La ricerca applicata La ricerca applicata alla politica energetica: alla politica energetica:

domotica ed edifici a risparmio energeticodomotica ed edifici a risparmio energetico

Prof.Prof. Antonio FrattariAntonio FrattariCentro Universitario Edifici IntelligentiCentro Universitario Edifici Intelligenti

Dipartimento di Ingegneria Civile ed AmbientaleDipartimento di Ingegneria Civile ed AmbientaleUniversità degli Studi di TrentoUniversità degli Studi di Trento

Trento 12 Ottobre 2006Trento 12 Ottobre 2006

L’energia costa?... Risparmiare si puòL’energia costa?... Risparmiare si può

•Diminuzione uso energia prodotta da petrolio e carbone

•Uso oculato energia prodotta da fonti rinnovabili

uso di materiali a basso contenuto di energia grigia

uso di materiali a basso contenuto di energia grigiauso di materiali a basso contenuto di energia grigia

Estrazione delle Estrazione delle materie primematerie prime

LavorazioneLavorazione

Assemblaggio e Assemblaggio e costruzionecostruzione

Utilizzo e Utilizzo e manutenzionemanutenzione

DemolizioneDemolizione

Riutilizzo, riciclo o Riutilizzo, riciclo o stoccaggiostoccaggio

CONCLUSIONICONCLUSIONI

0

100

200

300

400

500

600

Confronto tra i diversi indicatori di impatto ambientalebase di confronto=edificio in legno(100%)

%

Energia Rifiuti solidi Air Index Water Index GWP Risorse

edificio in legno edificio in cemento armato

edificio in legno 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0edificio in cemento armato 233,5 291,1 342,7 524,7 434,5 602,9

EDIFICI REALIZZATI CON AMPIO IMPIEGO DI LEGNO HANNO UN

MINOR IMPATTO ENERGETICO-AMBIENTALE

uso di materiali a basso contenuto di energia grigia

potenziamento isolamento termico degli edifici

potenziamento isolamento termico degli edifici

U~1,1 W/m²K

U~0,20 W/m²K

U~0,40 W/m²K

U~0,30 W/m²K

U

U

U

U

„Casa basso consumo“

~Legge 10

uso di materiali a basso contenuto di energia grigia

potenziamento isolamento termico degli edifici

produzione di energia da fonti rinnovabili

produzione di energia da fonti rinnovabili

uso di materiali a basso contenuto di energia grigia

potenziamento isolamento termico degli edifici

produzione di energia da fonti rinnovabili

sfruttamento degli apporti gratuiti orientamento ventilazione…………..

sfruttamento degli apporti gratuitisfruttamento degli apporti gratuiti

uso di materiali a basso contenuto di energia grigia

potenziamento isolamento termico degli edifici

produzione di energia da fonti rinnovabili

sfruttamento degli apporti gratuiti orientamento ventilazione…………..

ottimizzazione rendimento dei sistemi di riscaldamento e raffrescamento

ottimizzazione del ottimizzazione del rendimento rendimento dei sistemi di dei sistemi di riscaldamento e riscaldamento e raffrescamentoraffrescamento

uso di materiali a basso contenuto di energia grigia

potenziamento isolamento termico degli edifici

produzione di energia da fonti rinnovabili

sfruttamento degli apporti gratuiti orientamento ventilazione…………..

ottimizzazione rendimento dei sistemi di riscaldamento e raffrescamento

ottimizzazione illuminazione degli ambienti interni

ottimizzazione ottimizzazione illuminazione illuminazione degli ambienti degli ambienti interniinterni

Gestione elettronica dell’edificioGestione elettronica dell’edificio

Il termine domotica è un neologismo derivante dalla fusione del termine latino “domus”, casa, e del termine informatica.

La domotica è una disciplina che studia le interazioni tra l’elettronica e l’organismo edilizio per rendere l’edifico intelligente.

Un edificio è intelligente, quando è in grado di avere un comportamento tale da individuare un problema e attivare una risposta efficace in automatico senza l’intervento dell’uomo.

Caratteristiche di un sistemadi controllo:

•percepire, misurare, elaborare

•agire sui comandi

•monitorare una grande quantità di punti

• rispondere a determinate situazionie attivare adeguati programmi pergestirle

SERVIZI CHE ALL’INTERNO DI UN EDIFICIOPOSSONO ESSERE OGGETTO DI AUTOMAZIONE

Controllo ambientale

Gestione dell’energia

Gestione della manutenzione

SENSORISENSORI

hanno il compito di inviare un segnale a seguito di un invio attivo (pressione di un tasto) o passivo (rilevazione di un fenomeno) allo scopo di attivare l’attuatore corrispondente.

manuali, per una segnalazione attivapulsantiinterruttoritelecomna

rilevatori, per una segnalazione passivarilevatori di temperatura, umidità, intensità luminosarilevatori d’incendio, gas, liquidirilevatori di presenza…………….

ATTUATORIATTUATORIhanno la funzione di attivare i carichi in relazione alla segnalazione ricevuta per mettere in funzione lo scenario di risposta del sistema corrispondente.

SISTEMI FILARISono i più sicuri dal punto di vista della trasmissione e sono da preferirsi certamente per le nuove realizzazioni.

