Future Buildings
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Il documento discute il futuro degli edifici, enfatizzando l'importanza dell'intelligenza, della sostenibilità e del comfort. Si propone un'adozione di tecnologie avanzate e l'integrazione di pratiche sostenibili per affrontare la transizione verso un'era priva di combustibili fossili, con un focus su edifici ad alta efficienza energetica. Inoltre, viene menzionato il ruolo dei 'smart buildings' nella trasformazione delle città in smart cities, connettendo la gestione energetica a reti intelligenti.
Future Buildings
- 1. Gli edifici del futuro:intelligenza, sostenibilta’ e comfort 2 ottobre 2018Pasquale Capezzuto PROGRAM MANAGEMENT OFFICE S.E.A.P. Gli edifici del futuro : intelligenza , sostenibilità e comfort ing. Pasquale Capezzuto Presidente Associazione Energy Managers Bari 2 ottobre 2018 COSTRUIRE L'INNOVAZIONE L'innovazione nella sfida globale della sostenibilità COSTRUIRE L'INNOVAZIONE L'innovazione nella sfida globale della sostenibilità BARI 2 ottobre 2018
- 2. Gli edifici del futuro:intelligenza, sostenibilta’ e comfort 2 ottobre 2018Pasquale Capezzuto Imperativo etico DECARBONIZZAZIONE
- 3. Gli edifici del futuro:intelligenza, sostenibilta’ e comfort 2 ottobre 2018Pasquale Capezzuto Green buildings Le città devono affrontare la sfida di trasformare il proprio patrimonio architettonico in sintonia con una transizione economica e sociale verso un’era senza combustibili fossili. Usare i principi del Progresso tecnologico e un Approccio Globale per assicurare la sostenibilita’ delle Citta’ e degli Edifici. DECARBONIZZAZIONETorre Hadid Milano Citylife Citta’ sostenibili e resilienti
- 4. Gli edifici del futuro:intelligenza, sostenibilta’ e comfort 2 ottobre 2018Pasquale Capezzuto Gli obiettivi per i nuovi edifici Sostenibilita’ Efficienza Connettivita’ Benessere Alta efficienza energetica Alta qualita’ della vita
- 5. Gli edifici del futuro:intelligenza, sostenibilta’ e comfort 2 ottobre 2018Pasquale Capezzuto I NUOVI EDIFICI “self sufficient”
- 6. Gli edifici del futuro:intelligenza, sostenibilta’ e comfort 2 ottobre 2018Pasquale Capezzuto OGGI : requisiti “minimi “ energetici per i nuovi edifici Prestazione energetica secondo i costi ottimali dell’energia ( edificio di riferimento ) , benessere e comfort Requisiti e prescrizioni di legge sull’edificio, sull’involucro , sugli impianti , sul contesto urbano Utilizzo minimo di fonti rinnovabili di energia per autoproduzione Progettazione per la “ vendita “ Analisi semi-stazionaria dell’edificio in condizioni standard Analisi dinamica Nessun dato sulla prestazione dell’edificio in opera secondo progetto e sui consumi reali e costi energetici in esercizio Comportamento standard dell’utente Educazione dell’utente nell’uso dell’edificio
- 7. Gli edifici del futuro:intelligenza, sostenibilta’ e comfort 2 ottobre 2018Pasquale Capezzuto Edifici a norma = requisiti minimi , bioclimatica , comfort, F.E.R. • mimima qualità dell'involucro dell'edificio (ad es. l'isolamento delle pareti, le prestazioni del sistema finestrato) • prestazioni medie degli impianti ; • la progettazione bioclimatica (ad es., provvedimenti per l’isola di calore, green roof, tecniche passive, guadagni solari, la progettazione estiva, l’inerzia termica , l’illuminazione naturale); • comfort termoigrometrico: la prevenzione di eventuali effetti negativi dovuto ad un’insufficiente ventilazione, ponti termici e problemi igrotermici (formazione di muffe), scarsa salubrita’ dell’aria interna . • fonti rinnovabili di edificio D.Lgs n. 28/2011 • giustificazione della mancata adozione di soluzioni ad alta efficienza Benessere termico e acustico , qualita’ dell’aria indoor IAQ, illuminazione Controllo ambientale , inquinamento , radon
- 8. Gli edifici del futuro:intelligenza, sostenibilta’ e comfort 2 ottobre 2018Pasquale Capezzuto Sostenibilita’ globale - Edifici sostenibili Non solo efficienza energetica ma sostenibilita’ dell’edificio nel ciclo di vita Approccio globale all’edificio e al quartiere , analisi L.C.A. Design e maintenance Qualita’ ambientale interna Valore immobiliare della sostenibilita’ G.P.P. C.A.M. in edilizia pubblica Decreto 11-10-2017 strumenti di applicazione : Protocollo ITACA, LEED GBC Eco-progettista Fatto il progetto e costruito Verifiche che il costruito risponda ai requisiti progettuali Controlli sul processo edilizio: Verifiche sul progetto UNI CEI EN ISO/IEC 17020 Verifiche in campo Verifiche a fine lavori Verifiche in esercizio LEED GBC , Casaclima
