PRINCIPI PER LA PROGETTAZIONE DELLO SMART BUILDING

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1 PRINCIPI PER LA PROGETTAZIONE DELLO SMART BUILDING Jacopo Gaspari Università di Bologna Dipartimento di Architettura

2 CHE COS E UNO SMART BUILDING? Concetto articolato Intorno a cui ruota una pluralità di prospettive disciplinari CITY PLANNERS BUILDERS DECISION MAKERS che possono generare diverse definizioni in base al punto di vista che si assume POLICIES SMART BUILDING TRANSPORT SECTOR Lo smartbuilding è un entità complessa che racchiude ed integra diversi livelli funzionali SUPPLIERS ICT COMUNI CATION

3 SMART BUILDING COME UNITA DELLA SMART CITY Unità minima su scala urbana rispetto a temi quali: -Smart Mobility -Smart Governance -Smart Economy Che rappresentano azioni chiave del livello SMART GRID Non più unità, ma insieme su scala edilizia che integra tecnologie, dispositivi, sensori, ICT per -Smart Living -Smart Environment -Smart People SMART GOVERNANCE SMART LIVING SAMRT ECONOMY SMART BUILDING SMART MOBILITY SMART PEOPLE SMART ENVIRONMENT

4 SMART BUILDING COME ELEMENTO MULTISCALA Elemento strategico che permette di passare da informazioni di dettaglio sul funzionamento e sul livello di interazione con l utente finale a dati di tipo aggregato tesi a una visione complessiva della rete. Elemento di interazione con la rete complessa della smartcity & grids SMARTCITY SMART BUILDING Elemento di interazione con gli elementi tecnologici in esso integrati SMART TECHNOLOGY

5 QUALE RUOLO PER IL PROGETTO DELLO SMART BUILDING? La progettazione dello Smart Building deve tenere conto non solo dell architettura dell edificio, ma anche e contestualmente dell architettura del sistema, cioè dell infrastrutturazione della rete, dei dispositivi e delle tecnologie che rendono possibile un così elevato livello di controllo, gestione e funzionamento. La progettazione opera su due livelli: uno riguarda l architettura del sistema all interno dell edificio l altro la sua interazione con l architettura del sistema alla scala urbana. CITY LEVEL DESIGN DETAIL LEVEL

6 PROGETTARE UNO SMART BUILDING CONNESSO ATTRAVERSO SMART GRID SOLAR PANELS SMART ROOM COMBINED HEAT AND POWER SYSTEM EV-CHARGING POLES ELECTRICITY STORAGE ELECTRICITY GRID DISTRICT HEATING, GAS NETWORK, WATER SUPPLY THERMAL (HEAT & COLD) STORAGE SMARTCITY

7 PROGETTARE UNO SMART BUILDING CONNESSO ATTRAVERSO SMART GRID SMART ENVIRONMENT Comfort & performance increased SMART SENSORS humidity & temperature occupancy & lighting CO 2 BUILDING MANAGEMENT SYSTEM real time energy prices load occupancy forecasts weather forecast anticipation demand response signals insight in energy usage of devices SMART GRID bidirectional energy and communication flows SMARTCITY

8 INTERSEZIONE TRA GREEN BUILDINGS E SMART BUILDINGS GB SB SUSTAINABLE SITES WATER EFFICIENCY ENERGY & ATMOSPHERE MATERIALS & RESOURCES INDOOR ENVIRONMENT QUALITY INNOVATION AND DESIGN PROCESS OPTIMIZED ENERGY PERFORMANCE ADDITIONAL COMMISSIONING MANAGEMENT AND VERIFICATION CO 2 MONITORING CONTROLLABILITY OF SYSTEMS INNOVATION IN DESIGN DATA NETWORK VOIP VIDEO DSITRIBUTION A/V SYSTEMS VIDEO SURVEILLANCE ACCESS CONTROL HVAC CONTROL FACILITIES MANAGEMENT CABLING INFRASTRUCTURE WIRELESS SYSTEM INTERAZIONE EDIFICIO-RETE INTERAZIONE EDIFICIO- COMPONENTI

9 LIVELLO DI INTERAZIONE EDIFICIO-RETE

10 OBIETTIVI DELL INTERAZIONE EDIFICIO-RETE -Monitoraggio delle condizioni ambientali e previsione/gestione eventi estremi -Rete di controllo pubblica sicurezza -Gestione illuminazione spazi pubblici -Generazione e stoccaggio energia -Gestione accessi e servizi - Strumenti: -Gestione personalizzata degli approvvigionamenti di rete -Calibratura di servizi e forniture su condizioni di riferimento in tempo reale (temperatura, inquinamento) -Raccolta aggregata dei dati -Indicazione sui trend della domanda per formulazione offerta di mercato -Mappatura delle domande e dell assetto del tessuto -Azioni di pianificazione (mix tipologico-funzionale)

