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UNA CASA EFFICIENTE E MODERNA

15/06/2018
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Le Norme CEI per la domotica e la building automation.

Annalisa Marra, Segretario Tecnico Referente CT 205

 

Il CT 205 “Sistemi bus per edifici” è il Comitato Tecnico CEI che si occupa di building automation e domotica e di preparare norme che riguardano tutti gli aspetti dei sistemi elettronici per gli ambienti domestici e gli edifici, in relazione alla società dell’informazione.

Tali norme permettono l’integrazione di un vasto campo di applicazioni di comando/controllo, nonché l’integrazione degli aspetti di controllo e gestione di altre applicazioni, presenti all’interno o nelle immediate vicinanze degli ambienti domestici e degli edifici, comprese le interfacce verso differenti supporti trasmissivi e le reti pubbliche: tutto ciò tenendo conto dei requisiti di sicurezza funzionale, sicurezza elettrica e compatibilità elettromagnetica.

Non si tratta di norme di prodotto, ma di norme che trattano i requisiti di prestazione, le interfacce logiche e fisiche necessarie, specificandone le prove di conformità.

Il CT 205 opera in stretta collaborazione con il TC 205 CENELEC ed altri Comitati Tecnici CENELEC, del CEN e dell’ETSI coinvolti in questi argomenti.

Una sintesi delle principali Norme CEI disponibili sull’argomento è riportata nella tabella 1.

Il principale riferimento normativo inerente al tema in oggetto è costituito dalle serie di Norme CEI EN 50090.

La Norma CEI EN 50090-3-1 fornisce una pano ramica del processo utente collegato all’applicazione come definito nella Norma EN 50090-3-2  e del livello di applicazione congruente a quanto riportato nella Norma EN 50090-3-3.

La Norma CEI EN 50090-2-2 definisce i requisiti tecnici generali per un sistema elettronico per edifici e abitazioni (HBES) basato sui sistemi SELV o PELV, riportando requisiti riferiti al cablaggio e alla topologia, alla sicurezza elettrica e funzionale, alle condizioni ambientali, al comportamento in caso di malfunzionamento e alle regole di installazione.

La Norma CEI EN 50090-8 definisce i requisiti generali per la valutazione della conformità dei protocolli di comunicazione. La Norma si applica a tutti i prodotti e sistemi elettronici (incluso il software) che abbiano funzionalità di controllo di case e/o edifici.

Non è limitata ai prodotti conformi alle Norme HBES. Non sono comprese le parti dei dispositivi e delle apparecchiature che non forniscono funzionalità HBES.

La Norma CEI EN 50090 3-2 specifica la struttura ed il funzionamento dei server per gli oggetti che costituiscono l’interfaccia tra il livello applicazione e l’applicazione e la gestione.

La Norma CEI EN 50090-5-1 definisce le prescrizioni obbligatorie ed opzionali applicabili ai livelli fisico e di collegamento dati specifici del mezzo per la comunicazione su linee di alimentazione di classe 1 nelle due varianti PL110 e PL132.

La Norma CEI EN 50090-4-2 specifica i servizi ed i protocolli secondo una modalità indipendente dal livello fisico per il livello collegamento dati, il livello rete ed il livello trasporto da usarsi nei sistemi elettronici per la casa e l’edificio (HBES).

La Norma CEI EN 50090-7-1 definisce i principi generali per le procedure di gestione. I requisiti specificano la sequenza di messaggi che devono essere scambiati tra client e server, il contenuto e l’interpretazione dei dati trasportati, le azioni da intraprendere sulla base di tali dati, le modalità di trattamento degli errori e delle eccezioni.

La Norma CEI EN 50090-9-1 contiene le prescrizioni per la coesistenza della coppia ritorta di sistemi HBES di classe 1 con altre reti, per quanto riguarda la sicurezza elettrica e la compatibilità elettromagnetica.

La Norma CEI EN 50090-5-2 stabilisce le prescrizioni obbligatorie e facoltative per il livello fisico specifico del mezzo trasmissivo e per il livello connessione dati per la coppia ritorta di un siste- ma HBES di Classe 1, nelle due varianti indicate come TP0 e TP1.

L’interfaccia del livello di connessione dati e le definizioni generali indipendenti dal mezzo trasmissivo sono fornite nella Norma EN 50090-4-2.

La Norma CEI EN 50090-4-1 specifica i servizi  e i protocolli del livello applicazione da usarsi nei sistemi elettronici per la casa e l’edificio (HBES).

Essa fornisce i servizi e le interfacce verso il processo utente così come definito nella Norma EN 50090-3-2. Questa procedura è basata sui servizi ed il protocollo è fornito dal livello di trasporto, dal livello di rete e dal livello di collegamento dati come specificati nella Norma EN 50090-4-2.

La Norma CEI EN 50090-5-3 definisce le prescrizioni obbligatorie e quelle opzionali relative a prodotti e sistemi HBES che utilizzano la radio frequenza come supporto di comunicazione.

La Norma CEI EN 50090-4-3 definisce le prescrizioni mandatorie ed opzionali relative alla comu nicazione basata su protocollo IP per prodotti e sistemi HBES.

Domotica e risparmio energetico: la Guida tecnica CEI 205-18

Oltre ai noti strumenti offerti dalla tecnologia principalmente legati al miglioramento delle prestazioni degli utilizzatori (per es. lampade a basso consumo energetico) e all’isolamento termico degli edifici, building e home automation possono giocare un ruolo di primo piano nella riduzione dei consumi energetici.

