Cosa è la Digital energy e cos'è uno smart building

Efficienza energetica e tecnologie digitali: digital energy e smart building, a che punto siamo in Italia?

Davide Chiaroni - Politecnico di Milano

Indice

Sommario
Grado di diffusione dei servizi generali in base alla tipologia di building
Video
PDF Scaricabile
Parole chiave
Conclusioni

Sommario

Cosa è lo smart building? Diamo una definizione di smart building. Quanto gli individui, ad oggi, sono davvero smart? A quanto ammontano gli investimenti per le tecnologie digitali e quali soluzioni Iot per il digital energy e per lo smart building? (building devices and solutions). In quali scenari di efficienza energetica ci troveremo? Siamo sicuri di avere imboccato la strada giusta?

Cos'è uno smart building?

Con il termine smart building si intende un edificio in cui gli impianti in esso presenti sono gestiti in maniera intelligente ed automatizzata, attraverso l'adozione di una infrastruttura di supervisione e controllo degli impianti stessi, al fine di minimizzare il consumo energetico e garantire il comfort, la sicurezza e la salute degli occupanti, assicurandone, inoltre, l'integrazione con il sistema elettrico di cui il building fa parte oltre a garantire efficienza energetica.

Da questa definizione, emergono 4 elementi chiave di uno Smart building:
- "Building devices and solutions": comprendono i diversi impianti e tecnologie presenti all'interno del building intelligente, tra cui tecnologie di generazione di energia, di efficienza energetica, di safety&security ed impianti che garantiscono il comfort, la sicurezza e la salute degli occupanti;
- "Automation technologies": comprendono la sensoristica connessa agli impianti di cui al punto precedente e finalizzata alla raccolta dati, oltre agli attuatori che eseguono sugli impianti i comandi elaborati dalle <>;
- "Piattaforme di controllo e gestione": comprendono i software di raccolta, elaborazione e analisi dei dati acquisiti dalla sensoristica installata sugli impianti;
- "Connectivity": comprende i mezzi di comunicazione, wireless o cablati, che permettono la comunicazione tra sensori, attuatori e la piattaforma di controllo e gestione.

Cos'è uno Smart Building? (Building devices and solutions)
I Building devices and solutions possono essere raggruppati in 4 macro-categorie:
- "Energy", impianti per la produzione, gestione e efficienza energetica, suddivisa a sua volta in:
o Tecnologie di generazione di energia:
. Fotovoltaico;
. Sistemi di accumulo;
. Solare termico;
. Cogenerazione.
o Tecnologie di efficienza energetica:
. Chiusure vetrate;
. Caldaie;
. Pompe di calore.
- "Safety & Security", impianti per la prevenzione e gestione dei <> che possono compromettere l'incolumità (safety) e la sicurezza (security) degli occupanti, suddivisa a sua volta in:
o Impianti per prevenire e gestire l'incolumità degli occupanti (safety):
. Illuminazione di emergenza;
. Sistemi antincendio.
o Impianti per garantire la sicurezza degli occupanti (security):
. Videosorveglianza e controllo accessi;
. Impianti antintrusione;
. Serrature.
- "Comfort", impianti che migliorano le condizioni di utilizzo degli edifici e comprende le tecnologie che migliorano le condizioni di vivibilità degli spazi:
o Comfort:
. Punti di ricarica;
. Illuminazione;
. Forza motrice.
- "Health", impianti che consentono di migliorare e preservare la salute degli utilizzatori e comprende le tecnologie che contribuiscono a migliorare e preservare la salute degli occupanti:
o Health:
. Sistemi di monitoraggio della qualità dell'aria (IAQ).

Overview delle categorie di servizi

I servizi offerti da uno smart building possono variare a seconda della destinazione d'uso dell'edificio stesso, ma possono essere raggruppati in queste categorie:
- Energy: servizi rivolti alla gestione e all'efficienza energetica all'interno del building;
- Safety: servizi per la prevenzione e gestione dei rischi che possono compromettere l'incolumità degli occupanti presenti nel building;
- Security: servizi per la prevenzione e gestione dei rischi che possono compromettere la sicurezza e la protezione degli asset che costituiscono il building stesso o che in esso sono ospitati;
- Comfort: servizi che intendono migliorare il comfort e le condizioni di utilizzo dello smart building;
- Health: servizi che mirano a preservare e migliorare la salute degli occupanti all'interno del building;
- General services: servizi per la gestione infrastrutturale delle utenze del building che non rientrano direttamente nelle categorie di "energy", "safety", "security", "comfort" ed "health" sopraccitate.