- 9. Gli edifici del futuro:intelligenza, sostenibilta’ e comfort 2 ottobre 2018Pasquale Capezzuto 31-12-2019 “Nearly” Zero Energy Building 31-12-2020 1-1-2050 NO : un edificio “ attivo ” , un edificio in Rete Processo iterativo circolare che confronti l’energia occorrente per gli usi finali con quella disponibile da fonti rinnovabili. Soluzione complessa ed ottimale, dal punto di vista estetico, funzionale, energetico ed economico per l’edificio , per la Rete e per la Citta’ . Ridurre al minimo la domanda di energia dell’involucro e massimizzare l’efficienza dell’impianto Un edificio passive house isolato ? Obiettivo Direttiva 844/2018 : parco immobiliare esistente e nuovo decarbonizzato e ad alta efficienza energetica entro il 2050
- 10. Gli edifici del futuro:intelligenza, sostenibilta’ e comfort 2 ottobre 2018Pasquale Capezzuto Legislazione italiana : EDIFICIO A ENERGIA QUASI ZERO Sono “edifici a energia quasi zero” gli edifici che soddisfano : a) tutti i requisiti previsti per i requisiti del decreto con i valori vigenti dal gennaio 2919 per gli edifici pubblici e dal gennaio 2021 per gli altri : H’t inferiore ai valori limite tabellati Tab 10 app A Asol,est/Asup utile, inferiore ai valori limite tabellari Tab 11 app A EP H,nd - EP C,nd – EP gltot inferiori ai limiti calcolati con l’edificio di riferimento determinato con i valori vigenti dal 1° gennaio 2019 per gli edifici pubblici e dal 1° gennaio 2021 per tutti gli altri edifici; ηH, ηW e ηC, risultino superiori ai valori indicati per l’edificio di riferimento (ηH,limite, ηW,limite, e ηC,limite) e tab 7 e 8 app. A b) gli obblighi di integrazione delle fonti rinnovabili nel rispetto dei principi minimi di cui al DLgs 3 marzo 2011, n. 28 , Allegato 3 , contemporaneamente rispettati : 50% acs 50% ( riscald+raffrescam+acs)
- 11. Gli edifici del futuro:intelligenza, sostenibilta’ e comfort 2 ottobre 2018Pasquale Capezzuto L’edificio : “buon guscio” Consumi finali di energia INVOLUCRO IMPIANTI F.E.R. COMPORTAMENTO DELL’UTENTE Funzioni Buon progetto Tecnologie Salubrita’ Qualita’ dell’ambiente indoor Sentirsi bene nel guscio Comfort
- 12. Gli edifici del futuro:intelligenza, sostenibilta’ e comfort 2 ottobre 2018Pasquale Capezzuto «Clean Energy for all Europeans»
- 13. Gli edifici del futuro:intelligenza, sostenibilta’ e comfort 2 ottobre 2018Pasquale Capezzuto Digitalizzazione del settore edilizio e degli edifici Connected buildings – Reti Legge 162/2014 dal 1° luglio 2015 obbligo di predisporre alla connessione ad alta velocità in fibra ottica a banda ultralarga gli edifici nuovi o ristrutturati i nuovi edifici o ristrutturati . Infrastruttura fisica multiservizio passiva interna all’edificio : costituita da adeguati spazi installativi da impianti di comunicazione ad alta velocità in fibra ottica fino ai punti terminali di rete e da un punto di accesso per le imprese autorizzate a fornire reti pubbliche di comunicazione, che consente la connessione con l’infrastruttura interna all’edificio predisposta per i servizi di accesso in fibra ottica a banda ultralarga “. Guida C.E.I. 306-22 ACCA COMUNICAZIONI ELETTRONICHE IMPIANTO MULTISERVIZIO
- 14. Gli edifici del futuro:intelligenza, sostenibilta’ e comfort 2 ottobre 2018Pasquale Capezzuto Progetto degli impianti e delle reti nell’edificio FLESSIBILITA’ AUTOMAZIONE Integrazione funzioni EFFICIENZA ENERGETICA Fonti rinnovabili
- 15. Gli edifici del futuro:intelligenza, sostenibilta’ e comfort 2 ottobre 2018Pasquale Capezzuto TRENDS NUOVE TECNOLOGIE NUOVE COMPETENZE Advanced smart materials Smart skin envelope Involucri adattivi Materiali nanotecnologici , bioecologici , a cambiamento di fase e fotocatalitici Smart windows Breathablewall Impiantistica evoluta (domotica, buildings automation, pompe di calore , sistemi a fonti rinnovabili) KINETIC BUILDING Al Bahar Towers Abu Dhabi
- 16. Gli edifici del futuro:intelligenza, sostenibilta’ e comfort 2 ottobre 2018Pasquale Capezzuto Digital construction B.I.M.
