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Progettare NZEB : normativa di riferimento e premesse metodologiche - Smart Building Roadshow 2019 MILANO

Pasquale Capezzuto
Pasquale Capezzuto

Presentation shows innovation in building costruction process and conceptual model for path from "laws" buildings , sustainable buildings, smart buildings

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1 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 PROGRAM MANAGEMENT OFFICE S.E.A.P. Progettare Nzeb: normativa di riferimento e premesse metodologiche ing. Pasquale Capezzuto Presidente Associazione Energy Managers MILANO 11 luglio 2019 BARI 2 ottobre 2018 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Non c竪 piu tempo
2 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 il processo di decarbonizzazione in Italia, come in Europa, sembra essersi fermato E. SCOTTO DI MARCO ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Imperativo etico DECARBONIZZAZIONE No Fossili !
3 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Strategia di decarbonizzazione La Direttiva 2018/844 Obiettivi : ridurre le emissioni di gas a effetto serra di almeno il 40 % entro il 2030 rispetto al 1990 aumentare la quota di consumo di energia da fonti rinnovabili, Decarbonizzare il parco immobiliare al 2050 strategia nazionale P.N.I.E.C. Come? Forte supporto all'automazione e controllo degli edifici (B.A.C.S.) e al monitoraggio elettronico Introduzione su base volontaria dell束indicatore di predisposizione degli edifici allintelligenza損 (SRI) Introduzione di NUOVI obbiettivi paralleli alla realizzazione/ristrutturazione di edifici energeticamente efficienti: la I.E.Q. (Qualit dellAmbiente Interno) la sicurezza (impianti elettrici , in caso di incendi, antisismica) le tecnologie intelligenti
4 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Come si e operato finora ? - ledificio guscio Consumi finali di energia INVOLUCRO IMPIANTO DI RISCALDAMENTO per i 20属C F.E.R. Modello stazionario Nessuna interazione edificio utente EDIFICIO STATICO UTENTE CONDIZIONI STANDARD CONTROLLO DEGLI IMPIANTI Classe C VETTORI ENERGETICI SITO apporti solari ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Ledificio a norma di legge edificio minimo Prestazione energetica secondo i costi ottimali dellenergia Modello semistazionario del comportamento energetico delledificio - UNI 11300 Requisiti minimi Decreto 26-6-2015 : provvedimenti per lisola di calore, green roof, tecniche passive, guadagni solari progettazione estiva, linerzia termica , lilluminazione naturale; qualit dell'aria interna e comfort igrotermico Impianto di riscaldamento per mantenere i 20属 C Utilizzo di fonti rinnovabili di energia per autoproduzione D.Lgs. n. 28/2011 Infrastruttura fisica passiva multiservizio di comunicazione e infrastruttura di ricarica elettrica (DPR 380/01 R.E.T. nazionale R.E. comunale) Ledificio costruito e conforme al progetto in termini di esecuzione e di prestazione ? House digital design Built house
5 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 COMMODITIES Non solo ottimizzazione delle prestazioni energetiche ma anche COMFORT Automazione: la domotica modifica lo stato di funzionamento slegandosi dallutente o interrogando lutente , assicura comfort, integrazione dei sistemi , sicurezza, ottimizza i consumi, consente di conoscere i propri consumi energetici Decreto 26-6-2015 UNI EN 15232 CEI 205-18 CEI 205-14: obbligo nel terziario di sistemi BBuildinguilding AAutomationutomation andand CControlsontrols SSystemsystems ((B.A.C.S.B.A.C.S.)) classe B obbligo nel residenziale di sistemi B.A.C.S.B.A.C.S. classe C Connettivita in casa per usufruire dei servizi on demand , controllare i servizi, safety, risparmiare energia Connettivitain ufficio per migliorare lefficienza e il management ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 La connettivita delledificio Impianti multiservizio per comunicazione elettronica art. 135 bis D.P.R. n. 380/01 introdotto dalla Legge 162/2014 dal 1属 luglio 2015 obbligo di predisporre alla connessione ad alta velocit in fibra ottica a banda ultralarga gli edifici nuovi o nella ristrutturazione profonda Infrastruttura fisica multiservizio passiva interna alledificio : - adeguati spazi installativi - impianti di comunicazione ad alta velocit in fibra ottica fino ai punti terminali di rete (fibra spenta) - un punto di accesso per le imprese autorizzate a fornire reti pubbliche di comunicazione - un punto di accesso in testa alledificio .