Video

Efficienza energetica e tecnologie digitali per il building

Grado di diffusione dei servizi generali in base alla tipologia di building

Si propone di seguito una stima del grado di diffusione dei servizi generali in base alla tipologia di edificio, considerando sempre il caso di smart building costruiti ex-novo:

- Abitazione privata:
o Sistema per la gestione automatizzata ed integrata dell'infrastruttura per monitorare l'integrità strutturale del building: presente nella metà della abitazione private;
o Smart water management system presente nella metà della abitazione private;
o Sistemi di gestione dell'acqua piovana e irrigazione intelligente presente in un quarto delle abitazioni private;
o Sistemi di gestione dei rifiuti e di tracciabilità dei dati: presente in un quarto delle abitazioni private.

- Condominio:
o Sistema per la gestione automatizzata ed integrata dell'infrastruttura per monitorare l'integrità strutturale del building: presente nella metà dei condomini;
o Smart water management system presente in un quarto dei condomini;
o Sistemi di gestione dell'acqua piovana e irrigazione intelligente presente in un quarto dei condomini;
o Sistemi di gestione dei rifiuti e di tracciabilità dei dati presente in un quarto dei condomini.

- Hotel:
o Sistema per la gestione automatizzata ed integrata dell'infrastruttura per monitorare l'integrità strutturale del building: presente nella metà degli hotel;
o Smart water management system presente in un quarto degli hotel;
o Sistemi di gestione dell'acqua piovana e irrigazione intelligente non presente negli hotel;
o Sistemi di gestione dei rifiuti e di tracciabilità dei dati presente nella metà degli hotel.

- Ufficio:
o Sistema per la gestione automatizzata ed integrata dell'infrastruttura per monitorare l'integrità strutturale del building: presente nella metà degli uffici;
o Smart water management system non presente negli uffici;
o Sistemi di gestione dell'acqua piovana e irrigazione intelligente non presente negli uffici;
o Sistemi di gestione dei rifiuti e di tracciabilità dei dati presente in un quarto degli uffici.

- Centro commerciale:
o Sistema per la gestione automatizzata ed integrata dell'infrastruttura per monitorare l'integrità strutturale del building: presente in quarto dei centri commerciali;
o Smart water management system non presente nei centri commerciali;
o Sistemi di gestione dell'acqua piovana e irrigazione intelligente presente in quarto dei centri commerciali;
o Sistemi di gestione dei rifiuti e di tracciabilità dei dati presente in quarto dei centri commerciali.

- Data center
o Sistema per la gestione automatizzata ed integrata dell'infrastruttura per monitorare l'integrità strutturale del building: presente in quarto dei data center;
o Smart water management system non presente nei data center;
o Sistemi di gestione dell'acqua piovana e irrigazione intelligente non presente nei data center;
o Sistemi di gestione dei rifiuti e di tracciabilità dei dati non presente nei data center.

- Banca
o Sistema per la gestione automatizzata ed integrata dell'infrastruttura per monitorare l'integrità strutturale del building: presente in quarto delle banche ;
o Smart water management system non presente nelle banche;
o Sistemi di gestione dell'acqua piovana e irrigazione intelligente non presente nelle banche;
o Sistemi di gestione dei rifiuti e di tracciabilità dei dati non presente nelle banche.

- Ospedale
o Sistema per la gestione automatizzata ed integrata dell'infrastruttura per monitorare l'integrità strutturale del building: presente nella metà degli ospedali ;
o Smart water management system non presente negli ospedali;
o Sistemi di gestione dell'acqua piovana e irrigazione intelligente non presente negli ospedali;
o Sistemi di gestione dei rifiuti e di tracciabilità dei dati presente nella metà degli ospedali.

Efficienza energetica e tecnologie digitali: digital energy e smart building, a che punto siamo in Italia?

Conclusioni

Quanto vale il mercato degli smart building?
Nel 2020 - a causa del Covid - gli investimenti in building devices and solutions sono scesi sotto quota 4 miliardi di Euro. Di questi il 55% sono riferibili al settore Energy, a conferma di come il tema dell'efficienza energetica e della produzione da fonti rinnovabili siano i temi ancora preponderanti nel paradigma degli Smart Building, cui seguono gli investimenti realizzati nella categoria Comfort (25%), mentre Safety & Security (20%). Marginale il contributo delle tecnologie legate alla categoria Health (0,3%).
Attenzione però che solo poco più di 1 miliardo di ? (il 19% del totale) possono essere davvero attribuiti al modello smart building e quindi comprendono il mix di tecnologie, automazione, controllo e connettività che abilita gli edifici del futuro.
I comparti delle Automation Technologies e delle Piattaforme di Controllo e Gestione valgono ciascuno poco più di 1 miliardo di ? di investimenti.
Nella maggior parte dei casi, circa 80% del totale, questi sono relativi all'installazione di piattaforme dedicate, mentre soltanto il 20% degli investimenti viene effettuato in piattaforme che permettono la gestione integrata di tutti i dispositivi presenti nell'edificio (o in più edifici).