SISTEMI AFILARIDa preferirsi negli interventi di ristrutturazione.

cronotermostato:dispositivo che integri un termostato ambiente, un interruttore orario ed un microprocessore.Dispone normalmente di un set di programmi predefiniti e di uno o più programmi da configurare.

GESTIONE DELLA CLIMATIZZAZIONE

Accensione secondo :

- fasce orarie (programma orario)

- presenza di persone (sensore di movimento)

- stato finestre (chiusa = comfort, aperta = standby)

20°

IMPIANTO TRADIZIONALE IMPIANTO BUS

ONElettro-valvola

OFF

ACCESSO DA REMOTO

EIB/KNX

WEB SERVER

GESTIONE DELL’ILLUMINAZIONE(corridoi, scale)

Comando On/Off Automatico (movimento)

La luce non si accende se la “Luce Naturale” è sufficiente (a.e.300lux)

Cavo Bus

Cavo Bus

RISPARMIO ENERGETICO

GESTIONE DELL’ILLUMINAZIONE(sale riunioni, aule)

Comando On/Off manuale

Comando On/Off automatico

Controllo luminosità costante (400lux)

La “Luce Artificiale” non si accende se la “Luce Naturale” è sufficiente (400lux)

Luce naturale esterna

Luce

art

ific

iale

inte

rna

Misura

luce

(lux

)

Rile

vaz.

Pre

senz

a

Cavo Bus

GESTIONE DELL’ILLUMINAZIONE:

- integrazione con i sensori crepuscolari o di luminosità

- regolazione dei sistemi di schermatura

- illuminazione differenziata a seconda della profondità della stanza

RISPARMIO ENERGETICO

schermotouch screen

CC

CC

CC

CC

MG MG MG MG MG

MG

MG

COMANDO CENTRALIZZATO

LINEA BUS

CONTROLLO ELETTRODOMESTICIschermotouch screen

IP**BW *

IP**

BW *

I

MG

FI

CF

LINEA BUS

LABORATORIO TIPOLOGICO

Stato di fatto Stato di progetto

LABORATORIO TIPOLOGICO Stato di fatto

ILLUMINAZIONE ARTIFICIALE

LABORATORIO TIPOLOGICOCLIMATIZZAZIONE

LABORATORIO TIPOLOGICO:illuminazione

TIPO A: uffici di 18 mq circa; 14 esposti a sud, 7 a nord;TIPO B: uffici di 36 mq circa; 1 esposto a sud (al centro), 2 esposti a nord. TIPO C: uffici di 26 mq circa; 4 esposti a nordTIPO D: uffici/sale riunioni di 40 mq circa, 1 esposto a nord est; 1 esposto a nord ovest, 1 a nord est.

La profondità di tutti gli uffici è di 5m.

L’illuminazione naturale è garantita dal medesimo tipo di serramento finestra di dimensioni 1.15 x 1.20 m. Il numero dei serramenti cambia a seconda delle dimensioni dell’ufficio, in particolare :Ufficio tipo A: 2 finestreUfficio tipo B: 4 finestreUfficio tipo C: 3 finestreUfficio tipo D: 7 finestre

L’illuminazione artificiale degli uffici è garantita da lampade al neon TIPO A: 4 corpi illuminantiTIPO B: 8 corpi illuminantiTIPO C: 6 corpi illuminantiTIPO D: 6 corpi illuminanti

SOLA ILLUMINAZIONE NATURALEal 21 dicembre, ore 10.30al 21 giugno, ore 10.30

SOLA ILLUMINAZIONE ARTIFICIALE * tutte le luci accese al 100%* regolazione dell’intensità luminosa delle luci in prossimità delle finestre, spente le luci interne

* regolazione dell’intensità luminosa di tutte le luci del locale

MUSEO MART DI ROVERETO

MUSEO MART DI ROVERETO

Configurazioni di scenari funzionali studiati ad hoc in funzione delle diverse attività svolte all’interno della struttura.

Scenari da progettare:1. visita 2. pulizia3. museo chiuso ma con attività all’esterno4. chiusura notturna5. manutenzione

NUOVE AULE GIURISPRUDENZA

Suddivisione in tre fasce orizzontali dell’aula,

accensione e spegnimento luci regolata dalla rilevazione di presenza nelle file di banchi di riferimento,

spegnimento automatico della luci dell’intera aula se non viene registrata la presenza di nessuno

AULE FACOLTA’ INGEGNERIA DI TRENTO

STATO DI FATTO

-2 accensioni per ogni aula

-Manca una luce centrale per le due aule piccole

- suddivisione delle accensioni per file orizzontali

STATO DI PROGETTO

-AULA 2P controllo della presenza

-AULA 2N dimmerazione in tre file e presenza

-AULA 2M dimmerazione, presenza suddivisione in due blocchi di accensioni

Centro Universitario Edifici Intelligenti

Dipartimento di Ingegneria Civile ed Ambientale

Università degli studi di Trento

Prof. Antonio FrattariDirettore

Dott. Ing. Rossano AlbaticiDott. Ing. Michela Dal Prà

Dott. Ing. Michela ChiognaGeom. Paolo Bottura