Sistema di automazione degli edifici (BAS)

Il sistema di automazione degli edifici, in inglese building automation system (BAS), è il sistema di controllo che fa funzionare da soli gli impianti tecnici di un edificio: riscaldamento, ventilazione e climatizzazione (HVAC), illuminazione, tende e frangisole, e spesso contatori e allarmi. I sensori misurano temperatura, umidità, CO2 e presenza di persone. I controller confrontano le letture con i setpoint, cioè i valori da raggiungere, come 21 °C in un ufficio, e con gli orari programmati, poi regolano di conseguenza valvole, serrande (le alette che dosano il flusso d’aria nei condotti), ventilatori e pompe. Gli operatori seguono l’intero edificio da una postazione centrale, dove gestiscono gli allarmi e cambiano gli orari.

Che differenza c’è tra BAS e BMS?

Nell’uso comune poca o nessuna: building automation system (BAS) e building management system (BMS) di solito indicano la stessa cosa. Alcuni fornitori chiamano BMS il software di supervisione e BAS i controller che stanno sotto. Il diritto dell’UE usa un terzo nome, sistema di automazione e controllo dell’edificio (in inglese building automation and control system, BACS). La direttiva sulla prestazione energetica nell’edilizia lo definisce come l’insieme dei prodotti, dei software e dei servizi tecnici che contribuiscono al funzionamento sicuro, economico ed efficiente sotto il profilo dell’energia dei sistemi tecnici per l’edilizia tramite controlli automatici (articolo 2, punto 7). Un sistema concentrato sulla misura e sui consumi di energia si chiama di solito sistema di gestione dell’energia.

Come funziona un sistema di automazione degli edifici?

Funziona su tre livelli: dispositivi di campo, controller e supervisione. Al livello di campo ci sono i sensori e gli attuatori, i motori che aprono una valvola o una serranda. Ogni controller esegue gli anelli di regolazione di un impianto, come un’unità di trattamento aria (la macchina che filtra, scalda o raffredda e muove l’aria) o il circuito di riscaldamento di un piano, e continua a lavorare anche se la rete cade. In cima, il software di supervisione raccoglie i dati di tutti i controller, ne conserva l’andamento nel tempo, genera gli allarmi e permette agli operatori di cambiare le impostazioni.

L’IoT si aggiunge a questa struttura invece di sostituirla. I sensori wireless, per esempio su LoRaWAN, permettono di aggiungere a basso costo punti di misura che non varrebbe mai la pena cablare, e le interfacce aperte portano i dati verso piattaforme di analisi e di gestione dell’energia. Molti edifici hanno controller datati con poche interfacce, quindi di solito serve un gateway che faccia da traduttore tra i sistemi.

Quali protocolli usa la building automation?

Soprattutto BACnet, affiancato da KNX, Modbus e bus più vecchi o proprietari. BACnet, uno standard aperto molto diffuso negli edifici del terziario, è pubblicato come ANSI/ASHRAE Standard 135 e come EN ISO 16484-5, secondo il BACnet Committee. KNX è comune negli edifici europei per illuminazione, tende e regolazione dei singoli ambienti. Modbus collega contatori, gruppi frigoriferi e azionamenti, e l’illuminazione ha spesso un bus tutto suo, chiamato DALI. Un edificio che mescola diversi di questi protocolli, oltre a quello proprietario di un fornitore, richiede un’integrazione più lunga di uno progettato su standard aperti.

Il BACS è obbligatorio per legge?

Nell’UE sì, per molti edifici non residenziali di una certa dimensione. La versione 2024 della direttiva chiede agli Stati membri di fare in modo che, laddove tecnicamente ed economicamente fattibile, gli edifici non residenziali con impianti di riscaldamento, di condizionamento d’aria o combinati con la ventilazione di potenza nominale utile superiore a 290 kW abbiano sistemi di automazione e controllo entro il 31 dicembre 2024, e quelli sopra i 70 kW entro il 31 dicembre 2029 (articolo 13, paragrafo 9). La potenza nominale utile misura la taglia dell’impianto di riscaldamento o di raffrescamento. Questi sistemi devono saper monitorare e analizzare di continuo l’uso dell’energia, rilevare le perdite di efficienza e comunicare con apparecchiature di fabbricanti diversi (articolo 13, paragrafo 10). Gli Stati membri dovevano recepire queste regole entro il 29 maggio 2026 (articolo 35), quindi gli obblighi precisi sono nella legge di ciascun paese.

Quanto è sicuro un sistema di automazione degli edifici?

Dipende soprattutto dalla rete in cui si trova. Molti controller per edifici sono stati progettati per reti chiuse e fidate, quindi non devono mai essere raggiungibili direttamente da internet. Le misure abituali sono la segmentazione della rete, che tiene il BAS separato dalle reti degli uffici e degli ospiti, e l’accesso remoto solo attraverso una VPN. BACnet Secure Connect (BACnet/SC), approvato dall’ASHRAE il 18 novembre 2019 come addendum bj allo Standard 135-2016, aggiunge connessioni cifrate in cui ciascuna delle due parti verifica il certificato dell’altra, come spiega l’ASHRAE. L’IoT nell’energia mostra come un BAS permetta a uno smart building di spostare nel tempo i propri prelievi dalla rete elettrica.

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