La domotica per l 'efficienza energetica delle abitazioni

Criteri di progettazione integrata - Installazione impianti - Esempi realizzativi - Normativa efficienza energetica

La Domotica, nata per migliorare il comfort di vita nei nostri alloggi, può diventare uno strumento potente per ridurre in modo significativo i consumi di energia.

Il volume, diviso in cinque parti, illustra l’evoluzione, i vantaggi, le prospettive e le applicazioni caratteristiche di un sistema domotico, con approfondimenti sull’integrazione degli impianti elettrici, di sicurezza antintrusione e ambientale,di climatizzazione e i sistemi multi energia.

Una parte rilevante del testo è dedicata alla progettazione e alle fasi di realizzazione di appartamenti e ville con analisi dell’incidenza dei risparmi sui consumi per riscaldamento, illuminazione, nella gestione dell’integrazione edificio-impianti, a partire dagli studi dell’ENEA presso il centro di ricerca della Casaccia. La parte quarta è dedicata alla normativa sull’efficienza energetica: Norme UNI-EN 15232 e CEI 205-18, con esempi di calcolo sui risparmi ottenibile con l’uso di sistemi di automazione. Nella parte quinta è riportata un’interessante indagine sull’efficienza energetica delle abitazioni italiane e lo stato di attuazione della direttiva europea sull’efficienza energetica.
Il volume si rivolge pertanto a progettisti e installatori d’impianti, a uffici tecnici d’imprese di costruzioni, a fornitori di tecnologie, a laureandi in architettura e ingegneria, a studenti di istituti tecnici e professionali e a tutti coloro che attraverso l’utilizzo delle potenzialità di un sistema domotico possono gestire l’integrazione degli impianti presenti in un appartamento per migliorare il confort e ridurre i consumi finali di energia.

Giuseppe Gustavo Quaranta, Ingegnere libero professionista, progettista di impianti elettrici e domotici. Componente del Sottocomitato Tecnico 64-D del CEI “Interpretazione normativa”. È stato componente del Comitato Tecnico CT-205 del CEI “Sistemi elettronici per la casa e l’edificio”. Coordinatore della Commissione di studio “Sistemi elettrici ed elettronici” del Collegio degli Ingegneri e Architetti di Milano.

Indice

Parte prima
1. Introduzione
1.1. Evoluzione, vantaggi, prospettive della domotica
1.1.1. L’evoluzione della home automation
1.1.2. Vantaggi della domotica
1.1.2.1. Vantaggi funzionali
1.1.2.2. Multifunzionalità dei componenti e delle apparecchiature
1.1.2.3. Unica interfaccia utente
1.1.2.4. Creazione di scenari
1.1.3. Prospettive della home automation
1.2. Le applicazioni caratteristiche di un sistema domotico
1.3. Problematiche di integrazione impiantistica
1.3.1. Tipologie integrative
1.3.2. Livelli di integrazione
1.3.3. Fattori che influenzano la diffusione dell’integrazione degli impianti

2. Struttura di un sistema di automazione della casa
2.1. Architettura di un sistema integrato
2.1.1. Comunicazione punto a punto
2.1.2. Comunicazione con bus di linea
2.1.3. Comunicazione con le onde convogliate
2.1.4. Comunicazione con le onde radio
2.1.5. Comunicazione con i raggi infrarossi
2.1.6. Logica di elaborazione
2.2. I requisiti di un sistema domotico
2.2.1. Integrazione
2.2.2. Apertura
2.2.3. Flessibilità
2.2.4. Semplicità
2.2.5. Affidabilità
2.2.6. Continuità di funzionamento
2.2.7. Espandibilità
2.3. L’importanza delle interfacce utente
2.3.1. Tipologie di interfacce utente
2.4. Gli elettrodomestici intelligenti e la loro integrazione
2.4.1. La comunicazione tra elettrodomestici
2.4.2. Telediagnostica e teleservizi
2.4.3. L’integrazione con il sistema domotico

