Per automazione degli edifici si intende la pratica di integrare la tecnologia di automazione con i California Green Building Standards (). Il suo obiettivo principale è utilizzare sistemi intelligenti per massimizzare l'efficienza energetica dell'edificio, l'efficienza nell'utilizzo delle risorse idriche e la qualità dell'ambiente interno, garantendo al tempo stesso che l'edificio sia conforme alle normative. Non si tratta solo di soddisfare i requisiti normativi, ma anche di un modo fondamentale per ottenere un funzionamento sostenibile a lungo termine dell’edificio.
Quali sono i componenti chiave di un sistema di building automation?
Solo un termostato non è affatto un tipico sistema di automazione degli edifici (BAS). È generalmente composto da un server centrale, controller in loco, sensori (come temperatura e umidità, anidride carbonica, intensità della luce, sensori) e attuatori (come azionamenti a frequenza variabile, valvole elettriche) distribuiti in tutto l'edificio. Questi componenti sono collegati attraverso la rete per formare un circuito chiuso completo di rilevamento e controllo.
Con l'aiuto della raccolta dati in tempo reale, il sistema può incorporare riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell'aria (HVAC), illuminazione, carichi di prese, ombreggiatura, ecc. in un controllo raffinato, come lo spegnimento automatico delle luci e la riduzione del volume di aria fresca quando non c'è nessuno nella sala conferenze e la regolazione automatica della luminosità dell'illuminazione interna in base all'intensità della luce esterna. Queste operazioni automatizzate sono difficili da realizzare in modo continuativo con la gestione manuale, ma costituiscono la base per raggiungere indicatori di risparmio energetico e idrico.
Come l'automazione degli edifici può contribuire a soddisfare i requisiti di efficienza energetica
Esistono normative obbligatorie per la prestazione energetica degli edifici e i sistemi di automazione rappresentano uno degli strumenti più efficaci per raggiungere questi obiettivi. Può ridurre significativamente il consumo di energia per il riscaldamento e il raffreddamento dell'edificio ottimizzando il funzionamento del sistema HVAC, ad esempio implementando il controllo di gruppo dei refrigeratori, volume d'aria variabile e regolando il volume di aria fresca in base alla concentrazione di anidride carbonica nell'aria di ritorno.
Il sistema di automazione ha la capacità di collegarsi con l'involucro dell'edificio. Ad esempio, in base alle previsioni del tempo, può chiudere automaticamente l'ombreggiatura esterna o attivare la modalità di preraffreddamento prima che si avvicini la temperatura elevata estiva. Il sistema consente la misurazione parziale e il monitoraggio continuo del consumo energetico per fornire un reporting dettagliato dei dati energetici, che non solo aiuta a identificare il potenziale di risparmio energetico, ma costituisce anche una base fondamentale per dimostrare la conformità ai requisiti di documentazione.
Che ruolo può svolgere l’automazione nella conservazione dell’acqua?
Esistono norme dettagliate sulle misure di risparmio idrico all'interno e all'esterno degli edifici. I sistemi automatizzati hanno un grande potenziale di sviluppo in questo campo. Per l’irrigazione paesaggistica, il sistema può integrare sensori di umidità del suolo e dati sulle previsioni meteorologiche e avviare l’irrigazione solo quando necessario per impedire l’irrigazione nei giorni di pioggia o quando il terreno è bagnato. Ciò consente di risparmiare più acqua rispetto alla semplice irrigazione programmata.
All'interno dell'edificio, il sistema di automazione può monitorare i sistemi di acqua sanitaria e di circolazione dell'acqua. Ad esempio, monitorando la pressione e il flusso delle pompe dell'acqua, è possibile rilevare tempestivamente eventuali perdite nelle tubazioni ed emettere allarmi. Per le apparecchiature idriche come le torri di raffreddamento, il sistema può controllare automaticamente lo scarico delle acque reflue e il rifornimento dell'acqua, ottimizzare il rapporto di concentrazione, ridurre lo scarico non necessario delle acque reflue e raggiungere il tasso di risparmio idrico richiesto.