6 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 E i Comuni ? ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Le infrastrutture di ricarica per veicoli elettrici Art. 4 c1ter D.P.R. n. 380/01 (introdotto dall'art. 17-quinquies, comma 1, legge n. 134 del 2012, poi cos狸 sostituito dall'art. 15, comma 1, D.Lgs. n. 257 del 2016) Dal 1-1-2018 edifici di nuova costruzione e ristrutturazione edilizia di primo livello residenziali con piu di 10 unita non residenziali con S>500m2 n. predisp. negli spazi a parcheggio coperti o scoperti non inferiore al 20% del numero totale per ciascun spazio a parcheggio coperto o scoperto e da ciascun box per auto n. predisp. nei box in numero non inferiore al 20% del totale predisposizione all'allaccio per la possibile installazione di infrastrutture elettriche per la ricarica dei veicoli idonee a permettere la connessione di ricarica
7 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Energia elettrica I.C.T . Lutente ? La misura delle prestazioni reali? E il quartiere? Le Reti ? la Citta ? LEDIFICIO REALE consumo energetico dellutente reale nelle condizioni reali scostamento tra modello e realta Misura del consumo : bollette ? Perch竪 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Realta virtuale Digital construction B.I.M. B.E.M.S. DIGITALIZZAZIONE DEL PROCESSO EDILIZIO Modern Method of Construction off site
8 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 TRENDS NUOVE TECNOLOGIE Advanced smart materials : Smart skin envelope Involucri adattivi e dinamici Materiali nanotecnologici , bioecologici , a cambiamento di fase e fotocatalitici Smart windows Breathablewall Impiantistica evoluta (domotica, buildings automation, pompe di calore , F.E.R.) ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 LA PROGETTAZIONE INTEGRATA DEL SISTEMA EDIFICIO-IMPIANTO- SITO Integrazione tra contesto , struttura edilizia e impianti Analisi del sito Progettazione architettonica INVOLUCRO Progettazione impianti PROGETTAZIONE energetica PROGETTO EDIFICIO interazione tra il progettista architettonico e lingegnere energetico-impiantista Progettista architettonico Progettista strutturista Progettista Impiantistico Consulente energetico Building Information Modeling Interdisciplinarietadelle competenze e professionalita
9 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Il Sistema edificio-impianto Edificio e infrastrutture intelligenti FLESSIBILITA AUTOMAZIONE Integrazione funzioni EFFICIENZA ENERGETICA Fonti rinnovabili IMPIANTO MULTISERVIZIO COMUNICAZIONE ad alta velocita ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 La decarbonizzazione del parco edilizio EDIFICI A ENERGIA QUASI ZERO Direttiva 2010/31/UE art. 2 lett 2) edificio a energia quasi zero: edificio ad altissima prestazione energetica. Il fabbisogno energetico molto basso o quasi nullo dovrebbe essere coperto in misura molto significativa da energia da fonti rinnovabili, compresa lenergia da fonti rinnovabili prodotta in loco o nelle vicinanze. Dal 1-1-2019 tutti gli edifici pubblici devono essere nZEB Dal 1-1-2020 tutti gli edifici privati devono essere nZEB E. SCOTTO DI MARCO
10 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Requisiti minimi EDIFICI A ENERGIA QUASI ZERO Decreto 26-6-2015 Art. 3.4 Sono edifici a energia quasi zero gli edifici , siano essi di nuova costruzione o esistenti, per cui sono contemporaneamente rispettati : a) tutti i requisiti previsti dal decreto con i valori vigenti dal gennaio 2919 per gli edifici pubblici e dal gennaio 2021 per gli altri : Ht inferiore ai valori limite tabellati (Tab 10 app A) Asol,est/Asup utile, inferiore ai valori limite tabellari (Tab 11 app A) EP H,nd - EP C,nd EP gtot inferiori ai limiti calcolati con ledificio di riferimento 侶H, 侶W e 侶C superiori ai valori tabellati per ledificio di riferimento ( tab 7 e 8 app. A ) b) gli obblighi di integrazione delle fonti rinnovabili nel rispetto dei principi minimi di cui al DLgs 3 marzo 2011, n. 28 , Allegato 3 : 50% a.c.s. 50% ( riscaldamento +raffrescamento +a.c.s.) ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Criteri di progettazione di edifici nZEB Logical Soft Tecniche bioclimatiche Progettazione isolamento termico in inverno e estate Inerzia termica delle strutture Schermature solari Ventilazione Meccanica Controllata (VMC) con recupero di calore Pompe di calore e raffrescamento Progettazione del comfort estivo : Bilanciare i fabbisogni di energia termica QH,nd e QC,nd Studio delle schermature mobili - fabbisogno energetico utile per raffrescamento Studio effetti inerziali giornalieri - sfasamento orario Studio ventilazione naturale Metodo dinamico orario UNI EN ISO 52016
11 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Criteri di progettazione nZEB Produzione di energia da fonti rinnovabili Il fabbisogno energetico molto basso quasi nullo deve essere coperto in odo significativo da energia da fonti rinnovabili prodotta in situ Aumento del fabbisogno di raffrescamento negli nZEB , fabbisogno per ventilazione meccanica determinano la necessita di un incremento delle quote minime di PV RegolazioneA.R.E.R.A. delibera 267/2017 sistemi centralizzati di produzione di energia per riscaldamento e raffrescamento Disponibilitadi superfici Integrazione architettonica Ostacoli : Legislazione vincolistica Modifica del D.Lgs n. 28/2011 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Le prestazioni globali dei nuovi edifici La Qualita totale Sostenibilita Adattivita Connettivita Benessere Alta efficienza energetica Sicurezza Flessibilita
12 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Benessere ambientale interno e esterno benessere/bellezza/salute Citylife Milano BENESSERE EMOZIONALE Direttiva 844/2018 : health, comfort, indoor air quality and indoor climate conditions Direttiva 2018/2002: ottimizzare il livello di benessere , qualita dellaria e comfort ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Ledificio Sostenibile Green building Sostenibilitaglobale delledificio nel ciclo di vita Salubrita , Comfort, Indoor Environmental Quality Posizionamento nel sito Progetto Involucro : strutture e materiali sostenibili , risparmio di risorse Comfort e salute : impianti elettrici e di riscaldamento Verifica della conformita al progetto (ITACA) A.P.E. e certificato di sostenibilita I.T.A.C.A. Energia elettrica I.C.T . Misura della Sostenibilita: protocolli LEED GBC, BREEMA , ITACA , Casaclima Controlli sul processo edilizio, fatto il progetto e costruito , verifico che il costruito risponda ai requisiti progettuali e ne misuro la Sostenibilita Valore immobiliare degli immobili certificati 7-11% Aziende in immobili certificati, Corporate Social Responsability - Trophy asset
13 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Intelligenza nelledilizia - edificio 4.0 Ledificio che si modifica nellutilizzo , che interagisce Smart Buildings Direttiva 844/2018 : tecnologie intelligenti negli edifici e comunita interconnesse interazione con lutente elevata efficienza energetica e manutenibilita e-mobility flessibilitadella domanda edifici interconnessi con standard aperti per la smart city Informazioni sulledificio ( building passport) I sistemi edilizi interagiscono (illuminazione, HVAC, schermature, ecc) Sistema tecnico per ledilizia: apparecchiatura tecnica di un edificio o di ununit immobiliare per il riscaldamento o il raffrescamento di ambienti, la ventilazione, la produzione di acqua calda per uso domestico, lilluminazione integrata, lautomazione e il controllo, la produzione di energia elettrica in loco o una combinazione degli stessi, compresi i sistemi che sfruttano energie da fonti rinnovabili. ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 SMART BUILDINGS Quanto e intelligente ledificio? Direttiva n. 844/0218 Smart Readiness Indicator
