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1 Anche nell ambito dell efficienza in edilizia il monitoraggio è un concetto fondamentale. Il termine deriva dal latino monitor -oris, derivato di monere, con il significato di ammonire, avvisare, informare, consigliare. Il termine vede la prime applicazioni in ambiente industriale, per indicare la vigilanza continua di una macchina in funzione, mediante appositi strumenti che ne misurano le grandezze caratteristiche (velocità, consumo, produzione, eccetera). EFFICIENZA IN EDILIZIA PER GLI SMART BUILDINGS BISOGNA PASSARE DALLA PROGETTAZIONE ALLA GESTIONE INTEGRATA Alla scoperta di Bim, Bms ed Ems: tutti gli aspetti che definiscono un edificio efficiente, dal progetto alla gestione degli impianti a quella energetica, devono viaggiare insieme P ensare che per realizzare un edificio in modo integrato sia sufficiente una piattaforma Bim (Building information modeling) oppure una piattaforma Bms (Building management system) porta totalmente fuori strada. Sono numerosi gli esempi di edifici che, pur progettati e costruiti in modo formalmente integrato, risultano poi inadeguati: migliaia di punti monitorati totalmente fuori controllo, decine di misuratori di energia mai utilizzati, regolatori di velocità gestiti da curve di controllo totalmente piatte, documentazione finale di edificio non rispondente. L integrazione è pertanto prima di tutto una questione di cultura: la cultura del processo, che implica il rispetto dei ruoli, la comunicazione, la trasparenza, associati a competenza di eccellenza all interno degli ambiti di ciascuno. Questi principi sono applicabili tanto ad edifici di nuova progettazione quanto a facilities esistenti, per le quali sia necessario migliorare le prestazioni globali. Certamente la gestione veramente integrata di un sistema edificio/impianti, che coinvolga cioè tutte le componenti, è un obbiettivo ben distante da raggiungere, causa l enorme variabilità delle caratteristiche di ciascun edificio; però una progettazione attenta ai requisiti, che integri con competenza strumenti e tecnologie oggi disponibili, è già un primo importante passo. L attenzione che si deve porre riguarda la scelta tanto delle componenti che dei sistemi di controllo e, per questi ultimi, 24 è fondamentale saper distinguere tra sistemi che sono nati per gestire (Bms) e sistemi che sono nati per misurare e monitorare (Ems, Energy management system). L IMPORTANZA DELLA FACILITY Un edificio complesso, che chiameremo facility per delinearne l aspetto di infrastruttura complessa, sia esso ad uso terziario o industriale, è una macchina estremamente articolata, costituita da un numero elevato di sottosistemi, molto diversi, che interagiscono continuamente l uno con l altro. A complicare le cose il fatto che ogni facility è il prototipo di se stessa, progettata, costruita, messa in servizio e utilizzata da persone sempre diverse, destinata a soddisfare requisiti diversi, risultato di processi decisionali diversi, quasi sempre gestita da utenti che hanno un tipo e livello di competenze molto distanti da quelle di chi la ha progettata, costruita e avviata. Per di più la facility, qualunque ne sia l utilizzo, è raramente vista come parte integrante del business: i costi associati alla costruzione sono raramente visti come un investimento che possa interagire positivamente con la creazione di ricavi ma, quasi sempre, sono visti come investimento necessario per costruire un contenitore del business, che poco o nulla influisce sui ricavi. Se queste sono le premesse è evidente che l investitore è fortemente orien-