11 LIVELLO DI INTERAZIONE EDIFICIO-COMPONENTI COMPONENTI

12 OBIETTIVI DELL INTERAZIONE EDIFICIO-COMPONENTI COMPONENTI -Controllo prestazioni anche in tempo reale da parte dell utente - Aumento consapevolezza utente/edificio - Gestione domotica illuminazione/scenari -Miglioramento efficacia design concept grazie alla partecipazione dell utente - Miglioramento gestione/conoscenza di soluzioni passive - Strumenti: -Integrazione di sensori -Smart metering -Integrazione centraline di controllo -Interfaccia user friendly -Architettura di sistema -Dorsali di rete ad alte prestazioni integrate nel design concept

13 NECESSITA DI UN ADEGUATA INFRASTRUTTURAZIONE: BROADBAND READY PER LEGGE Essendo lo Smart Building l elemento di congiunzione tra il livello dell utente e il livello della smart city, deve essere concepito come un ambiente adeguatamente strutturato. L edificio broadband ready diventa quindi una condizione essenziale per le nuove costruzioni secondo apposita normativa mirata non solo a garantire l accesso ai servizi ma anche a elevati standard qualitativi.

14 LA GRANDE SFIDA E RAPPRESENTATA DALLA RIQUALIFICAZINE DELL ESISTENTE

15 POSSIBILITA DI INTRODURRE E GESTIRE SOLUZIONI TESE AL MIGLIORAMENTO PRESTAZIONALE comportamento termo- igrometrico

16 POSSIBILITA DI INTRODURRE E GESTIRE SOLUZIONI TESE AL MIGLIORAMENTO PRESTAZIONALE comportamento termo- igrometrico gestione dei consumi e delle condizioni di illuminamento

17 POSSIBILITA DI INTRODURRE E GESTIRE SOLUZIONI TESE AL MIGLIORAMENTO PRESTAZIONALE comportamento termo- igrometrico gestione dei consumi e delle condizioni di illuminamento Controllo degli apporti di luce naturale

18 POSSIBILITA DI INTRODURRE E GESTIRE SOLUZIONI TESE AL MIGLIORAMENTO PRESTAZIONALE comportamento termo- igrometrico gestione dei consumi e delle condizioni di illuminamento Controllo degli apporti di luce naturale Modifica del comportamento energetico

19 ELEMENTI DI CRITICITA Minore libertà progettuale rispetto alla nuova costruzione per effetto di vincoli dati

20 ELEMENTI DI CRITICITA Minore libertà progettuale rispetto alla nuova costruzione per effetto di vincoli dati Necessità di verificare la compatibilità delle soluzioni con le caratteristiche dell esistente

21 ELEMENTI DI CRITICITA Minore libertà progettuale rispetto alla nuova costruzione per effetto di vincoli dati Necessità di verificare la compatibilità delle soluzioni con le caratteristiche dell esistente Necessità di tenere conto delle capacità residue del sistema

22 ELEMENTI DI CRITICITA Minore libertà progettuale rispetto alla nuova costruzione per effetto di vincoli dati Necessità di verificare la compatibilità delle soluzioni con le caratteristiche dell esistente Necessità di tenere conto delle capacità residue del sistema Necessità di confrontarsi con le forme di obsolescenza che investono i componenti

23 ELEMENTI DI CRITICITA Minore libertà progettuale rispetto alla nuova costruzione per effetto di vincoli dati Necessità di verificare la compatibilità delle soluzioni con le caratteristiche dell esistente Necessità di tenere conto delle capacità residue del sistema Necessità di confrontarsi con le forme di obsolescenza che investono i componenti Minore disponibilità di spazi tecnici per l infrastrutturazione delle reti

24 ELEMENTI DI CRITICITA Minore libertà progettuale rispetto alla nuova costruzione per effetto di vincoli dati Necessità di verificare la compatibilità delle soluzioni con le caratteristiche dell esistente Necessità di tenere conto delle capacità residue del sistema Necessità di confrontarsi con le forme di obsolescenza che investono i componenti Minore disponibilità di spazi tecnici per l infrastrutturazione delle reti Necessità di provvedere a un adeguato collegamento con le grids