14 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 INTELLIGENZA NELLEDIFICIO SMART READY SERVICES SERVIZI RISCALDAMENTO A.C.S. RAFFRESCAMENTO VENTILAZIONE ILLUMINAZIONE INVOLUCRO DINAMICO (CONTROLLO SOLARE SCHERMATURE, HVAC, CAMBIO PROPRIETA) GENERAZIONE DI ENERGIA 8STORAGE, OTTIMIZZAZIONE) DEMAND SIDE MANAGEMENT SISTEMI DI RICARICA MOBILITA ELETTRICA SISTEMI DI MONITORAGGIO , CONTROLLO E MISURAZIONE AUTOMAZIONE SCENARIO RITORNO A CASA SERVIZI DI RICOGNIZIONE INATTIVITA CONTROLLO ACCESSI PER CONDOMINI WELLBEING OCCUPANTI E SERVIZI DI MONITORAGGIO STATO DI SALUTE MONITORAGGIO DEMENZE RACCOLTA ACQUE PIOVANE RIVELAZIONE DI FUMO RIVELAZIONE DI PERDITE DI ACQUA RIVELAZIONE DI CO2 SERVIZI DI NOTIFICA EMERGENZA SMART TEST DI ILLUMINAZIONE DI EMERGENZA RIVELAZIONE SMART DI EVENTI NELLEDIFICIO ALLOCAZIONE DI COSTI DI RISCALDAMENTO,RAFFRESCAMENTO E ACS CONTROLLO ASCENSORI MANUTENZIONE ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Lo Smart Building e un energy hub della Smart City Produzione di energia da fonti rinnovabili nelledificio . Il Consumer e diventato un Prosumer che partecipa al mercato dellenergia Gli Edifici sono micro energy-hubs che consumano, producono, accumulano, e forniscono energia con piu flessibilita garantendo in ogni istante comfort, sicurezza, e profittabilit . SCAMBIO DIRETTO DI ENERGIA E AUTOCONSUMO FLESSIBILITA ENERGETICA Demand response Previsione dei carichi Micro grids SMART BUILDINGS CONNECTED BY A SMART GRID
15 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Oltre lnZEB Autoconsumo e accumulo - Comunita energetiche Produzione in situ e autoconsumo dellenergia prodotta Sistemi di accumulo elettrochimico e accumulo in energia termica dellenergia fotovoltaica prodotta scambio di energia tra prosumer Condominio comunita energetica Direttiva 944/2019 : Comunita energetiche dei cittadini Direttiva 2001/2018 : Gestione dei rapporti tra rete, produzione e accumulo ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Sistemi di controllo e gestione carichi e produzione Inverter con smart meter : Autoconsumo 16% Autoconsumo 25% Accumulo di e.e. in energia termica e storage : Autoconsumo 16% Autoconsumo 85% Autoconsumo100% Logiche di gestione e controllo intelligenti
16 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Sentirsi bene nel guscio INVOLUCRO IMPIANTO HVAC ILLUMINAZIONE CARICHI ELETTRICI . F.E.R. Generazione di distretto Benessere Salute UTENTE Uso Comportamento Consapevolezza CONTROLLO INTEGRATO DEI SISTEMI B.E.M.S. Accumulo E.V. rete elettrica I.C.T. Ledificio integrato Gli edifici , la Citta SITO SMART GRIDS Microgrids CONDIZIONI ESTERNE URBAN DATA ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Tecniche bioclimatiche Studio dellinvolucro : invernale ed estivo Schermature solari dinamiche Involucri dinamici Impianti HVAC elettrici ad alta efficienza energetica , V.M.C. Autoproduzione da F.E.R. Accumulo di enrgia e-mobility Connettivita Domotica Controllo della produzione e del prelievo di energia , controllo carichi , demand response B.M.S. Microclima Illuminazione , FLD Acustica Comfort Benessere Emozionale Indoor Environmental Quality ( I.E.Q.) Comportamento utente Oltre lnZEB La progettazione di . Benessere KINETIC BUILDING Al Bahar Towers Abu Dhabi
17 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Smart Buildings I.o.T. - Connettivita negli edifici Smart IoT devices Un organismo tecnologico che abbia intelligenza , ossia modifichi il proprio comportamento tecnologico in base alle condizioni ambientali esterne ed interne, agli usi degli occupanti, alle condizioni del mercato elettrico, in base ad informazioni e conoscenza ricevuta in modo machine to machine da sensori smart diffusi nelledificio, diventando adattivo , coerentemente al modello della citta Smart . Utente consapevole Sensing , Reasoning , Acting , Interacting C.Ratti real time control ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Ledificio che si modifica nellutilizzo , che interagisce SOSTENIBILITATECNOLOGIE SMARTNESS