Come utilizzare l'automazione per migliorare la qualità dell'ambiente interno e la salute degli occupanti
Prestando grande attenzione alla qualità dell'aria interna e all'illuminazione, il sistema di automazione monitora continuamente i livelli di anidride carbonica interna, composti organici volatili (COV) e particolato fine (PM2,5) e può regolare automaticamente il funzionamento delle unità di aria fresca e delle apparecchiature di purificazione dell'aria per garantire che l'aria interna continui a rimanere fresca e sana, soddisfacendo o addirittura superando i requisiti degli standard.
In termini di illuminazione, il sistema può utilizzare sensori di illuminazione, tende elettriche e reattori di regolazione che cooperano tra loro per ottenere la raccolta della luce diurna. Se c'è sufficiente luce naturale, le luci vicino alla finestra verranno automaticamente attenuate o spente; allo stesso tempo, l'angolazione dell'aletta parasole verrà regolata per evitare l'abbagliamento quando viene introdotta la luce naturale. Tale regolazione dinamica crea un ambiente visivo più confortevole e più sano e consente di risparmiare direttamente l'elettricità per l'illuminazione.
Qual è il processo di realizzazione di un progetto di building automation?
Se un progetto di automazione raggiunge con successo questo obiettivo, inizia con la fase di pianificazione. Durante questa fase, il team di progettazione deve scrivere chiaramente i requisiti di automazione nei documenti di progettazione, per poi integrarli profondamente con i progetti architettonici, meccanici ed elettrici. I passaggi chiave includono l’identificazione della strategia di controllo, la selezione di apparecchiature che utilizzano protocolli aperti (come) per garantire l’interoperabilità e la pianificazione dell’interfaccia con i sistemi di energia rinnovabile (come il fotovoltaico).
Durante la fase di costruzione devono essere effettuati test funzionali punto-punto molto dettagliati per verificare se tutte le strategie di risparmio e controllo energetico funzionano come previsto. Durante la fase di messa in servizio, devono essere eseguiti anche test funzionali punto a punto dettagliati per verificare se tutte le strategie di risparmio energetico e di controllo funzionano come previsto. È necessario inviare un rapporto di debug, ma i record di dati storici del sistema di automazione sono la migliore prova che il sistema continua a funzionare in modo efficace e in avanti. Nella fase successiva sarà necessaria una formazione specifica per il personale operativo e di manutenzione per garantire che possa utilizzare appieno le funzioni del sistema.
Gestione e manutenzione a lungo termine e strategie di ottimizzazione continua dei sistemi di building automation
L'inizio avviene proprio quando il sistema viene messo in funzione per favorire il miglioramento continuo delle prestazioni dell'edificio. Il sistema di automazione fornisce una base dati per questo. Il team operativo e di manutenzione deve rivedere regolarmente i dati di funzionamento del sistema, analizzare modelli anomali di consumo energetico e utilizzare la funzione di registrazione dell'andamento del sistema per diagnosticare i guasti delle apparecchiature.
È possibile impostare parametri di efficienza energetica trimestrali o annuali per confrontare il consumo energetico attuale con i valori di riferimento o di progettazione. Sulla base dell'analisi dei dati, vengono effettuate la messa a punto e l'ottimizzazione dei parametri di controllo (come i set point della temperatura, gli orari di avvio e di arresto). Inoltre, con il progresso della tecnologia, nuovi algoritmi di risparmio energetico possono essere aggiunti al sistema attraverso aggiornamenti software, consentendo all'edificio di continuare ad avvicinarsi o addirittura raggiungere l'obiettivo più elevato di "consumo energetico netto pari a zero" durante l'intero ciclo di vita.
Se l'edificio in cui ti trovi ha adottato un sistema di automazione per soddisfare gli standard della bioedilizia, durante il processo di implementazione o di funzionamento e manutenzione, quali sono le sfide più grandi che hai incontrato o quali esperienze hai acquisito? Puoi condividere le tue opinioni nell'area commenti. Se ritieni che questo articolo ti sia utile, metti mi piace e condividilo con più colleghi.
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