioni di uso. Oggi vengono anche sfruttati algoritmi basati sull’intelligenza artificiale che consentono di prevedere i modelli di utilizzo degli spazi e di regolare di conseguenza la climatizzazione e l'illuminazione per massimizzare l'efficienza energetica.

Gli smart building offrono pertanto molti benefici che vanno oltre il semplice comfort degli occupanti, contribuendo anche a ridurre i costi operativi, migliorare la sicurezza e promuovere la resilienza energetica e la sostenibilità ambientale.