18 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 A.I. negli Smart Buildings Energia dove e quando serve Office 3.0 Carlo Ratti bolla personalizzata Space work management Informazioni dalledificio e dallesterno - Conoscenza Deep learning : predizione del carico e controllo dellenergia dalla rete, dallo storage, energia autoprodotta per ottimizzare i consumi - I.B.M.S. Ledificio comunica con altri edifici, con la Rete , con le utilities, con le unita di storage, con loccupante, con gli smart IoT devices. ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Smart Building A.I. Imparare dai BIG DATA Predizione dello stato Decision Making Physical Systems BIG DATA Data analytics Data mining B.I.M. DECISION MAKING ACT for better decision Edificio fisico Edificio digitale Twin cibernetico flussi di energia e di dati B.M.S. Intelligent devices
19 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Il futuro prossimo...... Learning Buildings Cognitive Buildings Artificial Intelligence I.o.T devices Machine Learning Deep learning Speech Recognition Video Content Recognition Computer Vision Virtual Personal Assistants Robotics Augmented reality Ottimizzazione del funzionamento impianti Predizione guasti Building self-management Benessere lavoratori A.I. building avatar AIoT5G ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Grazie associata ad www.energymanagers.it

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  • 4. 4 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Come si e operato finora ? - ledificio guscio Consumi finali di energia INVOLUCRO IMPIANTO DI RISCALDAMENTO per i 20属C F.E.R. Modello stazionario Nessuna interazione edificio utente EDIFICIO STATICO UTENTE CONDIZIONI STANDARD CONTROLLO DEGLI IMPIANTI Classe C VETTORI ENERGETICI SITO apporti solari ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Ledificio a norma di legge edificio minimo Prestazione energetica secondo i costi ottimali dellenergia Modello semistazionario del comportamento energetico delledificio - UNI 11300 Requisiti minimi Decreto 26-6-2015 : provvedimenti per lisola di calore, green roof, tecniche passive, guadagni solari progettazione estiva, linerzia termica , lilluminazione naturale; qualit dell'aria interna e comfort igrotermico Impianto di riscaldamento per mantenere i 20属 C Utilizzo di fonti rinnovabili di energia per autoproduzione D.Lgs. n. 28/2011 Infrastruttura fisica passiva multiservizio di comunicazione e infrastruttura di ricarica elettrica (DPR 380/01 R.E.T. nazionale R.E. comunale) Ledificio costruito e conforme al progetto in termini di esecuzione e di prestazione ? House digital design Built house
  • 5. 5 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 COMMODITIES Non solo ottimizzazione delle prestazioni energetiche ma anche COMFORT Automazione: la domotica modifica lo stato di funzionamento slegandosi dallutente o interrogando lutente , assicura comfort, integrazione dei sistemi , sicurezza, ottimizza i consumi, consente di conoscere i propri consumi energetici Decreto 26-6-2015 UNI EN 15232 CEI 205-18 CEI 205-14: obbligo nel terziario di sistemi BBuildinguilding AAutomationutomation andand CControlsontrols SSystemsystems ((B.A.C.S.B.A.C.S.)) classe B obbligo nel residenziale di sistemi B.A.C.S.B.A.C.S. classe C Connettivita in casa per usufruire dei servizi on demand , controllare i servizi, safety, risparmiare energia Connettivitain ufficio per migliorare lefficienza e il management ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 La connettivita delledificio Impianti multiservizio per comunicazione elettronica art. 135 bis D.P.R. n. 380/01 introdotto dalla Legge 162/2014 dal 1属 luglio 2015 obbligo di predisporre alla connessione ad alta velocit in fibra ottica a banda ultralarga gli edifici nuovi o nella ristrutturazione profonda Infrastruttura fisica multiservizio passiva interna alledificio : - adeguati spazi installativi - impianti di comunicazione ad alta velocit in fibra ottica fino ai punti terminali di rete (fibra spenta) - un punto di accesso per le imprese autorizzate a fornire reti pubbliche di comunicazione - un punto di accesso in testa alledificio .
