A r c h i t e c t u r e and D e s i g n
Paolo Bandini Architect
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Riqualificazione energetica
Progettazione di nuovi edifici ad alta prestazione e consumi energetici ridotti
In cosa consiste
Attraverso la riqualificazione energetica di un edificio, mediante l’intervento di un team di professionisti, specializzati nei vari campi di applicazione, si potranno ottenere svariati vantaggi: Riuso di edifici dismessi attraverso la realizzazione di un nuovo involucro edilizio “prestazionale”. Intervento di recupero di edifici esistenti particolari, attraverso l’uso di materiali e tecnologie a basso consumo energetico (tetti verdi,serramenti ad alta efficienza,isolamento acustico, ecc). Progettazione di nuovi edifici ad alta prestazione e consumi energetici ridotti o edifici “passivi”. Il nostro studio si incaricherà del coordinamento dei singoli specialisti, oltre che alla progettazione architettonica e dell’applicazione di concetti di risparmio energetico e architettura eco-sostenibile.
Risparmio energetico negli edifici
Costruire seguendo criteri di risparmio energetico consente di ridurre il consumo di energia per il riscaldamento degli edifici, e quindi di evitare l’emissione di sostanze nocive o dannose per il clima, come il biossido di carbonio (CO2). Il potenziale di risparmio è enorme, se si considera che circa metà del fabbisogno complessivo di energia è assorbito dall’utenza domestica, e che inoltre circa il 75% di questo fabbisogno è destinato al riscaldamento degli edifici. Negli edifici di nuova costruzione il fabbisogno di energia per il riscaldamento degli ambienti può essere ridotto fino a un decimo di quello degli edifici già esistenti. È comunque possibile ridurre drasticamente anche il fabbisogno di energia degli edifici esistenti intervenendo opportunamente con lavori di risanamento adeguati. In particolare è fondamentale pianificare l’isolamento termico fin dalle prime fasi della progettazione sia delle nuove costruzioni che dei lavori di risanamento di vecchi edifici. Indici di ottimizzazione energetica nell’edilizia: manufatti compatti coibentazione delle pareti esterne serramenti di qualità evitare i ponti termici tenuta stagna (all’aria e al vento) sfruttamento passivo dell’energia solare produzione di calore efficiente e pulito impianti di condizionamento dell’aria con recupero calorifico riduzione dei consumi di corrente Vantaggi dell’ottimizzazione energetica: calo dei costi di riscaldamento aumento del comfort rivalutazione del valore dell’edificio contributo alla tutela dell’ambiente e del clima Interventi di miglioramento delle qualità termiche di un edificio possono essere: coibentazione del tetto coibentazione delle pareti esterne coibentazione del solaio della cantina sostituzione degli infissi sostituzione dell'impianto di riscaldamento.
L’Architettura Bioclimatica
L'architettura BioClimatica è un approccio mirato al problema della regolazione del clima interno agli edifici basato sul presupposto di lavorare con le forze della natura, non contro di esse, e sfruttare le loro potenzialità per creare migliori condizioni di vita. Ciò può essere fatto in larga misura progettando opportunamente gli elementi di un edificio e utilizzandoli in modo tale da massimizzare i benefici del riscaldamento solare durante i mesi invernali, senza ridurre i livelli di comfort desiderati, cercando allo stesso tempo di evitare i rischi di surriscaldamento durante l'estate. Ponendo particolari attenzioni sull’orientamento e la forma dell’edificio, sulla disposizione delle superfici vetrate, sulle ombre nei vari periodi dell’anno, sul tipo di isolamento, ecc…, è possibile realizzare un edificio caratterizzato da fabbisogni di energia drasticamente ridotti rispetto lo standard. Per contro si possono ottenere elevati livelli di confort termico. Di conseguenza, nell’edilizia convenzionale, il largo ricorso ad impianti di riscaldamento e di raffrescamento diventa condizione indispensabile per garantire livelli anche minimi di vivibilità.
Aspetto particolarmente importante è chem progettare e realizzare un edificio in chiave BioClimatica non necessariamente comporta un incremento dei costi, per cui il tempo di ammortamento di eventuali investimenti aggiuntivi può essere assai breve. Le tecniche di progettazione Bioclimatica possono essere schematizzate in due famiglie:
- Tecnologie passive o dirette senza l’uso di impianti tecnici, permettono in inverno lo sfruttamento diretto o la conservazione dell’energia solare termica e in estate la sua dissipazione. Ciò viene effettuato tramite isolamento, sfruttamento della massa e della convenzione,orientamento e forma dell’edificio, disposizionedelle superfici vetrate, ombreggiamento nei vari periodi dell’anno,ventilazione naturale, ecc…
- Tecnologie attive o indirette operano una trasformazione dell’energia proveniente da fonti rinnovabili tramite l’utilizzo di apparecchiature quali ad esempio pannelli solari termici, pannelli fotovoltaici, microgeneratori eolici,nonché impianti di ventilazione con recupero di calore.