Parte seconda
3. La progettazione e la realizzazione di un sistema domotico
3.1. La progettazione integrata degli impianti
3.1.1. Vantaggi dell’integrazione degli impianti
3.1.2. Fasi di sviluppo del progetto dell’impianto elettrico
3.2. Fasi della progettazione di un sistema di automazione della casa
3.2.1. Analisi delle esigenze del committente
3.2.2. Valutazione degli impianti e dei componenti previsti
3.2.3. Definizione delle funzionalità del sistema
3.2.4. Scelta del sistema di controllo e dei suoi componenti
3.2.5. Stesura dei layout e degli schemi degli impianti
3.2.6. Mappa dei segnali (ingressi) e dei comandi (uscite)
3.2.7. Schemi delle connessioni
3.2.8. Specifiche di programmazione del sistema
3.3. La distribuzione e posa dei cavi e dei componenti
3.3.1. Premessa
3.3.2. Problemi e soluzioni di carattere distributivo per la posa dei cavi
3.3.2.1. Regole general
3.3.2.2. Predisposizione delle scatole porta “frutti”
3.3.2.3. Installazione dei componenti nelle scatole di derivazione e nei quadri di centralin
3.3.2.4. Installazione dei componenti nelle scatole di derivazione e nei quadri in luoghi speciali
3.3.2.5. Regole per la predisposizione degli spazi installativi dei vari servizi
3.3.3. Posizionamento delle principali applicazioni nei vari locali
3.4. Le fasi di installazione di un impianto di automazione della casa
3.4.1. Pianificazione dei lavori
3.4.2. Posa delle tubazioni e cassette di connessione
3.4.3. Inserimento dei cavi
3.4.4. Posa dei componenti
3.4.5. Collegamenti e cablaggi
3.4.6. Configurazione e programmazione
3.4.6.1. Configurazione del sistema
3.4.6.2. Programmazione del sistema
3.4.7. Avviamento e collaudo degli impianti
3.4.7.1. Prima fase di avviamento
3.4.7.2. Seconda fase di avviamento
3.4.7.3. Collaudo degli impianti
3.4.8. Istruzioni all’utente

4. Esempi realizzativi di sistemi domotici
4.1. L’automazione di un appartamento
4.1.1. Descrizione applicazioni
4.2. L’automazione di una villa
4.2.1. Descrizione applicazioni
4.3. L’automazione di alloggi in edificio residenziale
4.3.1. Descrizione applicazion
4.4. Elementi per la valutazione di tempi e costi
4.4.1. Configurazioni tipo di sistemi domotici e relative stime di massima per singole unità abitative
4.4.1.1. Stime di massima dei costi di realizzazione per singole unità abitative
4.4.2. Stima dei costi di un impianto d’automazione domestica in un edificio residenziale

Parte terza
5. La domotica e il risparmio energetico
5.1. Alcuni dati significativi in Italia
5.1.1. Previsioni di crescita del mercato
5.2. Le nuove prospettive per la domotica
5.2.1. Il progetto di casa intelligente dell’ENEA
5.3. L’integrazione dell’impianto di riscaldamento con il sistema domotico
5.3.1. Il controllo “dinamico” della temperatura tramite termostato elettronico comunicante
5.3.2. La caldaia a condensazione abbinata ad un impianto di riscaldamento/cdz sotto pavimento
5.4. Sistemi multienergia
5.4.1. Confronto tra impianti multienergia e sistemi multienergia
5.4.2. Cella termica multienergia
5.4.3. Impianto ad accumulo a stratificazione
5.4.4. Capacità dell’accumulo multienergia
5.4.5. Calcolo dei collettori solari
5.5. Sistemi domotici e involucro edilizio
5.5.1. L’inerzia termica di un edificio
5.5.2. Elementi teorici per il calcolo del flusso di calore attraverso l’involucro
5.5.3. Valutazione del risparmio energetico con la suddivisione a zone e l’utilizzo di un sistema domotico
5.6. L’integrazione dell’impianto elettrico con il sistema domotico
5.6.1. Risparmi di energia per gli usi d’illuminazione
5.6.2. Risparmi sulle bollette con le tariffe multiorarie e il controllo carichi
5.6.3. Risparmi di energia con l’utilizzo delle macro istruzioni
5.6.4. Risparmi nella gestione dell’integrazione degli impianti