  • 6. 6 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 E i Comuni ? ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Le infrastrutture di ricarica per veicoli elettrici Art. 4 c1ter D.P.R. n. 380/01 (introdotto dall'art. 17-quinquies, comma 1, legge n. 134 del 2012, poi cos狸 sostituito dall'art. 15, comma 1, D.Lgs. n. 257 del 2016) Dal 1-1-2018 edifici di nuova costruzione e ristrutturazione edilizia di primo livello residenziali con piu di 10 unita non residenziali con S>500m2 n. predisp. negli spazi a parcheggio coperti o scoperti non inferiore al 20% del numero totale per ciascun spazio a parcheggio coperto o scoperto e da ciascun box per auto n. predisp. nei box in numero non inferiore al 20% del totale predisposizione all'allaccio per la possibile installazione di infrastrutture elettriche per la ricarica dei veicoli idonee a permettere la connessione di ricarica
  • 7. 7 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Energia elettrica I.C.T . Lutente ? La misura delle prestazioni reali? E il quartiere? Le Reti ? la Citta ? LEDIFICIO REALE consumo energetico dellutente reale nelle condizioni reali scostamento tra modello e realta Misura del consumo : bollette ? Perch竪 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Realta virtuale Digital construction B.I.M. B.E.M.S. DIGITALIZZAZIONE DEL PROCESSO EDILIZIO Modern Method of Construction off site
  • 8. 8 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 TRENDS NUOVE TECNOLOGIE Advanced smart materials : Smart skin envelope Involucri adattivi e dinamici Materiali nanotecnologici , bioecologici , a cambiamento di fase e fotocatalitici Smart windows Breathablewall Impiantistica evoluta (domotica, buildings automation, pompe di calore , F.E.R.) ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 LA PROGETTAZIONE INTEGRATA DEL SISTEMA EDIFICIO-IMPIANTO- SITO Integrazione tra contesto , struttura edilizia e impianti Analisi del sito Progettazione architettonica INVOLUCRO Progettazione impianti PROGETTAZIONE energetica PROGETTO EDIFICIO interazione tra il progettista architettonico e lingegnere energetico-impiantista Progettista architettonico Progettista strutturista Progettista Impiantistico Consulente energetico Building Information Modeling Interdisciplinarietadelle competenze e professionalita
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  • 10. 10 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Requisiti minimi EDIFICI A ENERGIA QUASI ZERO Decreto 26-6-2015 Art. 3.4 Sono edifici a energia quasi zero gli edifici , siano essi di nuova costruzione o esistenti, per cui sono contemporaneamente rispettati : a) tutti i requisiti previsti dal decreto con i valori vigenti dal gennaio 2919 per gli edifici pubblici e dal gennaio 2021 per gli altri : Ht inferiore ai valori limite tabellati (Tab 10 app A) Asol,est/Asup utile, inferiore ai valori limite tabellari (Tab 11 app A) EP H,nd - EP C,nd EP gtot inferiori ai limiti calcolati con ledificio di riferimento 侶H, 侶W e 侶C superiori ai valori tabellati per ledificio di riferimento ( tab 7 e 8 app. A ) b) gli obblighi di integrazione delle fonti rinnovabili nel rispetto dei principi minimi di cui al DLgs 3 marzo 2011, n. 28 , Allegato 3 : 50% a.c.s. 50% ( riscaldamento +raffrescamento +a.c.s.) ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Criteri di progettazione di edifici nZEB Logical Soft Tecniche bioclimatiche Progettazione isolamento termico in inverno e estate Inerzia termica delle strutture Schermature solari Ventilazione Meccanica Controllata (VMC) con recupero di calore Pompe di calore e raffrescamento Progettazione del comfort estivo : Bilanciare i fabbisogni di energia termica QH,nd e QC,nd Studio delle schermature mobili - fabbisogno energetico utile per raffrescamento Studio effetti inerziali giornalieri - sfasamento orario Studio ventilazione naturale Metodo dinamico orario UNI EN ISO 52016
