Co-benefici e indicatori chiave di prestazione degli edifici intelligenti

Come riportato nel rapporto finale sugli Smart Readiness Indicators (SRI), un edificio intelligente è un edificio in grado di percepire, interpretare, comunicare e rispondere attivamente alle esigenze degli occupanti e alle condizioni esterne. Un'implementazione più ampia delle tecnologie intelligenti dovrebbe generare risparmi energetici in modo economicamente vantaggioso e migliorare il comfort interno, regolando le condizioni ambientali interne. Inoltre, in un futuro sistema energetico con un'ampia quota di generazione distribuita di energia rinnovabile, gli edifici intelligenti saranno la pietra angolare per un'efficiente flessibilità della domanda energetica.

La direttiva EPBD rivista, approvata dal Parlamento europeo il 17 aprile 2018, promuove l'implementazione dell'automazione degli edifici e del monitoraggio elettronico dei sistemi tecnici, supporta la mobilità elettrica e introduce l'SRI, per valutare l'idoneità tecnologica dell'edificio e la capacità di interagire con gli occupanti e la rete elettrica. L'obiettivo dell'SRI è quello di aumentare la consapevolezza dei vantaggi delle tecnologie e delle funzionalità per edifici più intelligenti e di renderli più evidenti per utenti, proprietari, inquilini e fornitori di servizi intelligenti.

Basandosi sul sostegno e il consolidamento della Smart Building Innovation Community (SBIC), il progetto H2020 SmartBuilt4EU (SB4EU) si pone l'obiettivo di supportare le tecnologie per gli edifici intelligenti affinché raggiungano il loro pieno potenziale e di rimuovere gli ostacoli che ne rallentano il miglioramento delle prestazioni energetiche. Uno degli obiettivi del progetto è definire i principali co-benefici e gli indicatori chiave di prestazione (KPI) che aumenteranno il valore dell'SRI, consentendo la definizione di un business case efficace per gli edifici intelligenti. Una volta individuati un insieme preliminare di tali co-benefici e KPI attraverso un'ampia revisione della letteratura, è stato condotto un sondaggio tra gli esperti di smart building per raccogliere feedback e convalidare gli indicatori selezionati. Il risultato di questa consultazione ha portato all'elenco presentato di seguito.

KPI

I servizi smart-ready hanno un impatto significativo sull'edificio, sui suoi utenti e sulla rete energetica. Il rapporto finale dell'SRI definisce sette categorie di impatto: efficienza energetica, manutenzione e previsione dei guasti, comfort, praticità, salute e benessere, informazioni agli occupanti e flessibilità per la rete e l'accumulo. L'analisi dei benefici collaterali e dei KPI è stata suddivisa in base a queste categorie di impatto.

Efficienza energetica

Questa categoria si riferisce all'impatto delle tecnologie smart-ready sulle prestazioni energetiche degli edifici, ad esempio i risparmi derivanti da un migliore controllo delle impostazioni della temperatura ambiente. Gli indicatori selezionati sono:

Consumo di energia primaria: rappresenta l'energia prima di ogni trasformazione che viene consumata nelle filiere di approvvigionamento dei vettori energetici utilizzati.
Domanda e consumo di energia: si riferisce a tutta l'energia fornita all'utente finale.
Grado di autoapprovvigionamento energetico da fonti energetiche rinnovabili (FER): rapporto tra l'energia prodotta in loco da FER e l'energia consumata, in un periodo definito.
Fattore di copertura del carico: rappresenta il rapporto tra il fabbisogno di energia elettrica coperto dall'elettricità prodotta localmente.

Manutenzione e previsione dei guasti

Il rilevamento e la diagnosi automatizzati dei guasti hanno il potenziale per migliorare le attività di gestione e manutenzione dei sistemi tecnici degli edifici. Ad esempio, il rilevamento dell'incrostazione dei filtri in un sistema di ventilazione meccanica riduce il consumo di elettricità del ventilatore e consente di ottimizzare la tempistica degli interventi di manutenzione. Il progetto H2020 EEnvest, che si occupa di riduzione del rischio per gli investimenti in efficienza energetica degli edifici, ha fornito due indicatori:

Riduzione del divario di prestazione energetica: la gestione dell'edificio presenta diverse inefficienze rispetto alle condizioni di progetto, che portano a un divario di prestazione energetica. Questo divario può essere ridotto mediante sistemi di monitoraggio.
Costi di manutenzione e sostituzione ridotti: i servizi smart-ready riducono i costi di manutenzione e sostituzione poiché consentono di prevenire o rilevare guasti e avarie.

