Il contributo della domotica alla gestione energetica e sociale dell’edificio – di Marco Sambati e Paola Palumbo

 
Con il seguente articolo scritto in collaborazione dal Dott. Marco Sambati e dall'Arch. Paola Palumbo, si vuole porre l’attenzione sul contributo che i dispositivi della domotica possono comportare in termini di ottimizzazione dei consumi energetici e di gestione sociale.
 
Come è noto, il settore civile è tra i maggiori responsabili degli usi finali dell’energia – secondo le fonti dell’unione europea circa il 40% del totale – e la sempre maggiore richiesta di “benessere e comfort”, tra cui la climatizzazione estiva, fanno crescere in modo consistente tali consumi.
 
Esistono diversi strumenti che, se utilizzati in modo corretto ed integrati tra di loro, consentono un notevole risparmio di energia nel settore civile: tra questi gli interventi di efficientamento energetico degli edifici. È importante associare la gestione dei medesimi anche a sistemi di automazione in grado di coordinare gli impianti più energivori quali il termico e l’elettrico.
 
La domotica è la disciplina progettuale che si occupa di studiare le tecnologie destinate a migliorare la qualità della vita negli ambienti nei quali l’uomo vive; il termine domotica è un neologismo francese ottenuto dall’unione del termine latino domus (abitazione di città di famiglie ricche) e tecnologia.
 
Compito della domotica è quello, attraverso l’integrazione di elettronica e di informatica, di introdurre nuovi sistemi elaborati per l’automazione, il controllo dell’illuminazione, la climatizzazione ambientale, il miglioramento del benessere percepito, la safety and security, il risparmio energetico ed il miglioramento della sicurezza degli impianti.
L’idea prevalente che si ha sulla domotica è quella di una disciplina volta all’ottimizzazione della fruizione del proprio habitat attraverso un miglioramento del comfort ambientale ed il risparmio energetico.
 
La domotica, tuttavia, non è rappresentata solamente da questo: sono molte le tematiche che la costituiscono, come ad esempio quelle relative alla sicurezza (sensori di movimento, allarmi telefonici, allarmi satellitari, rilevatori di sostanze pericolose) oppure del settore dell’intrattenimento (home theater / cinema, multi-room, dolby digital, ecc.). Gli apparati Hi-Fi di ultima generazione accedono ai contenuti dei computer collegati alla rete locale, alle internet radio o alle librerie musicali. È possibile dotare la propria casa di un sistema in grado di controllare i propri file audio – video da qualsiasi ambiente in cui ci si trovi; si possono utilizzare sistemi domotici per registrare programmi TV, per ascoltare la musica prescelta e diffusa in qualsiasi vano, per navigare in internet, tutto questo attraverso tutta una serie di comandi più o meno sofisticati (telecomandi, panel pc, touch screen, ecc.).
 
La domotica, peraltro, rappresenta una disciplina rilevante anche dal punto di vista dell’impatto sociale. Si consideri la grande ripercussione che esercita su persone con ridotta capacità motoria e, più in generale, nei confronti di disabili o anziani. All’interno della casa cosiddetta domotica, infatti, attraverso un semplice telecomando o un comando vocale è possibile attivare ed organizzare tutti gli impianti: illuminazione, sicurezza, telecomunicazioni, riscaldamento, aria condizionata o qualsiasi apparecchio alimentato da energia elettrica. Attualmente esistono telecomandi provvisti di tasti di grandi dimensioni, con funzioni speciali, retro-illuminati e, se destinati a persone con difficoltà motorie molto gravi, addirittura attivabili senza alcun contatto fisico diretto (mediante il semplice spostamento che sia delle mani, della testa, delle dita o, perfino, delle palpebre). All’interno di questi dispositivi sono molto curate le funzioni di feedback che, ripetendo il messaggio, permettono di correggere eventuali errori di interpretazione da parte degli stessi.
 