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  • 12. 12 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Benessere ambientale interno e esterno benessere/bellezza/salute Citylife Milano BENESSERE EMOZIONALE Direttiva 844/2018 : health, comfort, indoor air quality and indoor climate conditions Direttiva 2018/2002: ottimizzare il livello di benessere , qualita dellaria e comfort ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Ledificio Sostenibile Green building Sostenibilitaglobale delledificio nel ciclo di vita Salubrita , Comfort, Indoor Environmental Quality Posizionamento nel sito Progetto Involucro : strutture e materiali sostenibili , risparmio di risorse Comfort e salute : impianti elettrici e di riscaldamento Verifica della conformita al progetto (ITACA) A.P.E. e certificato di sostenibilita I.T.A.C.A. Energia elettrica I.C.T . Misura della Sostenibilita: protocolli LEED GBC, BREEMA , ITACA , Casaclima Controlli sul processo edilizio, fatto il progetto e costruito , verifico che il costruito risponda ai requisiti progettuali e ne misuro la Sostenibilita Valore immobiliare degli immobili certificati 7-11% Aziende in immobili certificati, Corporate Social Responsability - Trophy asset
  • 13. 13 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Intelligenza nelledilizia - edificio 4.0 Ledificio che si modifica nellutilizzo , che interagisce Smart Buildings Direttiva 844/2018 : tecnologie intelligenti negli edifici e comunita interconnesse interazione con lutente elevata efficienza energetica e manutenibilita e-mobility flessibilitadella domanda edifici interconnessi con standard aperti per la smart city Informazioni sulledificio ( building passport) I sistemi edilizi interagiscono (illuminazione, HVAC, schermature, ecc) Sistema tecnico per ledilizia: apparecchiatura tecnica di un edificio o di ununit immobiliare per il riscaldamento o il raffrescamento di ambienti, la ventilazione, la produzione di acqua calda per uso domestico, lilluminazione integrata, lautomazione e il controllo, la produzione di energia elettrica in loco o una combinazione degli stessi, compresi i sistemi che sfruttano energie da fonti rinnovabili. ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 SMART BUILDINGS Quanto e intelligente ledificio? Direttiva n. 844/0218 Smart Readiness Indicator
  • 14. 14 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 INTELLIGENZA NELLEDIFICIO SMART READY SERVICES SERVIZI RISCALDAMENTO A.C.S. RAFFRESCAMENTO VENTILAZIONE ILLUMINAZIONE INVOLUCRO DINAMICO (CONTROLLO SOLARE SCHERMATURE, HVAC, CAMBIO PROPRIETA) GENERAZIONE DI ENERGIA 8STORAGE, OTTIMIZZAZIONE) DEMAND SIDE MANAGEMENT SISTEMI DI RICARICA MOBILITA ELETTRICA SISTEMI DI MONITORAGGIO , CONTROLLO E MISURAZIONE AUTOMAZIONE SCENARIO RITORNO A CASA SERVIZI DI RICOGNIZIONE INATTIVITA CONTROLLO ACCESSI PER CONDOMINI WELLBEING OCCUPANTI E SERVIZI DI MONITORAGGIO STATO DI SALUTE MONITORAGGIO DEMENZE RACCOLTA ACQUE PIOVANE RIVELAZIONE DI FUMO RIVELAZIONE DI PERDITE DI ACQUA RIVELAZIONE DI CO2 SERVIZI DI NOTIFICA EMERGENZA SMART TEST DI ILLUMINAZIONE DI EMERGENZA RIVELAZIONE SMART DI EVENTI NELLEDIFICIO ALLOCAZIONE DI COSTI DI RISCALDAMENTO,RAFFRESCAMENTO E ACS CONTROLLO ASCENSORI MANUTENZIONE ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Lo Smart Building e un energy hub della Smart City Produzione di energia da fonti rinnovabili nelledificio . Il Consumer e diventato un Prosumer che partecipa al mercato dellenergia Gli Edifici sono micro energy-hubs che consumano, producono, accumulano, e forniscono energia con piu flessibilita garantendo in ogni istante comfort, sicurezza, e profittabilit . SCAMBIO DIRETTO DI ENERGIA E AUTOCONSUMO FLESSIBILITA ENERGETICA Demand response Previsione dei carichi Micro grids SMART BUILDINGS CONNECTED BY A SMART GRID