Comfort

Il comfort degli occupanti si riferisce alla percezione conscia e inconscia dell'ambiente fisico, inclusi il comfort termico, acustico e visivo. I servizi intelligenti svolgono un ruolo importante nell'adattare le condizioni interne dell'edificio alle esigenze degli occupanti. I principali indicatori sono:

Voto medio previsto (PMV): il comfort termico può essere valutato tramite questo indice che prevede il valore medio dei voti assegnati su una scala di sensazione termica che va da -3 a +3 da un gruppo di occupanti di un edificio.
Percentuale prevista di insoddisfatti (PPD): associato al PMV, questo indice stabilisce una previsione quantitativa della percentuale di occupanti insoddisfatti dal punto di vista termico.
Fattore di luce diurna (DF): relativo al comfort visivo, questo indicatore descrive il rapporto tra il livello di luce esterna e quello interno, espresso in percentuale. Maggiore è la percentuale, maggiore è la luce naturale disponibile negli spazi interni.
Livello di pressione sonora: questo indicatore valuta il comfort acustico interno sulla base del livello di pressione sonora ponderato A misurato o simulato all'interno dell'ambiente abitativo.

Salute e benessere

I servizi smart-ready hanno un impatto positivo sul benessere e sulla salute degli occupanti. Ad esempio, un controllo intelligente mira a rilevare meglio la scarsa qualità dell'aria interna rispetto ai controlli tradizionali, garantendo un ambiente interno più salubre.

Concentrazione di CO2: la concentrazione di CO2 è un indicatore comunemente utilizzato per determinare la qualità ambientale interna (IEQ). La norma EN 16798-2:2019 stabilisce i limiti di concentrazione di CO2 per quattro diverse categorie di IEQ.
Tasso di ventilazione: collegato al tasso di generazione di CO2, il tasso di ventilazione garantisce il raggiungimento di un adeguato IEQ.

Flessibilità e stoccaggio dell'energia

In una rete in cui la quota di fonti energetiche rinnovabili intermittenti è in crescita, le tecnologie intelligenti mirano a modificare la domanda energetica degli edifici nel tempo per creare una migliore corrispondenza con l'offerta energetica. Questa categoria non si applica solo alle reti elettriche, ma include anche altri vettori energetici, come le reti di teleriscaldamento e teleraffrescamento.

Rapporto di disallineamento annuale: differenza annuale tra la domanda e l'offerta locale di energia rinnovabile.
Indice di corrispondenza del carico: si riferisce alla corrispondenza tra il carico e la generazione in loco.
Indice di interazione della griglia: descrive lo stress medio della griglia, utilizzando la deviazione standard dell'interazione della griglia in un periodo di un anno.

Informazioni agli occupanti

Questa categoria si riferisce alla capacità dell'edificio e dei suoi sistemi di fornire informazioni sul funzionamento e sul comportamento dell'edificio agli occupanti o ai gestori della struttura. Informazioni come la qualità dell'aria interna, la produzione da fonti rinnovabili e la capacità di accumulo.

Coinvolgimento dei consumatori: gli studi hanno dimostrato che un feedback frequente agli occupanti può portare a una riduzione del consumo energetico finale di una famiglia compresa tra il 5% e il 10%, favorendo un cambiamento nel comportamento degli occupanti.

Convenienza

Questa categoria mira a raccogliere quegli impatti che "semplificano la vita" dell'occupante. Può essere definita come la capacità di semplificare la vita dell'utente, ovvero la facilità con cui l'utente accede ai servizi. Questa categoria è stata la più difficile da valutare in termini di indicatori, a causa della mancanza di riferimenti bibliografici sull'argomento. Tuttavia, le caratteristiche che meglio identificano i co-benefici dei servizi intelligenti in questa categoria sono:

Possibilità di interagire con servizi dell'edificio sempre aggiornati, senza che l'utente debba occuparsene.
Caratteristiche e funzionalità che si adattano alle mutevoli esigenze dell'utente.
Possibilità di accedere alle informazioni e ai controlli da un unico punto o almeno con uniformità di approccio (esperienza utente).
Segnalazione/riepilogo dei dati monitorati e suggerimenti all'utente.

Conclusione

I co-benefici e i KPI più rilevanti associati agli edifici intelligenti sono stati evidenziati grazie all'attività di revisione della letteratura e dei progetti svolta nell'ambito del progetto H2020 SmartBuilt4EU. I prossimi passi prevedono un'analisi più approfondita delle categorie più complesse in termini di identificazione dei KPI, come la praticità, laddove non è stato raggiunto un consenso sufficiente, l'informazione agli occupanti e la manutenzione e la previsione dei guasti. I KPI selezionati saranno abbinati a una metodologia di quantificazione. I risultati di queste attività, insieme ai riferimenti bibliografici, saranno raccolti nel deliverable 3.1 del progetto, previsto per settembre. Ulteriori informazioni sono disponibili sul sito web di SmartBuilt4EU.

Articolo da https://www.buildup.eu/en/node/61263

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