Esistente energivoro: diagnosi energetica e gestione dell’edificio

E’ ormai chiaro che per intervenire efficacemente sul patrimonio edilizio esistente non è sufficiente affinare le tecniche di diagnosi energetica basate sul rilievo delle caratteristiche dell’edificio, degli impianti e dei sistemi energetici e sul calcolo del consumo energetico standard avvalendosi dei dettati normativi. Occorre mettere a punto nuove tecniche in grado di far comprendere le modalità di funzionamento dell’edificio, in particolare le sue modalità di utilizzazione, occupazione, gestione. Nei casi in cui l’oggetto di analisi è un singolo edificio l’analisi energetica, tipicamente accompagnata anche da quella riguardante la qualità ambientale degli spazi interni (temperatura, umidità relativa, concentrazione di inquinanti, livello di illuminamento) deve essere finalizzata alla formulazione di una vera e propria diagnosi, con la puntuale individuazione delle criticità e con la conseguente proposta di interventi per la riqualificazione energetica dell’edificio oggetto di studio.
Nei casi, invece, in cui l’oggetto di analisi è un ampio campione edilizio l’analisi energetica deve essere finalizzata all’individuazione di possibili valori di riferimento (benchmark) e all’individuazione, all’interno del campione esaminato, degli edifici che presentano maggiori criticità e sui quali è opportuno approfondire lo studio. Le macroanalisi su ampi campioni edilizi possono essere condotte con un numero di descrittori contenuto per ciascun edificio, ma per poter caratterizzare statisticamente il campione è necessario conoscere i dati relativi a un elevato numero di edifici (in sintesi, poche informazioni per tanti edifici), mentre le diagnosi energetiche sul singolo edificio necessitano di un forte dettaglio nella conoscenza delle caratteristiche e dei consumi dell’edificio (in sintesi, tante informazioni per un solo edificio).
Esempio che dimostra l’utilità della macroanalisi energetica di patrimoni edilizi esistenti sui consumi elettrici di un campione di 90 edifici. Riportando in ascisse i consumi energetici dei singoli edifici e in ordinate i corrispondenti consumi energetici specifici i singoli punti rappresentano i dati di ogni singolo edificio. Evidenziando su tale diagramma con due rette, una verticale ed una orizzontale, i valori medi di tali consumi assoluti e specifici con riferimento all’intero patrimonio edilizio considerato, è intuitivo comprendere che gli edifici i cui valori caratteristici sono rappresentati da punti che si trovano nel quadrante I, in alto a destra, sono quelli che meritano una priorità di intervento in quanto caratterizzati da un elevato consumo sia assoluto che specifico.
Per effettuare dette analisi è indispensabile avere a disposizione banche dati sufficientemente popolate dalle quali attingere le informazioni indispensabili allo sviluppo del processo investigativo. Servono dati “quasi-stazionari”, nel senso che, una volta acquisiti, non richiedono un aggiornamento continuo poiché non significativamente variabili nel tempo (ad esempio, i dati geometrici, termofisici, impiantistici ecc.) oppure “dinamici”, cioè tali da richiedere un continuo aggiornamento, sulla base di un definito passo temporale (annuale, mensile, giornaliero, orario), in quanto variabili nel tempo (ad esempio, i consumi energetici, i profili di occupazione, i parametri climatici indoor ecc.).
I dati dinamici non possono che essere ottenuti attraverso il monitoraggio in campo delle grandezze fisiche, monitoraggio che viene condotto attraverso appropriate catene di misura, in grado di fornire dati riguardanti sia le grandezze caratterizzanti i consumi energetici che le grandezze caratterizzanti la qualità ambientale. Allo scopo si devono creare “piani di monitoraggio” ad hoc, adeguati alle necessità di informazione e coerenti con le esigenze di elaborazione dei dati raccolti; l’accuratezza e la precisione dei sensori da collocare in campo, la frequenza dei campionamenti e la densità dei punti di misura contribuisco a creare scenari alquanto differenti in termini di costo. Una volta effettuata la raccolta dei dati e il monitoraggio delle grandezze fisiche, si passa ad una fase di elaborazione finalizzata al benchmarking e alla previsione dell’evoluzione dei consumi energetici, nonché alla certificazione della qualità ambientale degli spazi interni in relazione a valori