La ricerca applicata alla politica energetica: domotica ed edifici a risparmio energetico

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1 Trento 12 Ottobre 2006 L energia costa?... Risparmiare si può La ricerca applicata alla politica energetica: domotica ed edifici a risparmio energetico Prof. Antonio Frattari Centro Universitario Edifici Intelligenti Dipartimento di Ingegneria Civile ed Ambientale Università degli Studi di Trento

2 Diminuzione uso energia prodotta da petrolio e carbone Uso oculato energia prodotta da fonti rinnovabili

3 uso di materiali a basso contenuto di energia grigia

4 uso di materiali a basso contenuto di energia grigia

5 Estrazione delle materie prime Riutilizzo, riciclo o stoccaggio Lavorazione Demolizione Assemblaggio e costruzione Utilizzo e manutenzione

6 Confronto tra i diversi indicatori di impatto ambientale base di confronto=edificio in legno(100%) CONCLUSIONI edificio in legno edificio in cemento armato % Energia Rifiuti solidi Air Index Water Index GWP Risorse edificio in legno 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 edificio 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

7 uso di materiali a basso contenuto di energia grigia potenziamento isolamento termico degli edifici

8 potenziamento isolamento termico degli edifici

9 U~0,20 W/m²K U~1,1 W/m²K U~0,30 W/m²K U~0,40 W/m²K

10 U U U U

11 Casa basso consumo ~Legge 10

12 uso di materiali a basso contenuto di energia grigia potenziamento isolamento termico degli edifici produzione di energia da fonti rinnovabili

13 produzione di energia da fonti rinnovabili

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19 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..

20 sfruttamento degli apporti gratuiti

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22 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

23 ottimizzazione del rendimento dei sistemi di riscaldamento e raffrescamento

24 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

25 ottimizzazione illuminazione degli ambienti interni

26 Gestione elettronica dell edificio

27 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.

28 Caratteristiche di un sistema di controllo: percepire, misurare, elaborare agire sui comandi monitorare una grande quantità di punti rispondere a determinate situazioni e attivare adeguati programmi per gestirle

29 SERVIZI CHE ALL INTERNO DI UN EDIFICIO POSSONO ESSERE OGGETTO DI AUTOMAZIONE Controllo ambientale Gestione dell energia Gestione della manutenzione

30 SENSORI 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 attiva pulsanti interruttori telecomna rilevatori, per una segnalazione passiva rilevatori di temperatura, umidità, intensità luminosa rilevatori d incendio, gas, liquidi rilevatori di presenza. ATTUATORI hanno la funzione di attivare i carichi in relazione alla segnalazione ricevuta per mettere in funzione lo scenario di risposta del sistema corrispondente.

31 SISTEMI FILARI Sono i più sicuri dal punto di vista della trasmissione e sono da preferirsi certamente per le nuove realizzazioni. SISTEMI AFILARI Da preferirsi negli interventi di ristrutturazione.

32 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.

33 GESTIONE DELLA CLIMATIZZAZIONE Accensione secondo : - fasce orarie (programma orario) - presenza di persone (sensore di movimento) - stato finestre (chiusa = comfort, aperta = standby)

34 IMPIANTO TRADIZIONALE IMPIANTO BUS 20 ON Elettro-valvola OFF

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36 ACCESSO DA REMOTO EIB/KNX WEB SERVER

37 GESTIONE DELL ILLUMINAZIONE (corridoi, scale) Cavo Bus Comando On/Off Automatico (movimento) La luce non si accende se la Luce Naturale è sufficiente (a.e. 300lux) Cavo Bus

38 RISPARMIO ENERGETICO GESTIONE DELL ILLUMINAZIONE (sale riunioni, aule) Cavo Bus 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 artificiale interna Misura luce (lux) Rilevaz. Presenza Luce naturale esterna

39 RISPARMIO ENERGETICO GESTIONE DELL ILLUMINAZIONE: - integrazione con i sensori crepuscolari o di luminosità - regolazione dei sistemi di schermatura - illuminazione differenziata a seconda della profondità della stanza

40 schermo COMANDO CENTRALIZZATO touch screen CC MG CC CC CC MG MG MG MG MG MG LINEA BUS

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43 CONTROLLO ELETTRODOMESTICI schermo touch screen CF MG IP** BW * IP** BW * FI I LINEA BUS

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45 LABORATORIO TIPOLOGICO Stato di fatto Stato di progetto

46 LABORATORIO TIPOLOGICO Stato di fatto ILLUMINAZIONE ARTIFICIALE

47 LABORATORIO TIPOLOGICO CLIMATIZZAZIONE

48 LABORATORIO TIPOLOGICO: illuminazione

49 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 nord TIPO 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.

50 L illuminazione artificiale degli uffici è garantita da lampade al neon TIPO A: 4 corpi illuminanti TIPO B: 8 corpi illuminanti TIPO C: 6 corpi illuminanti TIPO D: 6 corpi illuminanti 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 finestre Ufficio tipo B: 4 finestre Ufficio tipo C: 3 finestre Ufficio tipo D: 7 finestre

51 SOLA ILLUMINAZIONE NATURALE al 21 dicembre, ore al 21 giugno, ore 10.30

52 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

53 MUSEO MART DI ROVERETO

54 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. pulizia 3. museo chiuso ma con attività all esterno 4. chiusura notturna 5. manutenzione

55 NUOVE AULE GIURISPRUDENZA

56 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

57 AULE FACOLTA INGEGNERIA DI TRENTO

58 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

59 Centro Universitario Edifici Intelligenti Dipartimento di Ingegneria Civile ed Ambientale Università degli studi di Trento Prof. Antonio Frattari Direttore Dott. Ing. Rossano Albatici Dott. Ing. Michela Dal Prà Dott. Ing. Michela Chiogna Geom. Paolo Bottura