- 17. Gli edifici del futuro:intelligenza, sostenibilta’ e comfort 2 ottobre 2018Pasquale Capezzuto LA PROGETTAZIONE INTEGRATA DEL SISTEMA EDIFICIO- IMPIANTO- SITO Architettura bioclimatica Integrazione tra contesto (sito) , struttura edilizia e impianti Analisi del sito Progettazione architettonica INVOLUCRO Progettazione impianti e F.E.R. PROGETTAZIONE energetica PROGETTO EDIFICIO Interdisciplinarieta’ delle competenze e professionalita’ Interazione Progettista architettonico Progettista strutturista Progettista impiantistico Consulente energetico Building Information Modeling GESTIONE DELL’EDIFICIO
- 18. Gli edifici del futuro:intelligenza, sostenibilta’ e comfort 2 ottobre 2018Pasquale Capezzuto SISTEMA EDIFICIO-IMPIANTO-SITO Ridurre la domanda energetica dell’involucro Ridurre la domanda energetica del sistema impiantistico Ridurre la domanda dalle reti energetiche SISTEMA IMPIANTISTICO SISTEMA EDILIZIO INVOLUCRO FONTI RINNOVABILI VETTORI ENERGETICI ISO 12655/2013 SITO Classe energetica dell’edificio Livello di sostenibilita’ ambientale Obiettivi Qualita’ energetica, Sostenibilita’ L’edificio come sistema DATI CONNETTIVITA’ AUTOMAZIONE INTELLIGENZA RETI I.C.T. I.o.T UTENTE La Progettazione Integrata Concept design energetico e sostenibile dell’ edificio nel sito STRATEGIE PASSIVE E ATTIVE Morfologia dell’edificio e del quartiere
- 19. Gli edifici del futuro:intelligenza, sostenibilta’ e comfort 2 ottobre 2018Pasquale Capezzuto 1 stazione ogni 2 Km CITTA’ FURBE Costruzione di infrastrutture , energetiche, mobilita’, ecc. Promoting attractive and livable cities Vincent Callebaut SOSTENIBILITA’ SMART SUSTAINABLE DISTRICT «Milano4You»
- 20. Gli edifici del futuro:intelligenza, sostenibilta’ e comfort 2 ottobre 2018Pasquale Capezzuto Gli edifici nella Smart City – Gli Smart Buildings revisione Direttive EPBD – EED – 844/0218 : Ottimizzare il consumo energetico dei sistemi tecnici con la regolazione e il controllo negli edifici esistenti e nei nuovi edifici. Controllo mediante l’ automazione
- 21. Gli edifici del futuro:intelligenza, sostenibilta’ e comfort 2 ottobre 2018Pasquale Capezzuto Smart Readiness Indicator 31-12-2019 Capacità di un edificio o di un’unità immobiliare di adattare il proprio funzionamento alle esigenze dell’occupante e della rete e di migliorare la sua efficienza energetica e la prestazione dell’edificio, usando le tecnologie dell’informazione e della comunicazione e i sistemi elettronici . Tiene conto delle caratteristiche di maggiore risparmio energetico, di analisi comparativa e flessibilità, nonché delle funzionalità e delle capacità migliorate attraverso dispositivi più interconnessi e intelligenti.