di riferimento comunemente adottati, certificazione eventualmente supportate dalla somministrazione di questionari agli utenti. In questo contesto il mercato della riqualificazione energetica sta evolvendosi rapidamente, da un lato mettendo a disposizione del singolo utente strumenti che gli consentono di controllare monitorare i consumi energetici (energia elettrica ed energia termica) dell’unità immobiliare, dall’altro mettendo a disposizione dei proprietari di grandi patrimoni immobiliari e dei gestori di servizi energetici strumenti che consentano loro di monitorare i consumi energetici di insiemi di edifici distribuiti sul territorio. Per le abitazioni si stanno sviluppando prodotti che, grazie alle tecniche di comunicazione wireless e all’incremento della capacità delle batterie di supportare dispositivi di regolazione stand alone, consentono innovative utili funzioni di controllo e comando. In un contesto di smart building per il controllo delle singole utenze domestiche (domotica) si stanno anche sviluppando dei dispositivi (smart-plug) che vanno a monitorare i carichi tensione-corrente di
un’utenza elettrica generica e ne gestiscono l’accensione e lo spegnimento in relazione alle strategie di contenimento dei consumi energetici che l’utente intende attuare, rivelando peraltro eventuali malfunzionamenti. Un esempio dell’influenza del comportamento dell’occupante, a confronto con l’influenza dell’intervento di incremento dell’isolamento termico di un edificio, è riportato nello schema: i risultati diagrammati si riferiscono ad una simulazione riguardante una casa monofamiliare a due piani (superficie complessiva pari 153 metri quadrati) abitata da 4 persone e collocata a Sendai, in Giappone. Emerge con chiarezza che il mutamento di stile di vita dell’occupante incide sui consumi energetici dell’edificio molto più che l’incremento o il decremento di isolamento termico.
Per edifici del terziario collocati sul territorio si stanno invece sviluppando servizi ICT (Information and Communication Technologies) che impiegano, all’interno degli edifici, protocolli di comunicazione wireless fra sensori di grandezze ambientali ed energetiche e centraline di acquisizione/concentrazione dati, dati che poi vengono trasmessi via internet agli operator.
Gli obiettivi di tali servizi sono
• rendere i gestori degli edifici esistenti consapevoli dei consumi energetici che li caratterizzano, consentendo loro di confrontarli sia con i consumi storici sia con i consumi di edifici simili per destinazione d’uso e modalità di fruizione
• individuare l’entità degli usi finali dell’energia all’interno degli edifici ed i fattori che li influenzano al fine di indirizzare interventi volti al contenimento dei consumi energetici e all’uso razionale dell’energia
• rendere gli utenti che vivono e lavorano negli spazi confinati consapevoli dei livelli di qualità ambientale e di consumo energetico che li caratterizzano, sia al fine di individuare situazioni critiche sia al fine di pilotare i loro comportamenti in un’ottica di risparmio energetico
• indirizzare gli utenti verso comportamenti energeticamente virtuosi.
Su questa linea si sta sviluppando il progetto TI-Green di Telecom Italia che, dedicato a grandi e medie utenze, offre servizi quali il censimento/controllo dei consumi/prelievi energetici, la gestione del ruolo di Energy Manager da remoto, la gestione degli aspetti economici connessi ai consumi energetici, il reporting per la Customer Social Responsibility, nonché audit tecnici e progetti speciali di efficientamento energetico. Una infrastruttura di monitoraggio e allarme garantisce, attraverso l’installazione di sensori wireless, la raccolta dei dati di ordine ambientale (temperatura, umidità e illuminamento) e di consumo energetico degli impianti. Sulla base dei dati raccolti vengono proposte politiche di risparmio energetico e viene svolto un servizio di Energy Management Remoto che individua aree di inefficienza e assicura il controllo dei costi associati alle forniture energetiche. Inoltre, ove ritenuto necessario, un servizio di audit on-site consente, attraverso indagini in campo, di elaborare una strategia di intervento finalizzata all’efficienza energetica, con tempi di ritorno dell’investimento in linea con gli obiettivi del committente.

Autore: Marco Filippi
Pubblicato su Modulo 367/2011

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