2 LA DEFINIZIONE Bim, il software che contiene il ciclo di vita del progetto Si può definire Bim (Building information modeling) come il processo di sviluppo, crescita e analisi di modelli multi-dimensionali virtuali generati in digitale per mezzo di programmi su computer. Il ruolo del Bim nell industria delle costruzioni è di sostenere la comunicazione, la cooperazione, la simulazione e il miglioramento ottimale di un progetto lungo il ciclo completo di vita dell opera costruita. Il Bim contiene numerosi dati diversi di un edificio, relazionati alle diverse discipline che lo definiscono, relativo a ogni suo componente. In questo senso, un modello tridimensionale utilizzato per simulazioni grafiche (rendering) non può essere considerato Bim. Il ciclo di vita dell opera è definito dalla fase progettuale fino a quella di uso e manutenzione. tato a contenere quanto più possibile i costi iniziali. Tuttavia, il mondo sta cambiando molto velocemente e sono nate nuove sensibilità e nuove esigenze: la consapevolezza che una facility non rappresenti solo un costo iniziale, ma sia anche un elemento di costo gestionale, per energia consumata e manutenzione, è sempre più diffusa. Non altrettanto diffusa e chiara è la consapevolezza di come la facility abbia anche un ruolo estremamente importante sul lato dei ricavi, nonostante sia ormai ampiamente dimostrato come il confort ambientale abbia un ruolo primario sulla produttività del business. Questa consapevolezza manca perché non è ancora diffusa la cultura della misura corretta delle prestazioni, che è il presupposto per impostare le retroazioni necessarie a una vera gestione integrata. PRIMA DI TUTTO IL PROCESSO Dal concetto di progettazione integrata si deve tendere a quello di gestione integrata degli edifici. Gli edifici moderni e potenzialmente efficienti, infatti, oggi sono numerosi, ma spesso non funzionano come dovrebbero, nonostante ci siano oramai a disposizione strumenti sofisticati di progettazione, componenti intrinsecamente molto efficienti, sistemi di regolazione e controllo, connettività, software di monitoraggio, eccetera. Cosa manca dunque? Manca la cultura del processo. Manca la cultura dell integrazione. Questa mancanza di cultura è marcatissima in Italia, Paese di creativi, individualisti e speculatori, dove molto spesso capita che ciascun operatore tenda ad invadere il campo di competenza altrui, forte del detto che chi fa da sé fa per tre, dove spesso capita che persone, magari molto capaci in una determinata attività, si ritrovino a gestire un processo complesso senza conoscerlo, applicando schemi sbagliati che possono pregiudicare il risultato finale. Questo approccio, in totale antitesi con l integrazione dei processi, trova una forte motivazione di cambiamento quando si voglia considerare la facility come una macchina complessa che produce reddito. A tale cambiamento di prospettiva bene aiutano protocolli di sostenibilità quali Leed, che offrono un grande contributo il loro massimo contributo, proprio perché obbligano a pensare alla realizzazione come ad un processo integrato. Nello schema alla pagina seguente si vede che ottenere una facility rispondente ai requisiti per cui viene costruita, implica un processo che dal momento del concepimento alla fase di esercizio, ruoti attorno agli obbiettivi che devono essere definiti all inizio della progettazione e devono essere costantemente considerati in ogni singola fase; la fase di monitoraggio durante la gestione, allo stato attuale di sviluppo dei protocolli di sostenibilità (Leed per esempio) non è ancora tra i prerequisiti, ma è comunque tra gli elementi che consentono di incrementare il livello (non solo ambientale) di sostenibilità dell investimento. Il monitoraggio delle prestazioni è il penultimo passaggio per giungere ad un vero Smart building ovvero ad un edificio intelligente. Perché penultimo? Semplicemente perché monitorare non implica ancora la correzione automatica o semiautomatica delle deviazioni rispetto al processo ideale. Affinché il monitoraggio sia uno strumento che consenta di gestire integralmente una facility è necessario che vengano raccolti dal campo dati significativi e necessari per impostare una vera gestione integrata e che da tali dati sia possibile ricavare informazioni utili, per verificare come la facility si stia comportando rispetto a parametri di riferimento prestabiliti. Noti i parametri di riferimento, noti gli scostamenti, è possibile adottare azioni correttive che riportino il sistema sotto controllo ovvero adottare un processo di Energy management attivo. Questo, in breve e molto idealmente il processo che conduce alla gestione integrata di una facility. Energy Manager News FOCUS 25