Smart Grid e Smart Cities
Un consumo più efficiente dell’energia necessita di un cambiamento radicale nella sua distribuzione. Per questo le reti elettriche diventano sempre più “smart”, reti intelligenti in grado di comunicare scambiando informazioni sui flussi di energia, gestendo così con migliore efficienza i picchi di richiesta, evitando interruzio ni di elettricità e riducendo il carico se necessario. Tali reti permettono di fare interagire produttori e consumatori, di determinare in anticipo le richieste di consumo e di adattare quindi con flessibilità la produzione e il consumo di energia elettrica. Questo sostanzialmente vuol dire creare un’infrastruttura sovrapposta o affian - cata alla rete elettrica che metta in comunicazione le centrali di autoprodu zione sulla rete di distribuzione con le centrali elettriche centralizzate di grande potenza scambiando con esse informazioni sull’energia prodotta e regolando di conseguenza il dispacciamento dell’energia.
Una “smart grid” può effettuare l’indirizzamento dell’energia per rispondere a diverse esigenze tecniche.
La rete può:
• Rispondere in modo ottimale bilanciando domanda e offerta di energia.
• Fornire banda dati, con un costo di gestione ridottissimo rispetto alla banda dei servizi di intrattenimento.
• Dividere isole energetiche su scala nazionale e continentale.
• Integrarsi in una Home Area Network, per interagire attraverso varie tecnologie con entità comunicative, anche intelligenti, presenti in casa.
La grid non è una singola rete, ma un insieme di reti, che hanno il compito di mettere in contatto diverse strutture dei produttori di energia (che attualmentesi connettono manualmente alla rete nazionale e si organizzano autonomamen te) su vari livelli e con una coordinazione automatica. La smart grid aumenta la connettività, l’automazione e la coordinazione tra fornitori, consumatori e rete, per compiere al meglio i lavori di trasmissione e distribuzione dell’energia.
Le funzioni delle Smart Grid:
Autoriparazione
Usando appositi sensori e sistemi di controllo automatici per anticipare, individuare e rispondere a problemi del sistema, una smart grid evita o riduce i proble mi di sovraccarico o interruzione dell’energia. Si prevede di utilizzare un sistema automatico capace di apprendimento per individuare cause di guasto e piani di risoluzione, quando vengono risolti problemi della rete con strategie efficaci.
Partecipazione dei consumatori
I consumatori di energia possono beneficiare di una riduzione dei costi, poiché l’efficienza energetica derivante dalla corretta gestione di una smart grid consente una notevole riduzione dei costi di gestione imputabili alle società operanti nel campo. Inoltre, con una rete intelligente, è molto facile per un consumatore scegliere il proprio operatore e in questo modo attivare la concorrenza. Inoltre è più semplice immettere energia in rete per quei consumatori che posseggono piccoli impianti casalinghi. La possibilità di partecipare alla gestione dell’energia elettrica porta a parlare di democratizzazione energetica.
Abilitazione del mercato energetico elettrico
Aumentare le possibilità di trasmettere l’energia fa in modo che siano più facili gli approvvigionamenti da soggetti diversi. Quando vendere e produrre elettricità diventa più semplice, si attivano dei mercati su scala diversa e si modificano le leggi che regolano i mercati energetici.
Ottimizzazione dei guadagni
Le smart grid consentono di ridurre alcune voci dei costi di gestione delle infrastrutture tra cui le perdite per il transito dell’energia in quanto viene agevolato il consumo della produzione locale. Per contro esiste una maggiore complessità intrinseca dei sistemi di protezione che devono tenere conto dei flussi energia mantenendo la capacità di distinguere i guasti dai prelievi.
Smart Cities
Le smart grid giocheranno un ruolo chiave nelle città di domani perché le fonti rinnovabili di energia sollecitano sempre più le reti di distribuzione elettrica. Le reti intelligenti sono decentrate e la potenza da esse erogata alla rete è fortemente oscillante, per questo è una vera sfida realizzare una loro agevole integrazione. Permettendo l’adattamento e la riorganizzazione dinamica della rete, una smart grid consentirà un uso massiccio di queste fonti. Lo sviluppo di soluzioni di reti intelligenti che consentono migliori comunicazioni tra i generatori di energia elettrica e gli utenti permetteranno una migliore gestione delle risorse della rete di distribuzione, così da garantire una maggiore stabilità di rete e sicurezza di approvvigionamento.
Mobilità urbana
Sul fronte della mobilità, bisogna puntare su sistemi complessi di gestione del traffico in cui le informazioni possano essere scaricate dai passeggeri in tempo reale e da più fonti, fino ad arrivare ai sistemi di ricarica intelligente dei veicoli elettrici.
Building automation
Pensiamo infine al sistema automatizzato di gestione degli edifici. Potremmo risparmiare il 40% dei consumi energetici mondiali, se tutti gli edifici fossero equipaggiati con le tecnologie più avanzate in questo campo.
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