A parità di altre condizioni, l’utente può infatti ridurre i propri  consumi energetici, non solo elettrici, per es. ottimizzando, spegnendo o parzializzando l’illuminanione, il riscaldamento, ecc. in funzione delle reali necessità, senza incidere sul comfort, spostando, senza alcuna necessità di cambiare le proprie abitudini alcuni consumi verso quelle fasce orarie (tipicamente notturne e festi- ve) in cui l’energia viene, come noto, fornita a prezzi inferiori.

Il settore civile,  tradizionalmente in secondo piano nel contesto energetico rispetto a quello industriale e dei trasporti, è diventato, nei principali Paesi occidentali, il settore più energivoro. Gli edifici residenziali e del terziario, quindi, costituiscono un settore importante per la riduzione dei consumi e l’automazione dell’edificio può contribuire a correggere quei comportamenti umani che conducono a consumi non necessari, assistendo e guidando l’utente ad una gestione ottimale degli impianti, consentendo un risparmio energetico ed una sostenibilità ambientale.

Fino alla pubblicazione della Norma EN 15232 (Guida CEI 205-18), la stima del risparmio energetico ed economico legato all’adozione di un impianto di automazione era abbastanza delicata e complessa.

La Guida tecnica CEI 205-18 titola “Guida per l’utilizzo della EN 15232 – Classificazione dei sistemi di automazione degli impianti tecnici negli edifici, identificazione degli schemi fun- zionali, stima dei contributi di detti sistemi alla riduzione dei consumi energetici”.

La seconda edizione del  documento,  entrata  in vigore in ambito nazionale il 1 aprile 2017, sostituisce completamente la Guida CEI 205-18:2011 e si applica alla valutazione dei risparmi energetici conseguibili con l’impiego dei sistemi di automazione destinati al controllo e/o alla gestione degli impianti tecnici, in conformità alla Norma EN 15232:2012, negli edifici residenziali e non–residenziali.

La guida non tratta in dettaglio il calcolo del fabbisogno energetico dell’edificio, tuttavia inserisce le indicazioni di metodologie di calcolo, conformi alle norme, utili allo scopo.

Tra le novità presenti all’interno della nuova edizione si annoverano le seguenti:

  • classificazione delle funzioni di automazione degli impianti tecnici degli edifici al fine di identificarne le prestazioni connesse al risparmio energetico e alla riduzione delle emissioni in conformità alla Direttiva Europea EPBD (Energy Performance of Buildings Directive) 2010/31/CE e successivi aggiornamenti, alle leggi nazionali che la recepiscono, ed alla Norma EN 15232:2012;
  • specificazione de requisiti minimi delle funzioni di controllo automatico e gestione degli impianti tecnici degli edifici in base alla loro influenza sulla riduzione dei consumi energetici;
  • identificazione dei metodi per valutare l’efficienza energetica di dette funzioni dei sistemi di automazione degli edifici, introducendo esempi di schemi a blocchi funzionali con le pertinenti descrizioni di funzionamento;
  • definizione di una terminologia tecnica unificata.

La guida si rivolge in particolare:

  • agli enti pubblici e agli ispettori preposti alla valutazione energetica dei sistemi di automazione degli impianti tecnici di edificio;
  • ai costruttori degli apparecchi utilizzati nei sistemi automatici;
  • ai progettisti dei sistemi automatici;
  • agli installatori degli stessi;
  • agli utenti.

La guida si applica alla valutazione dei risparmi energetici conseguibili con l’impiego dei sistemi di automazione destinati al controllo e/o alla gestione degli impianti tecnici negli edifici, in conformità alla Norma EN 15232-2012:

  • residenziali comprendenti, ad esempio, unità immobiliari isolate o inserite in complessi multi-unità;
  • non–residenziali comprendenti, ad esempio, uffici, sale conferenze, scuole, ospedali, ristoranti, alberghi, magazzini.

Secondo la Norma EN 15232, il calcolo dell’incidenza delle funzioni di gestione, controllo e automazione

dell’edificio sulle prestazioni energetiche dello stesso, può essere svolto attraverso due metodi:

  • Metodo dettagliato – è una procedura di calcolo analitica utilizzabile solo quando il sistema è completamente noto, cioè quando sono già state stabilite tutte le funzioni di controllo/comando/gestione e l’impianto energetico e le caratteristiche di isolamento ed esposizione climatica dell’edificio sono conosciuti; il calcolo dettagliato può essere utilizzato anche in fase di verifica;
  • Metodo statistico – denominato “Metodo dei fattori BACS” (Building Automation and Control Systems – Sistema di automazione degli impianti tecnici di edificio). Consiste in una procedura di calcolo rapida e su base tabellare che permette una stima approssimativa dell’impatto delle funzioni BACS  e TBM (Technical Building Management – parte della gestione di edificio relativa al funzionamento, manutenzione e gestione degli impianti tecnici per la verifica della loro efficienza energetica) in base alla classe di efficienza A, B, C o D implementata. Questo metodo è particolarmente appropriato per la fase di progettazione iniziale di un edificio, in quanto non richiede nessuna informazione specifica riguardante le funzioni di automazione e controllo se non la classe BACS di riferimento (già presente) e quella prevista (da implementare).
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