25 ELEMENTI DI CRITICITA Minore libertà progettuale rispetto alla nuova costruzione per effetto di vincoli dati Necessità di verificare la compatibilità delle soluzioni con le caratteristiche dell esistente Necessità di tenere conto delle capacità residue del sistema Necessità di confrontarsi con le forme di obsolescenza che investono i componenti Minore disponibilità di spazi tecnici per l infrastrutturazione delle reti Necessità di provvedere a un adeguato collegamento con le grids Possibile necessità di confrontarsi con proprietà/utenti diversificati

26 COME ESSERE PROTAGONISTI DEL PROGETTO DELLO SMART BUILDING Parola d ordine integrazione: non progetto per fasi successive (tipico approccio tradizionale)

27 COME ESSERE PROTAGONISTI DEL PROGETTO DELLO SMART BUILDING Parola d ordine integrazione: non progetto per fasi successive (tipico approccio tradizionale) Approccio coordinato tra discipline

28 COME ESSERE PROTAGONISTI DEL PROGETTO DELLO SMART BUILDING Parola d ordine integrazione: non progetto per fasi successive (tipico approccio tradizionale) Approccio coordinato tra discipline Immaginare dorsale di rete insieme a infrastrutturazione impiantistica e al concept dell edificio e alla sua struttura

29 COME ESSERE PROTAGONISTI DEL PROGETTO DELLO SMART BUILDING Parola d ordine integrazione: non progetto per fasi successive (tipico approccio tradizionale) Approccio coordinato tra discipline Immaginare dorsale di rete insieme a infrastrutturazione impiantistica e al concept dell edificio e alla sua struttura Consulenze specialistiche e conoscenza degli obiettivi, delle informazioni e dei dati disponibili

30 COME ESSERE PROTAGONISTI DEL PROGETTO DELLO SMART BUILDING Parola d ordine integrazione: non progetto per fasi successive (tipico approccio tradizionale) Approccio coordinato tra discipline Immaginare dorsale di rete insieme a infrastrutturazione impiantistica e al concept dell edificio e alla sua struttura Consulenze specialistiche e conoscenza degli obiettivi, delle informazioni e dei dati disponibili Progettare un edificio come un sistema complesso e definito come l unità di un tutto molto più articolato a cui deve essere interconnesso

31 COME ESSERE PROTAGONISTI DEL PROGETTO DELLO SMART BUILDING Parola d ordine integrazione: non progetto per fasi successive (tipico approccio tradizionale) Approccio coordinato tra discipline Immaginare dorsale di rete insieme a infrastrutturazione impiantistica e al concept dell edificio e alla sua struttura Consulenze specialistiche e conoscenza degli obiettivi, delle informazioni e dei dati disponibili Progettare un edificio come un sistema complesso e definito come l unità di un tutto molto più articolato a cui deve essere interconnesso Sperimentazione/integrazione di nuovi componenti (sensori, attuatori, ecc.)

32 COME ESSERE PROTAGONISTI DEL PROGETTO DELLO SMART BUILDING Parola d ordine integrazione: non progetto per fasi successive (tipico approccio tradizionale) Approccio coordinato tra discipline Immaginare dorsale di rete insieme a infrastrutturazione impiantistica e al concept dell edificio e alla sua struttura Consulenze specialistiche e conoscenza degli obiettivi, delle informazioni e dei dati disponibili Progettare un edificio come un sistema complesso e definito come l unità di un tutto molto più articolato a cui deve essere interconnesso Sperimentazione/integrazione di nuovi componenti (sensori, attuatori, ecc.) Dialogo con applicatori, fornitori, aziende

33 COME ESSERE PROTAGONISTI DEL PROGETTO DELLO SMART BUILDING Parola d ordine integrazione: non progetto per fasi successive (tipico approccio tradizionale) Approccio coordinato tra discipline Immaginare dorsale di rete insieme a infrastrutturazione impiantistica e al concept dell edificio e alla sua struttura Consulenze specialistiche e conoscenza degli obiettivi, delle informazioni e dei dati disponibili Progettare un edificio come un sistema complesso e definito come l unità di un tutto molto più articolato a cui deve essere interconnesso Sperimentazione/integrazione di nuovi componenti (sensori, attuatori, ecc.) Dialogo con applicatori, fornitori, aziende Informarsi sulle possibilità per aumentare il potenziale

34 SMART BUILDING COME RISPOSTA A NUOVE ESIGENZE DELLA CITTA FUTURA

35 SMART BUILDING COME RISPOSTA A NUOVE ESIGENZE DELLA CITTA FUTURA D'una città non godi le sette o le settantasette meraviglie, ma la risposta che dà a una tua domanda. [Italo Calvino, Le città invisibili, 1972]

36 Grazie per l attenzione! jacopo.gaspari@unibo.it