Oggi esistono anche sistemi domotici a controllo vocale attraverso i quali, con semplici comandi verbali che con semplici appellativi come ad es.: “apri la porta”, “spegni la luce”, “accendi la televisione” o “spegni il fornello”, permettono di movimentare e gestire parti dell’alloggio, apparecchiature elettroniche, elettrodomestici, ecc. Tali sistemi funzionano per mezzo di radio microfoni che, a seguito della trasmissione dei comandi a un comune computer, sono in grado di determinare, interagendo con la rete dei dispositivi installati, la loro attivazione. Attualmente esistono sistemi vocali la cui accuratezza di decodificazione arriva fino ad un ammirevole 97% di precisione.
 
La domotica rappresenta, ad ogni modo, il modo più efficace per ottimizzare le fonti di energia all’interno delle abitazioni e dei luoghi di lavoro; in alcuni casi riesce a far risparmiare fino al 50% del consumo energetico. Attraverso il suo utilizzo è possibile, pertanto, evitare costi generati dai dispendi energetici dovuti a negligenze o ad altro, monitorare i consumi e gestire selettivamente tutte le apparecchiature tecnologiche. È possibile, ad esempio, programmare l’utilizzo dei vari elettrodomestici secondo le fasce orarie economicamente più vantaggiose oppure prefissare un tetto massimo di budget di spesa che, qualora raggiunto, ne determini la disattivazione secondo un ordine preventivamente stabilito.
 
Il risparmio energetico di un edificio risulta anche misurabile attraverso un sistema semplificato o metodo dei fattori BACS – Building Automation & Control Systems, procedura di calcolo su base tabellare introdotta dalla EN11352 che permette una stima rapida della riduzione dei consumi energetici relativa a riscaldamento, raffrescamento, ventilazione, produzione di acqua calda sanitaria ed illuminazione all’interno sia di edifici nuovi che esistenti.
 
Dal un punto di vista dei sistemi di automazione gli edifici sono classificabili in:
  • Classe D “non energeticamente efficienti”: comprende gli impianti tecnici tradizionali e privi di automazione, non efficienti dal punto di vista energetico;
  • Classe C ”standard”: corrisponde agli impianti dotati di sistemi domotici ed è considerata la classe di riferimento;
  • Classe B “avanzati”: comprende gli impianti domotici dotati anche di TBM (Technical Building Management:Gestione degli impianti tecnici di edificio) per il controllo centralizzato;
  • Classe A “alta prestazione energetica”: come la Classe B, ma con livelli di precisione e completezza del controllo automatico tali da garantire elevate prestazioni energetiche all’impianto.
 
Di seguito sono riportate le tabelle dei fattori BAC (per l’energia termica ed elettrica e per diversi tipi di edificio) e le relative stime di risparmio energetico in percentuale, ottenibile passando da una classe energetica attiva (A, B, C e D) all’altra.
 
 
 
Se ci si limita al settore delle abitazioni, è possibile in qualche modo sottolineare che il sistema domotico debba possedere i seguenti requisiti:
  • Semplicità: per una migliore adattabilità al più vasto bacino d’utenza è necessario poter contare su diversi tipi di interfaccia. La configurazione deve essere multipiattaforma onde evitare che un sistema operativo “messo in pensione” costringa l’utente a riprogettare la propria casa. In particolare vanno evitati apparati “proprietari” in quanto sovente le aziende ad elevato contenuto tecnologico chiudono la propria attività oppure vengono assorbite da altre più importanti, cessando, pertanto, qualunque possibilità di implementazione o assistenza sui prodotti venduti. Può anche accadere che il cliente si trovi costretto a legarsi all’azienda che ha scritto i software;
  • Affidabilità: il sistema deve essere in grado di autodiagnosticare l’eventuale errore, comunicare con il centro servizi e richiedere la manutenzione dell’apparecchio guastato. Sopratutto deve prevedere la possibilità di essere bypassato per renderlo utilizzabile come un impianto tradizionale, evitando che un banale guasto al telecomando o alla memoria del sistema operativo renda inutilizzabili gli apparati connessi;
  • Apertura: la comunicazione deve avvenire in vari modi, senza l’aggiunta di costose interfaccia ed essere pronta all’inserimento di nuovi elementi disponibili nel tempo sul mercato; in particolare è necessario verificare a priori le reali potenzialità del sistema e non quelle presunte e soprattutto la loro conformità alle esigenze dell’utente;
  • Integrazione: il sistema deve tener conto delle varie interazioni;
  • Flessibilità: il software deve essere sempre modificabile in funzione delle esigenze dell’utilizzatore da qualunque persona competente, indipendentemente dal fornitore prescelto;
  • Espandibilità: si deve dare la possibilità al sistema, nel tempo, di essere implementabile, dinamico;
  • Continuità di funzionamento: ne va garantito l’esercizio; l’unità centrale è da considerare autodiagnosticabile e mantenibile attraverso un servizio di tele – gestione, deve essere attivabile anche in modo tradizionale.
 