- 22. Gli edifici del futuro:intelligenza, sostenibilta’ e comfort 2 ottobre 2018Pasquale Capezzuto Smart Buildings Edificio aperto non solo flussi di energia ma anche di dati Sensing , Reasoning , Acting , Interacting Informazioni real time nell’ecosistema per il cittadino e la Governance nella Smart City Sensori a basso costo Buildings e Internet of Things Monitoring, decision making , control B.E.M.S. Building automation per comfort , efficienza energetica , sicurezza U.N.I. 15232 Automazione del comportamento dei sistemi di edificio Edificio che si gestisce, interagisce con gli utenti e con la Rete (B.P.I.E.) Adatta il funzionamento ai bisogni dell’utenza sulla base delle informazioni sullo stato dell’edificio, sull’interno dell’edificio, su chi occupa l’edificio e come occupa l’edificio, sulle condizioni climatiche . “ Energia dove e quando serve “
- 23. Gli edifici del futuro:intelligenza, sostenibilta’ e comfort 2 ottobre 2018Pasquale Capezzuto Smart Building , Big Data , Data Analytics GESTIONE DEI DATI ATTUATORI Un edificio in grado di autoregolarsi e misurare le proprie prestazioni sia come involucro che impianti . Ottimizzazione del comportamento dell’edificio Svincolo le prestazioni dal comportamento dell’utente Ottimizzazione
- 24. Gli edifici del futuro:intelligenza, sostenibilta’ e comfort 2 ottobre 2018Pasquale Capezzuto Imparare dai dati algoritmi self learning Imparare il comportamento dell’utente
- 25. Gli edifici del futuro:intelligenza, sostenibilta’ e comfort 2 ottobre 2018Pasquale Capezzuto A.I. “Learning Buildings” Smart Objects self learning THERMOSTAT Artificial Intelligence Machine Learning Speech Recognition Video Content Recognition Computer Vision Virtual Personal Assistants Robotics Augmented reality Imparare dalle informazioni dei sensori Edifici tradizionali Nuovi Edifici
- 26. Gli edifici del futuro:intelligenza, sostenibilta’ e comfort 2 ottobre 2018Pasquale Capezzuto Lo Smart Building e’ connesso alla rete “B2G” - Building to Grid l’ Edificio e’ diventato un soggetto “Prosumer” D.Lgs. n. 28/2011 Smart Building : un edificio in grado di gestire, immagazzinare, generare e scambiare energia elettrica e termica intelligentemente garantendo in ogni istante comfort e sicurezza e profittabilita’ Fotovoltaico Storage Mobilita’ elettrica
- 27. Gli edifici del futuro:intelligenza, sostenibilta’ e comfort 2 ottobre 2018Pasquale Capezzuto Smart Buildings, micro energy hub Gli edifici sono piu’ di una unita’ stand-alone che usa l’energia Unica unita’ energetica verso la Rete Micro energy-hubs che Producono , consumano, accumulano, e forniscono energia con piu’ FLESSIBILITA’ ENERGETICA garantendo in ogni istante comfort, sicurezza, e proffittabilità . Da sistema centralizzato nazionale basato su combustibili fossili verso sistemi variabili decentralizzati , rinnovabili ed interconnessi . Generazione distribuita Energy Cloud
- 28. Gli edifici del futuro:intelligenza, sostenibilta’ e comfort 2 ottobre 2018Pasquale Capezzuto Smart Buildings connessi a smart grids EDIFICIO E’ parte attiva di una smart grid E’ un elemento della Smart City Generazione distribuita e Smart Grids Smart Grid : comunicazione bilaterale in real time con le utilities e i fornitori indipendenti di energia . L’edificio riceve comunicazione e riceve servizi dalle reti di comunicazione e elettriche, e segnali di prezzo , bilanciano la rete elettrica con il “demand management” , giocano un ruolo nel mercato dell’energia Demand response FLESSIBILITA’ ENERGETICA L’edificio accumula energia , ricarica i veicoli elettrici (V2H) La mobilita’ elettrica accumula energia e la scambia con la rete (V2G)
- 29. Gli edifici del futuro:intelligenza, sostenibilta’ e comfort 2 ottobre 2018Pasquale Capezzuto ing. P.Capezzuto Conoscenza Capacita’ responsiva Big DATA e Informazioni Connettivita’ diffusa e digitalizzazione dei servizi Informazioni Internet of Things IoT Attuazione Servizi Imprese Connected phones Sensori a basso costo Intelligenza City User Nei prossimi 4 anni, in ambito urbano, saranno installati 5 miliardi di oggetti intelligenti connessi in rete, per un mercato complessivo del valore di 421 miliardi di dollari. Open Data BBuildinguilding MManagementanagement SSystemystem ((BMSBMS)) L’edificio del futuro SMART BUILDINGS CONNECTED BY A SMART GRID COST SAVINGS COMFORT ORGANIZATION FLEXIBILITY IN ENERGY DEMAND CO2 REDUCTION E.V. charging Storage Smart meter
- 30. Gli edifici del futuro:intelligenza, sostenibilta’ e comfort 2 ottobre 2018Pasquale Capezzuto Lo Smart Building e’ connesso agli altri edifici e al quartiereLo Smart Building e’ connesso agli altri edifici e al quartiere Building to BuildingBuilding to Building -- BuildingBuilding to Districtto District EcoEco--distrettidistretti smartsmart –– Quartieri eQuartieri e--PlusPlus Il distretto come unita’ energetica vista dalla Smart Grid e microgrids Produzione e dispacciamento di energia nel quartiere Nuovo Sistema energetico urbano Approccio integrato alla qualità della vita, alla salute pubblica e al rispetto per l’ambiente. Edifici sostenibili in quartieri sostenibili Architettura ed energia RIGENERAZIONE URBANA in chiave energetica Uptime Cascina Merlata - Milano VAUBAN - FRIBURGO