3 Il processo di progettazione integrata Considerazione delle questioni riguardanti lo sviluppo del sito Programmazione workshop di progettazaione iterativi SVILUPPO DEL CONCEPT DI PROGETTO Composizione team progettuale. Identificazione competenze mancanti Scelta del tipo di struttura dell edificio processo iterativo di feedback Revisione programma funzionale. Definizione dei target Sviluppo della progettazione dell involucro dell edificio TARGET PRESTAZIONALI Sviluppo del progetto preliminare relativo a illuminazione naturale ed artificiale e potenza richiesta Monitoraggio delle prestazioni in esercizio Definizione delle strategie di certificazione qualità per le fasi di costruzione ed esercizio I target prestazionali cui tutte le funzioni devono sempre riferirsi sono relativi a vari elementi: risorse energetiche non Definizione finale delle tavole di progetto e della documentazione allegata rinnovabili; emissioni; qualità ambientale interna; prestazioni nel lungo periodo; funzionalità; aspetti economici e sociali GLI STRUMENTI ADEGUATI Quando si parla di gestione integrata non ci si riferisce solo ed esclusivamente alla gestione energetica bensì alla gestione dell intero funzionamento della facility: interazioni tra occupanti ed edificio, interazioni tra edificio e impianti, gestione delle manutenzioni, gestione degli accessi, gestione delle emergenze, eccetera. Un 26 Analisi e scelta dei materiali in funzione delle prestazioni ambientali Progetto preliminare impianti di climatizzazione: ventilazione, riscaldamento, raffrescamento livello di integrazione così complessa non può prescindere dall uso di strumenti idonei, alcuni dei quali certamente irrinunciabili per la grande mole di dati che devono essere gestiti. Per l integrazione durante la fase di progettazione si sente ormai da tempo parlare di Bim, Building information modeling, la cui definizione, non univoca, può comunque essere assimilata a quel-

4 Filippo Belviglieri è ingegnere termotecnico, è Ege (Esperto in gestione energia) certificato Secem, è Commissioning Authority Certificata Ashrae, è professionista Certificato da Evo per l applicazione del protocollo Ipmpv ed è Leed Accredited Professional la riportata nel box. Allo stato attuale l utilizzo delle piattaforme Bim è relegato a progetti di scala molto elevata e richiede che tutti i componenti del team di progetto siano dotati del medesimo tipo di piattaforma. Come detto precedentemente, però, progettare e costruire in modo integrato non è solo il risultato dell uso di strumenti sofisticati, bensì è prima di tutto consapevolezza di essere inseriti in un processo iterativo per cui, anche in assenza di Bim, un progetto può risultare ben integrato qualora si utilizzino strumenti adeguati gestiti con: capacità di ascolto, elevata competenza, professionalità, trasparenza; senza questi strumenti anche il migliore dei Bim potrà condurre ad una facility inadeguata rispetto ai requisiti. La capacità di ascolto si traduce nel trasformare i requisiti del committente in soluzioni progettuali che trovino la giusta integrazione tra tutti i requisiti derivati che determinano la riuscita del progetto; elevata competenza e professionalità implicano che tutte le fasi del progetto, dal calcolo alla messa in funzione, devono essere svolte da personale e con strumenti adeguati, ciascuno di questi utilizzato in modo tale da soddisfare i requisiti per cui la facility è pensata; trasparenza significa che le scelte vanno operate in modo tale da soddisfare i requisiti e non al fine di perseguire obiettivi diversi. DIFFERENTI SISTEMI DI CONTROLLO Se l obiettivo è costruire un edificio che, oltre ad essere integrato ai fini del cantiere e della messa in servizio, lo sia anche durante l esercizio, è indispensabile che l edificio sia prima di tutto pensato per poter rispondere in modo adeguato alle sollecitazioni esterne (drivers) e poi messo in servizio in modo coerente con i requisiti e le scelte progettuali effettuate per soddisfarli. Spesso si ritiene che la presenza di un sistema di controllo (Bms) molto potente e capillare sia da solo condizione sufficiente per gestire correttamente una faci- lity; in realtà ci si dovrebbe sempre chiedere se le informazioni che ricaviamo da tale sistema sono sufficienti e necessarie. Un Bms ha la funzione di gestire: accensioni, spegnimenti, allarmi, set point; un Bms è in