Nel settore della domotica e soprattutto per quanto riguarda la sicurezza si è, oltretutto, recentemente sviluppata una nuova figura professionale, quella del system integrator, che si può definire come il professionista che si occupa dell’integrazione dei sistemi, a livello di information tecnonolgy, delle varie discipline nelle quali la domotica trova applicazione, adeguando le diverse piattaforme informatiche.
 
L’integrazione degli impianti (sicurezza, riscaldamento – condizionamento, elettrico, audio-video, ecc.) richiede, infatti, un nuovo approccio da parte dei progettisti e degli installatori che attualmente, spesso, sono orientati a svolgere la propria attività in modo indipendente. Le relazioni tra i diversi apparati tecnologici ed il sistema di controllo richiedono sempre più una continua attività di supervisione e raccordo, così come la fase di realizzazione dei medesimi.
 
Risulta pertanto indispensabile l'attività di coordinamento da parte del system integrator. Tale figura professionale, pur non avendo il compito di realizzare tutte le tipologie di impianto, dovrebbe comunque essere in grado di programmarne la gestione ed il controllo. Qualsiasi sistema, infatti, pur essendo ad alta definizione, perfettamente funzionante ed automatizzato, se non messo in grado di dialogare correttamente con gli altri impianti, è soggetto a determinare problematiche tecniche ed inefficienze economiche.
 
La figura del system integrator tiene conto delle varie esigenze tecnologiche, ne controlla le interferenze ma soprattutto ha il compito di tutelare il cliente dalle insidie dei sistemi chiusi che lo legherebbero in modo permanente al fornitore.
 
Il system integrator dovrebbe garantire continuità e sintonia fra le varie figure tecniche professionali (antennista, informatico, elettrico, audiovisivo, telefonico, ecc.), permettendo anche una facile individuazione delle singole responsabilità; i vari soggetti saranno stimolati al dialogo, all’interazione ed alla ricerca della migliore soluzione possibile.
 
In tal senso, di fondamentale importanza è la programmazione che determini un’opportuna possibilità di comunicazione fra i differenti elementi che compongono il sistema integrato. Fra i sistemi “proprietari” e quelli “aperti” ovvero non legati ad un produttore, dovrebbero essere prediletti questi ultimi per permettere, nel tempo, di integrare e sostituire liberamente i componenti in maniera flessibile ed andrebbe, inoltre, incentivato il perseguimento della standardizzazione dei protocolli di comunicazione delle case produttrici.
 
Oltre a prevedere lo sviluppo di questa figura professionale sarebbe auspicabile, come già avviene in altre discipline, che anche nell’ambito della domotica si arrivasse al rilascio di una certificazione di qualità allineata ad uno standard europeo o mondiale nel rispetto delle principali normative nazionali ed internazionali. Tale procedura di valutazione a garanzia di ciascuna componente monitorata dal sistema: illuminazione, climatizzazione, motorizzazione, sicurezza, gestione energetica, entertaiment.
 
Il sistema di certificazione dovrebbe garantire la qualità non solo della tecnologia ma anche dei componenti impiegati; in tal senso esiste già qualche azienda che si sta muovendo in tale direzione ed ha già ottenuto la conformità del proprio marchio alle norme europee EN 50090-2-2, ISO/IEC14 543-3 e CEN EN 13321-1 e 13321-2.