La modellazione energetica e i BACS nell’edificio alla luce della nuova direttiva europea
In origine fu la direttiva UE 2010/31/EU, meglio conosciuta come Energy
Performance in Buildings Directive o EPBD, che promuoveva nell’articolo 8 l’installazione
di sistemi di controllo attivo come i sistemi di automazione, controllo e monitoraggio
finalizzati all’ottenimento di un risparmio energetico per l’edificio.
Più
recentemente, la direttiva UE 2018/844 del 30 maggio 2018 ha apportato delle modifiche
significative alla direttiva originaria, obbligando il legislatore nel breve periodo ad una revisione del Dlgs
192/2005 e quindi della Legge 90/2013.
Nel nostro precedente focus abbiamo fornito una panoramica generale di tutte le
novità introdotte dalla nuova direttiva; in questo articolo approfondiremo invece l’aspetto
relativo ai Sistemi di Automazione e Controllo dell’edificio (BACS) e le relative
implicazioni sul progetto e sul calcolo della prestazione energetica degli edifici.
Con TERMOLOG è possibile, da un lato, progettare l’effetto che
l’installazione di sistemi BACS può avere sul bilancio energetico di nuovi edifici,
dall’altro, in caso di ristrutturazioni valutare il risparmio ottenibile dopo l’installazione di un
controllo domotico.
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Che cosa sono i BACS e come si classificano
Con il termine BACS, acronimo di Building & Automation Control System, si vuole indicare
l’insieme degli strumenti di automazione e regolazione intelligente che permettono di
“controllare” e rendere automatiche alcune operazioni all’interno di un edificio, consentendo
al contempo una riduzione dei consumi energetici complessivi.
I BACS agiscono in maniera
attiva sul fabbisogno energetico perché adattano la regolazione degli impianti tecnologici
in funzione delle condizioni climatiche esterne, con lo scopo di ottimizzare il consumo energetico senza
dimenticare il comfort di chi nell’edificio effettivamente ci abita o ci lavora.
Controllo e regolazione degli impianti tecnologici dell’edificio
La direttiva EPBD 2010/31/EU e il suo aggiornamento la direttiva 2018/844
puntano ad incentivare l’uso dei sistemi BACS di controllo e automazione:
EPBD 2010/31/EU, Articolo 8, comma 1:
Al fine di ottimizzare il consumo energetico dei
sistemi tecnici per l’edilizia, gli Stati membri stabiliscono requisiti di impianto relativi al rendimento
energetica globale, alla corretta installazione e alle dimensioni, alla regolazione e al controllo adeguati degli
impianti tecnici per l’edilizia installati negli edifici esistenti […]
EPBD 2010/31/EU, Articolo 8, comma 2:
Gli Stati membri promuovono l’introduzione di
sistemi di misurazione intelligenti quando un edificio è in fase di costruzione o è oggetto di una
ristrutturazione importante […] Gli Stati membri possono inoltre promuovere, se del caso,
l’installazione di sistemi di controllo attivo come i sistemi di automazione, controllo e monitoraggio
finalizzati al risparmio energetico.
Dopo l’uscita della direttiva EPBD, per quantificare la presenza di sistemi BACS nel
modello energetico, sia in fase di progettazione che di verifica, sono stati emanati diversi standard EN. Nel
prosieguo ci riferiremo in particolare alla EN 15232 – Energy Performance of buildings –
Impact of Building Automation Controls and Building Management.
La norma 15232 definisce quattro classi BACS di efficienza crescente per classificare i sistemi
di automazione degli edifici:
Classificazione sistemi BACS
Vediamo quale significato attribuire a ciascuna classe:
- classe D “NON ENERGY EFFICIENT”: è il livello più
basso: si tratta di impianti tecnici tradizionali che sono privi di sistemi di automazione
- classe C “STANDARD, RIFERIMENTO”: è il livello di
dotazione minima dei dispositivi BACS e corrisponde al requisito minimo richiesto dalla EPBD
- classe B “ADVANCED”: è il livello di dotazione avanzata
di sistemi BACS
- classe A “HIGH ENERGY PERFORMANCE: è il livello di dotazione
avanzata di sistemi BACS analogo alla classe B, ma con livelli di precisione e completezza del controllo
automatico che consentono all’impianto di raggiungere la massima prestazione.
Si tenga presente che le classi qui sopra riportate non sono direttamente confrontabili con le
classi di efficienza energetica degli edifici, ma rappresentano sistemi di automazione con efficienza crescente
e dipendono dalla performance di automazione raggiunta negli impianti tecnologici installati
nell’edificio
La classificazione dei sistemi BACS proposta dalla EN 15232 è utilizzabile per
edifici civili, quindi destinazione d’uso residenziale, ma anche per uffici, negozi,
ospedali, ecc…
Cosa è previsto attualmente dalla Legge 90 per i BACS
Attualmente in Italia il riferimento in materia di efficienza energetica è la
Legge 90/2013 che con il suo decreto attuativo D.M. 26-06-2015 (Decreto Requisiti Minimi)
impone per gli edifici nuovi ad uso non residenziale un livello minimo di
automazione per il controllo, la regolazione e la gestione delle tecnologie dell’edificio e
degli impianti termici che sia almeno corrispondente alla classe B della EN 15232.