  • 15. 15 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Oltre lnZEB Autoconsumo e accumulo - Comunita energetiche Produzione in situ e autoconsumo dellenergia prodotta Sistemi di accumulo elettrochimico e accumulo in energia termica dellenergia fotovoltaica prodotta scambio di energia tra prosumer Condominio comunita energetica Direttiva 944/2019 : Comunita energetiche dei cittadini Direttiva 2001/2018 : Gestione dei rapporti tra rete, produzione e accumulo ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Sistemi di controllo e gestione carichi e produzione Inverter con smart meter : Autoconsumo 16% Autoconsumo 25% Accumulo di e.e. in energia termica e storage : Autoconsumo 16% Autoconsumo 85% Autoconsumo100% Logiche di gestione e controllo intelligenti
  • 16. 16 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Sentirsi bene nel guscio INVOLUCRO IMPIANTO HVAC ILLUMINAZIONE CARICHI ELETTRICI . F.E.R. Generazione di distretto Benessere Salute UTENTE Uso Comportamento Consapevolezza CONTROLLO INTEGRATO DEI SISTEMI B.E.M.S. Accumulo E.V. rete elettrica I.C.T. Ledificio integrato Gli edifici , la Citta SITO SMART GRIDS Microgrids CONDIZIONI ESTERNE URBAN DATA ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Tecniche bioclimatiche Studio dellinvolucro : invernale ed estivo Schermature solari dinamiche Involucri dinamici Impianti HVAC elettrici ad alta efficienza energetica , V.M.C. Autoproduzione da F.E.R. Accumulo di enrgia e-mobility Connettivita Domotica Controllo della produzione e del prelievo di energia , controllo carichi , demand response B.M.S. Microclima Illuminazione , FLD Acustica Comfort Benessere Emozionale Indoor Environmental Quality ( I.E.Q.) Comportamento utente Oltre lnZEB La progettazione di . Benessere KINETIC BUILDING Al Bahar Towers Abu Dhabi
  • 17. 17 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Smart Buildings I.o.T. - Connettivita negli edifici Smart IoT devices Un organismo tecnologico che abbia intelligenza , ossia modifichi il proprio comportamento tecnologico in base alle condizioni ambientali esterne ed interne, agli usi degli occupanti, alle condizioni del mercato elettrico, in base ad informazioni e conoscenza ricevuta in modo machine to machine da sensori smart diffusi nelledificio, diventando adattivo , coerentemente al modello della citta Smart . Utente consapevole Sensing , Reasoning , Acting , Interacting C.Ratti real time control ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Ledificio che si modifica nellutilizzo , che interagisce SOSTENIBILITATECNOLOGIE SMARTNESS
  • 18. 18 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 A.I. negli Smart Buildings Energia dove e quando serve Office 3.0 Carlo Ratti bolla personalizzata Space work management Informazioni dalledificio e dallesterno - Conoscenza Deep learning : predizione del carico e controllo dellenergia dalla rete, dallo storage, energia autoprodotta per ottimizzare i consumi - I.B.M.S. Ledificio comunica con altri edifici, con la Rete , con le utilities, con le unita di storage, con loccupante, con gli smart IoT devices. ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Smart Building A.I. Imparare dai BIG DATA Predizione dello stato Decision Making Physical Systems BIG DATA Data analytics Data mining B.I.M. DECISION MAKING ACT for better decision Edificio fisico Edificio digitale Twin cibernetico flussi di energia e di dati B.M.S. Intelligent devices
  • 19. 19 ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Il futuro prossimo...... Learning Buildings Cognitive Buildings Artificial Intelligence I.o.T devices Machine Learning Deep learning Speech Recognition Video Content Recognition Computer Vision Virtual Personal Assistants Robotics Augmented reality Ottimizzazione del funzionamento impianti Predizione guasti Building self-management Benessere lavoratori A.I. building avatar AIoT5G ing. Pasquale Capezzuto Milano 11 luglio 2019 Grazie associata ad www.energymanagers.it
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