grado di fornire trends con scansioni dell ordine di minuti, mappe grafiche; un Bms ha la capacità di eseguire interazioni tra impianti. Tutto ciò non ha nulla a che fare con la gestione energetica, nemmeno se vengono aggiunte funzionalità relative alla contabilizzazione oppure semplici funzionalità di normalizzazione rispetto a qualche parametro climatico. Per la gestione dell energia sono necessari sistemi (Ems, Energy management system) con caratteristiche totalmente diverse per diversi motivi: innanzi tutto i tempi di reazione di un sistema, significativi alla gestione dell energia, sono diversi da quelli necessari ad un sistema Bms. Si pensi infatti alla differenza tra i tempi di risposta alla sollecitazione di adeguamento della temperatura su un terminale (qualsiasi esso sia: processo o ambiente o altro), rispetto a quelli del sistema di produzione che la alimenta; il sistema di produzione si adegua dopo che sono avvenuti i seguenti processi intermedi: variazione del driver che determina il valore della variabile regolata, variazione dell energia contenuta nel sistema, rilevazione della variazione da parte del loop di regolazione, variazione dell energia contenuta nel sistema di distribuzione, rilevazione della varia- BIBLIOGRAFIA AA.VV. (2008). Clima Interno e Produttività negli uffici. Dario Flaccovio Editore EVO - Efficiency Valuation Organization. (2012). IPMVP. Concepts and Options for Determining Energy and Water Savings, Volume I Energy Manager News FOCUS 27

5 IL CASO D ECCELLENZA LEED, IL PROTOCOLLO CHE DEFINISCE IL CONCETTO DI EDIFICIO «VERDE» C on l acronimo Leed (Leadership in energy and environmental design) si indica un sistema internazionale di classificazione dell efficienza energetica e dell impronta ecologica degli edifici sviluppato dallo statunitense U.S. Green Building Council. Il nuovo World Trade Center (nella foto) è considerato il primo grattacielo verde di New York per aver ottenuto il riconoscimento Leed. Ma dove si applica concretamente Leed? Si tratta di un programma di certificazione volontaria che può essere applicato a qualsiasi tipo di edificio e concerne tutto il suo ciclo di vita, dalla progettazione alla costruzione. I settori chiave tenuti in considerazione sono: il risparmio energetico e idrico, la riduzione delle emissioni di CO2, il miglioramento della qualità ecologica degli interni, i materiali e le risorse impiegati, il progetto e la scelta del sito. Si tratta di un processo aperto e trasparente dove i criteri tecnici proposti dai comitati Leed vengono rivisti per l approvazione da più di organizzazioni che formano parte dell U.S. Green Building Council. I professionisti riconosciuti possono fregiarsi del titolo Leed Accredited Professional, che indica il superamento degli esami di abilitazione concessi dal Green Building Certification Institute, un organizzazione autonoma che gestisce gli accrediti della USGbc. 28 zione da parte del loop di regolazione del sistema di produzione. La catena è molto lunga e se il valore del driver nel frattempo è tornato al livello originale la dipendenza con il consumo di energia potrebbe non essere correttamente percepita. Altre funzionalità che un sistema Ems deve avere sono la capacità di aggregazione/disaggregazione dei valori misurati, al fine di evidenziare comportamenti e dipendenze rispetto a driver diversi, possibilità di creare modelli di riferimento Baseline che consentano di essere i benchmark su cui confrontare le prestazioni, possibilità di valutare preventivamente l effetto di azioni correttive, sia gestionali che non. Misurare e verificare i consumi energetici è una scienza ben diversa dal controllare il funzionamento degli impianti: l una non è superiore all altra, sono solo diverse, richiedono competenze diverse e sistemi differenti tra loro ma allo stesso tempo che tra loro possano parlare, per cui è fondamentale che i protocolli di comunicazione siano aperti, per consentire ai sistemi Bms di comunicare agevolmente le informazioni ai sistemi Ems e in un futuro non molto lontano, consentir loro di comunicare i nuovi parametri ai sistemi Bms, per ottenere una gestione ottimale della facility. Filippo Belviglieri

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