Per
quanto riguarda le riqualificazioni energetiche su edifici esistenti non residenziali anche in
questo caso la legge obbliga l’installazione di un sistema di gestione automatica degli impianti conforme
alla classe B della EN 15232.
In alcune regioni italiane, come ad esempio la regione Emilia Romagna,
l’obbligo di installazione di sistemi di controllo BACS è stato esteso anche agli edifici nuovi
residenziali, richiedendo un livello minimo di automazione corrispondente alla classe C della EN
15232.
Come si calcolano i controlli BACS
Vediamo ora di capire come “quantificare” nel calcolo energetico dell’edificio
la presenza dei BACS; il riferimento normativo è sempre rappresentato dalla EN 15232.
Iniziamo col
dire che i controlli BACS sui cui è possibile agire riguardano i servizi energetici presenti
nell’edificio:
- controllo del riscaldamento
- controllo dell’acqua calda sanitaria
- controllo del raffrescamento
- controllo della ventilazione e del condizionamento
- controllo dell’illuminazione
- controllo delle schermature solari
- controllo sistemi TBM
per ciascun controllo sono selezionabili diversi livelli di performance a
seconda della classe energetica (del dispositivo di automazione) che si vuole impostare o raggiungere.
A
titolo di esempio, nella seguente tabella è riportato per il servizio di produzione di acqua calda
sanitaria l’elenco delle funzioni di controllo e le regolazioni tra cui è possibile scegliere.
Le regolazioni dei sistemi di controllo dell’edificio
Selezionati i controlli del servizio energetico e valutati i livelli di automazione, si calcola
la classe di efficienza attiva dei sistemi BACS per ciascuno dei servizi presenti
nell’edificio.
Una volta calcolata la classe BACS del servizio energetico, la norma EN 15232 contiene delle
metodologie di calcolo che possono essere utilizzate per capire il risparmio energetico raggiungibile.
I metodi di calcolo sono due:
- METODO DETTAGLIATO: è una procedura di calcolo analitica
utilizzabile se e solo se il sistema è completamente noto e sono disponibili delle conoscenze
sufficienti sulle funzioni di gestione, controllo e automazione dell’edificio.
- METODO DEI FATTORI BACS: è una procedura tabellare che permette di
stimare in maniera approssimativa quale impatto possono avere le funzioni BACS e TBM sulla base della classe
di efficienza dei vari controlli; questa procedura si adatta alla fase di progettazione preliminare di un
edificio e anche alla verifica di un edificio esistente. In funzione della classificazione raggiunta dai
sistemi di automazione per ciascun servizio, il metodo di calcolo assegna dei fattori BACS che modificano il
fabbisogno energetico termico (fbacs,th) ed elettrico (fbacs,el) dell’edificio, in modo da tenere in
considerazione la riduzione del fabbisogno energetico per la presenza dei sistemi di controllo BACS.
A titolo di esempio nella seguente tabella sono riportati i fattori BACS applicabili al
fabbisogno energetico per la produzione di acqua calda sanitaria.
Fattori BACS per l’energia termica per acqua calda sanitaria negli edifici
Includere le misure di automazione e controllo nel modello energetico
TERMOLOG permette di valutare l’effetto che l’installazione di sistemi di
automazione e regolazione può avere per ridurre il consumo energetico di un edificio.
Il metodo di calcolo utilizzato è quello dei fattori BACS contenuto
nella EN 15232.
Tra i servizi energetici attivi nell’edificio è possibile impostare anche la
presenza di sistemi di automazione:
L’attivazione dei sistemi BACS nel menù Relazione di TERMOLOG
Per ogni servizio energetico (riscaldamento, raffrescamento, acs, ecc..) si indicano quali sono
le funzioni di controllo attive e con quale livello di automazione si vuole eseguire il progetto:
Definizione dei controlli e dei livelli di automazione per servizio energetico
TERMOLOG calcola automaticamente la classe di efficienza dei sistemi di automazione per ciascun
servizio e i relativi fattori BACS che saranno utilizzati per valutare il fabbisogno energetico reale
dell’edificio:
Classe di efficienza BACS e fattori di riduzione
In fase di diagnosi su un edificio esistente TERMOLOG consente di valutare l’
incremento dell’efficienza energetica dell’edificio raggiungibile mediante l’installazione di
sistemi domotici di controllo, fornendo anche una analisi costi/benefici dell’intervento proposto:
Installazione di sistemi BACS come intervento migliorativo
Con TERMOLOG è possibile includere nel progetto energetico di un nuovo edificio i sistemi
di automazione e regolazione BACS richiesti dalla recente direttiva UE 2018/844 e, a breve, anche dalla
revisione della Legge 90/2013.
Il software è un utile ausilio anche in caso di riqualificazioni energetiche di edifici
esistenti, in quanto permette di valutare il risparmio energetico ottenibile con l’installazione di
controlli BACS.
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