L’intelligenza artificiale per gli edifici sostenibili

Davide Grimaldi, Sales Manager Real Estate, Johnson Controls,  riflette sull’intelligenza artificiale applicata all’efficientamento ecologico degli edifici.

L’impatto climatico degli edifici è ancora troppo elevato

Secondo la United Nations Global Alliance for Buildings & Construction, il settore del real estate è tra i principali responsabili delle emissioni di anidride carbonica a livello mondiale, pari circa al 40%. Approssimativamente tre quarti sono dovuti al consumo energetico degli edifici, mentre un quarto alla loro costruzione, in particolare a causa dei materiali utilizzati.

Poiché si prevede che la superficie mondiale di costruito raddoppierà prima del 2050, l’impronta degli edifici minaccia di esaurire il budget rimanente per le emissioni di carbonio. Anche la frammentarietà della catena del valore del settore rappresenta una sfida importante, rendendo più difficile l’attuazione di cambiamenti positivi su larga scala e in tempi rapidi.

Secondo un rapporto BPIE, l’impatto climatico degli edifici rimane troppo elevato e i nuovi standard volti a ridurre le emissioni di carbonio nel settore non saranno sufficienti a raggiungere gli obiettivi climatici dell’UE, che prevedono il dimezzamento delle emissioni dirette entro il 2030 e il raggiungimento di un parco edifici privo di emissioni di carbonio entro il 2050.

Sebbene gli obiettivi fissati appaiano attualmente poco realistici, la decarbonizzazione degli edifici rimane comunque la mossa più significativa (cioè oltre il 50%) per raggiungere gli obiettivi degli accordi di Parigi e stabilizzare il cambiamento climatico. La costruzione e il funzionamento dei building hanno la possibilità di diventare carbon-neutral o carbon-negative, caratteristica che altre attività come l’industria e i trasporti non hanno, in termini di ciclo di vita.

Se vogliamo avvicinarci ai nostri obiettivi e sperare in una vera transizione, un uso più diffuso della tecnologia sembra essere promettente.

Nuove tecnologie per edifici più responsabili

Quando si parla di energia, il contributo della tecnologia è indiscutibile. Da diversi anni gli edifici sono dotati di strumenti BMS (Building Management System) per la supervisione e il controllo di servizi come il riscaldamento, la ventilazione e la climatizzazione, assicurandone il funzionamento più efficiente ed economico possibile. Attraverso la creazione di reti intelligenti, il BMS si è gradualmente affermato come la pietra angolare degli smart building e la sua interazione con altri fabbricati, la smart city e le reti urbane, permette di prevedere una completa decarbonizzazione del patrimonio edilizio.

Con la proliferazione di oggetti connessi all’interno degli edifici, sono ora disponibili sempre più dati, aprendo la strada alle tecnologie di intelligenza artificiale. I dati raccolti vengono utilizzati per migliorare la comprensione e prevedere l’utilizzo da parte degli occupanti, automatizzare alcune attività e, riconciliati con altri dati esterni, implementare soluzioni per la loro gestione sostenibile: decarbonizzazione, efficienza energetica, conformità CSR di prodotti/fornitori, servizi per il benessere degli occupanti, qualità dell’aria, produttività dell’edificio (climatizzazione in base al tasso di occupazione), costo per m2 , contratti di acquisto di energia, mix energetico per le emissioni di scopo 2, economia circolare, produzione solare locale, ricarica di veicoli elettrici, ecc. Solo l’intelligenza artificiale consente l’apprendimento e l’ottimizzazione automatica tenendo conto di così tanti parametri.

Non appena un parametro si evolve (cambio di prenotazione della camera, previsioni meteo per i prossimi giorni, nuove apparecchiature di stoccaggio dell’energia, evoluzione dell’occupazione, ricarica elettrica delle auto nei parcheggi ecc.), l’intelligenza artificiale subentra per adattare e ottimizzare le impostazioni rispetto agli algoritmi tradizionali. La standardizzazione dei dati è ovviamente importante (BIM, Brick), per creare un digital twin permanente per tutta la vita dell’edificio.

L’intelligenza artificiale si posiziona quindi come ulteriore facilitatore della transizione ambientale dell’industria edilizia, contribuendo alla nascita di edifici intelligenti e responsabili, al servizio del comfort e del benessere dei loro occupanti.

Gli smart building devono evolversi e diffondersi

Sebbene le tecnologie siano mature, il patrimonio edilizio europeo non è ancora pronto per esserne dotato. Oggi sono troppo pochi i fabbricati che soddisfano tutti i prerequisiti per fungere da piattaforma per un’offerta di servizi abilitati all’intelligenza artificiale. Solo l’1% degli edifici in Europa è progettato in tal senso e solo l’1% viene ristrutturato ogni anno. La comunità europea vorrebbe aumentare rapidamente il tasso di ristrutturazione al 3%, ma le risorse finanziarie e umane attualmente impegnate non sono necessariamente sufficienti per tenere il passo.

Purtroppo, per passare dal BMS all’AI c’è solo una strada. Al fine di avere un edificio efficiente dal punto di vista energetico, occorre sfruttare appieno tutti gli algoritmi BMS disponibili (avvio ottimale degli impianti – il primo algoritmo BMS ad autoapprendimento sviluppato 50 anni fa, accensione e spegnimento dell’illuminazione in base all’occupazione, gestione delle scorte energetiche) prima di poter aggiungere valore con l’AI. Tuttavia, solo il 10% degli edifici in Europa è completamente ottimizzato con i BMS. Fortunatamente, il decreto legislativo n.48/2020 prevede di rendere obbligatori i sistemi di automazione e controllo BMS negli edifici commerciali entro il 1° gennaio 2025. Se la transizione avverrà senza intoppi e almeno l’80% degli edifici sarà così ottimizzato, quasi il 20% potrebbe adottare le tecnologie AI, riducendo così la propria impronta di carbonio.