Parte quarta
6. La legislazione per l’efficienza energetica e l’integrazione degli impianti
6.1. La Norma europea UNI EN 15232 (2012), “Prestazione energetica degli edifici – Incidenza dell’automazione, della regolazione e della gestione tecnica degli edifici”
6.1.1. Efficienza energetica negli edifici (domotica e Norma UNI EN 15232)
6.1.2. Classi di efficienza energetica
6.1.3. Funzioni e classi di efficienza energetica
6.1.4. Metodi per il calcolo dell’efficienza energetica secondo la EN 15232
6.2. Guida CEI 205-18 – Guida all’impiego dei sistemi di automazione degli impianti tecnici negli edifici. Identificazione degli schemi funzionali e stima del contributo alla riduzione del fabbisogno energetico di un edificio
6.2.1. Esempi di calcolo di possibili risparmi in un’abitazione e in un edificio con il metodo dei fattori di efficienza (BACS Factors)
6.2.1.1. Esempio di una abitazione in classe B
6.2.1.2. Esempio di un edificio ad uffici in classe B
6.2.1.3. Esempio d’intervento di riqualificazione energetica in classe A dell’edificio della Regione Molise realizzato da ABB SACE Divisione Home & Building automation.
6.3. La domotica e la Norma CEI 64-8 del 2011
6.3.1. Dotazioni minime dei punti di utilizzo per tipologia di locale e per tipologia di appartamento
6.3.2. Quadro elettrico di unità abitativa
6.3.3. Numero minimo di circuiti elettrici, per appartamento di livello 3 (domotico)
6.4. Guide CEI 64-100 per la predisposizione delle infrastrutture per gli impianti elettrici, elettronici e per le comunicazioni negli edifici residenziali
6.4.1. Guida CEI 64-100/1 Parte 1: predisposizione dei montanti degli edifici
6.4.2. Guida CEI 64-100/2 Parte 2: predisposizione delle infrastrutture nelle unità abitative (appartamenti)
6.4.3. Guida CEI 64-100/3 Parte 3: predisposizione delle infrastrutture nelle case unifamiliari, case a schiera ed in complessi immobiliari (residence), in vigore dal 1° marzo 2011

Parte quinta
7. Indagine dell’Osservatorio sull’efficienza energetica in Italia
7.1. Premessa
7.2. La dotazione strutturale delle case in Italia
7.3. Livello di informazione e percezione del risparmio
7.4. Disponibilità a fare interventi per migliorare la propria abitazione e a chi ci si rivolge
7.5. Utilità dell’efficienza energetica e ostacoli al cambiamento
7.6. Indagine dell’Osservatorio sull’efficienza energetica 2013 in Italia

8. Vedere “sotto la pelle” l’impiantistica in un edificio residenziale ad alta efficienza energetica
8.1. “Insight”, un viaggio alla scoperta delle tecnologie di una casa moderna
8.2. Sistemi di riscaldamento
8.3. Sistemi di refrigerazione
8.4. La produzione dell’acqua calda sanitaria
8.5. Sistemi di ventilazione
8.6. La domotica per il comfort, benessere e sicurezza

9. Stato di attuazione del 20-20-20 in Italia e nuova direttiva europea sull’efficienza energetica
9.1. Stato di attuazione del 20-20-20 in Italia
9.2. Nuova direttiva europea sull’efficienza energetica 
Bibliografia