Digitalizzazione per la gestione energetica degli edifici e del settore costruzioni

Ph. Gerd Altmann/Pixabay

In un mondo in cui la digitalizzazione sta cambiando il modo in cui gli edifici vengono progettati, costruiti, gestiti e utilizzati, bisogna necessariamente prendere in considerazione il tema rispettivamente dal punto di vista della gestione energetica e, più in generale, delle costruzioni, con particolare riferimento agli standard e alle prassi per la collaborazione digitale europea.

Abbassare le emissioni di gas serra prodotte dagli edifici

Il modo in cui progettiamo, costruiamo, operiamo e gestiamo gli edifici (soprattutto le ristrutturazioni) si può e si deve modificare, soprattutto alla luce della necessità di adottare misure urgenti per combattere il cambiamento climatico e i suoi impatti, come indicato dagli obiettivi per lo sviluppo sostenibile.

L’ambiente costruito produce un significativo contributo per quanto riguarda le emissioni di gas serra e quindi influenza i cambiamenti climatici. È ampiamente condivisa la consapevolezza che in un brevissimo lasso di tempo (inferiore a 30 anni) sia necessario ridurre drasticamente tali emissioni.

L’UE intende essere climaticamente neutrale entro il 2050: agli Stati membri viene quindi richiesto di sviluppare strategie nazionali a lungo termine per raggiungere la diminuzione delle emissioni di gas serra, con particolare attenzione a quelle prodotte dagli edifici. Dal 2005, il trend europeo è in diminuzione, grazie all’implementazione di standard più elevati per le nuove costruzioni e a misure per aumentare l’efficienza energetica negli edifici esistenti.

Digitalizzazione e gemelli digitali

Tra i tanti fattori che stanno cambiando il mondo delle costruzioni, due sono degni di particolare attenzione per l’immenso impatto che stanno producendo: la digitalizzazione e la servitizzazione.

In quest’ottica si può fare riferimento ai cosiddetti “gemelli digitali”: un video di CityZenith ha spiegato come “centinaia di sistemi IoT e database pubblici sono consolidati in un portale unico”, creando un “gemello digitale” della città. La simulazione consente agli utenti di monitorare il progredire della costruzione, traffico, condizioni ambientali, pubblica sicurezza, consumo energetico e occupazione degli edifici.

Con il numero di dispositivi connessi previsto in crescita a 42 miliardi entro il 2025 – secondo il gruppo di ricerca IDC (International Data Corporation) – stiamo entrando rapidamente nell’era degli “iper-dati”. In quest’ottica Satya Nadella, amministratore delegato di Microsoft, ha etichettato i “gemelli digitali”, con i relativi benefici, come una delle più grandi tendenze della tecnologia.

Servitizzazione

La servitizzazione è il passaggio dalla vendita di prodotti alla fornitura di servizi con l’obiettivo di creare più valore per il cliente, un processo tramite cui si raggiunge un nuovo modello di business con una proposta di nuovo valore data dalla combinazione di un sistema prodotto-servizio. Questi cambiamenti si riflettono nel modo in cui gestiamo le prestazioni degli edifici, come dimostrano, per esempio, l’utilizzo di design e tecnologia per monitorare l’IEQ (Indoor Environmental Quality) e controllare il rischio biologico (Covid 19); l’utilizzo delle tecniche di AI (Intelligenza Artificiale) anziché di sensori e la costruzione di un DSS (Decision Support System) per la gestione delle politiche energetiche nel caso di un grande parco edilizio.

L’uso dell’intelligenza artificiale migliora la precisione dei sensori
Il “gemello digitale” consente di utilizzare sensori a basso costo e quindi di abbassare i costi di configurazione della rete IoT senza compromettere l’affidabilità dei dati.

La direttiva sulla prestazione energetica degli edifici ha stabilito che i Paesi UE si impegnino a implementare una strategia di rinnovamento a lungo termine, definendo quale sia la migliore linea d’azione da intraprendere in uno scenario di budget limitato e come i decisori politici possano scegliere quale gruppo di edifici o beni dovrebbe essere adeguato prima. Una cosa è sicura: in un mondo ricco di dati e manchevole di risorse pubbliche il supporto decisionale di un sistema basato sui dati sembra l’opzione migliore.

Quali sono i riferimenti normativi e progettuali che definiscono il perimetro di riferimento in un’ottica di digitalizzazione del settore delle costruzioni, a livello europeo e non solo?

  • Decreto “Baratono” (D.M. 560/2017): art. 4 (“modelli multidimensionali, orientati ad oggetti”); art. 2, (“ambiente di condivisione dei dati”, “piano di gestione informativa”, “lavori complessi”); art. 3* (“piano di formazione del personale…, piano di acquisizione o di manutenzione (HW SW)…, atto organizzativo” inteso come processo di controllo e gestione, gestori dati e conflitti); art. 4, (“interoperabilità”, “piattaforme interoperabili a mezzo di formati aperti”); art. 7, (“capitolato” informativo, “supporto informatico, supporto cartaceo”).

*programmato di adempiere (D.M. 312/21)

  • Progressiva obbligatorietà (D.M. 312/2021)
    2022 -> = a 15 milioni – opere di nuova costruzione e interventi su costruzioni esistenti, fatta eccezione per le opere di ordinaria manutenzione
    2023 –> = soglia – opere di nuova costruzione e interventi su costruzioni esistenti, fatta eccezione per le opere di ordinaria e straordinaria manutenzione
    2025 –> = 1 milione – opere di nuova costruzione e interventi su costruzioni esistenti, fatta eccezione per le opere di ordinaria e straordinaria manutenzione
  • Uso degli standard (D.M. 312/2021)
    Al fine di assicurare uniformità di utilizzazione dei metodi e degli strumenti elettronici, le specifiche tecniche contenute nella documentazione di gara, nel capitolato informativo e nella restante documentazione di gara fanno riferimento alle norme tecniche di cui al Regolamento UE n.1025/2012.
  • Linee guida PFTE-PNRR
    Il DIP potrà includere il Capitolato Informativo (CI), secondo la normativa UNI 11337 e/o la normativa UNI EN ISO 19650, così come previsto dal D.M. 560/2017, in materia di metodi e di strumenti elettronici. Integra e approfondisce il CI contenuto nel DIP e regola i processi digitali, la modellazione informativa digitale, le scelte tecnologiche e gestionali anche in materia di ACDat (Ambiente di Condivisione dei Dati) per le successive fasi del processo. Il CI potrà disciplinare, inoltre, la configurazione dell’offerta di gestione informativa formulata dai concorrenti in fase di procedura di affidamento. Il CI introduce, infine, la strutturazione dell’ambiente di condivisione dei dati (accompagnati da fonti e metadati di riferimento).
Gli standard di normazione volontaria
• Nazionali; CEN/TC442/WG 1 -2 -3 -4; ISO/TC59/SC13/WG 13
• UK BSI (PAS) 1192 – EN ISO 19650
• ITA – UNI EN ISO 19650-1-2:2019 e allegato