Immobili in grado di provvedere autonomamente alla produzione del proprio fabbisogno energetico, riducendo al minimo i consumi e l’impatto ambientale. Sono gli NZEB (Nearly Zero Energy Building), edifici sostenibili “a energia quasi zero”, progettati per consumare pochissima energia per riscaldamento, raffrescamento, produzione di acqua calda sanitaria, ventilazione e illuminazione. Si tratta di uno standard studiato in coerenza con gli obiettivi di sviluppo sostenibile Onu e introdotto dalle direttive europee già nel 2010. Declinato poi dai singoli Paesi – ciascuno secondo le proprie tradizioni edilizie e dati climatici – esso è diventato obbligatorio per l’Italia a partire dal 2021.

1.1Dal 2021 tutti gli edifici devono essere NZEB

Il concetto di edifici NZEB è stato introdotto dalla Direttiva Europea 31/2010/CE, seguita in Italia dal D.Lgs. 192/2005 e successivi aggiornamenti. Da allora ogni paese membro ha recepito le Direttive Europee e definito criteri e requisiti per la realizzazione degli edifici ad energia quasi zero.

In Italia il più recente intervento normativo per un approccio più completo al tema è quello espresso dal Decreto Ministeriale 26 giugno 2015 del Ministero dello Sviluppo Economico “Applicazione delle metodologie di calcolo delle prestazioni energetiche e definizione delle prescrizioni e dei requisiti minimi degli edifici”. Questo decreto definisce le caratteristiche e i requisiti prestazionali minimi che un immobile deve rispettare per essere considerato un edificio a energia quasi zero. Le disposizione del decreto, in vigore a decorrere dal 1 ottobre 2015,  sono diventati più stringenti a partire dal 2021, quando è scattato l’obbligo per tutti i privati di costruire solo e esclusivamente edifici NZEB. Obbligo che per le strutture pubbliche è già in vigore dal 2019.

La transizione degli edifici esistenti verso lo standard NZEB (Nearly Zero Energy Building) non è oggi solo una buona pratica progettuale: è un obbligo strategico per raggiungere gli obiettivi di riduzione delle emissioni, per la resilienza energetica dei territori e per l’efficienza economica a lungo termine. In particolare, nelle ristrutturazioni importanti degli edifici pubblici la trasformazione verso NZEB assume valore prioritario per ragioni di legge, di sostenibilità ambientale e di incremento del valore funzionale e patrimoniale degli immobili.

Questa relazione tecnica illustra i principi, i riferimenti normativi applicabili, le caratteristiche costruttive e impiantistiche richieste, le metodologie di verifica e controllo e il ruolo dell’intelligenza artificiale e della domotica per il conseguimento degli obiettivi energetici e di smartness dell’edificio. Si conferma che tutte le norme e i decreti citati verranno applicati nella progettazione e nell’esecuzione dell’intervento.

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1.2. Il perché della trasformazione NZEB nelle ristrutturazioni importanti

5. Le ristrutturazioni importanti sono l’occasione tecnica e normativa per elevare lo stato dell’edificio: coibentazione dell’involucro, sostituzione dei serramenti, gestione dei ponti termici, adeguamento degli impianti termici e elettrici. Interventi parziali non pianificati perdono efficacia.
6. Gli edifici pubblici sono priorità perché la normativa europea e nazionale ha anticipato per questa categoria l’obbligo NZEB (dal 1° gennaio 2019) e perché il settore pubblico ha un ruolo esemplare nella decarbonizzazione e nel servizio ai cittadini.
7. Vantaggi economici e ambientali: riduzione dei costi di gestione, miglioramento del comfort, incremento della durata degli impianti, accesso a strumenti di finanziamento (fondi europei, incentivi nazionali) legati all’efficienza energetica e alla digitalizzazione.

1.3 Quadro normativo e impegno di conformità

Si conferma l’applicazione integrale delle seguenti normative e atti legislativi:

1. Direttiva Europea 2010/31/UE (EPBD): definizione di NZEB e obiettivi di prestazione energetica.
2. Direttiva (UE) 2018/844 (Revisione EPBD): introduzione e sviluppo dello Smart Readiness Indicator (SRI) e obblighi di digitalizzazione e sistemi intelligenti.
3. D.Lgs. 192/2005 e successive modifiche e integrazioni (inclusa la Legge 90/2013): recepimento EPBD e norme sul rendimento energetico degli edifici.
4. D.M. 26 giugno 2015 – “Applicazione delle metodologie di calcolo delle prestazioni energetiche e definizione delle prescrizioni e dei requisiti minimi”: si applicano integralmente i metodi di calcolo, le tabelle sui valori limite di trasmittanza, i requisiti di energia rinnovabile e produzione in loco con riferimento agli Allegati (incluso Allegato 3).
5. D.Lgs. 28/2011: promozione dell’uso dell’energia da fonti rinnovabili e criteri di dimensionamento degli impianti.
6. Norme UNI e ISO pertinenti (UNI EN ISO 52120-1 per BACS; normative di prodotto e di installazione per pompe di calore, VMC, impianti fotovoltaici e solare termico).
7. Linee guida APE e criteri di classificazione energetica (Classe A4 per NZEB secondo D.M. 26/06/2015).

Per ciascun punto normativo il progetto prevede la documentazione di verifica: calcoli energetici, relazioni e tabelle con i valori di EPgl,nren, verifiche di trasmittanze (U), dimensionamento dell’impianto di produzione rinnovabile, report di tenuta all’aria (blower door), e report SRI con indicatori funzionali. Tali verifiche saranno parte integrante del computo e delle milestones contrattuali.

1.4 Requisiti costruttivi e impiantistici richiesti

1.4.1Involucro edilizio

1. Isolamento termico a cappotto o equivalenti con valori di trasmittanza conformi alla Tabella 2 del D.M. 26/06/2015; attenzione a ponti termici, continuità dell’isolamento e corretto dettaglio dei nodi costruttivi.
2. Serramenti ad alte prestazioni con vetri selettivi e telai a bassa trasmittanza, guarnizioni e sistemi di tenuta all’aria.
3. Progettazione bioclimatica: orientamento, schermature solari regolabili, controllo degli apporti solari invernali/estivi.

1.4.2Impianti termici

• Predominanza di pompe di calore ad alta efficienza per riscaldamento e raffrescamento.

I sistemi di controllo per la pompa di calore sono collegati ad un interfaccia convertitore di protocollo proprietario n Mod-Bus, utilizzando il convertitore di protocollo MODBUS-KNX è possibile interagire con la pompa di calore e gestire tutte le variabili , temperatura di mandata , temperatura di ritorno e altre variabili tra i quali quelli per la manutenzione, per ogni ambiente saranno previsti dei regolatori domotici analogici 0-10V in modalità PID ( Proporzionale integrativo e derivativo). per regolare il flusso dell’aria delle unità ventilanti , cosi come l’accensione degli stessi , il feedback della temperatura avviene con i termostati su soffitto all’interno dell’ ambiente climatizzato , e di conseguenza la regolazione delle unita di climatizzazione.

I feedback sul funzionamento e la temperatura dei vari ambienti potrà essere visualizzata sul display 10” centralizzato cosi da permettere anche l’accensione e lo spegnimento in manuale. Ogni finestra ha un contatto che interrompe il funzionamento della climatizzazione dell’ambiente.

Per alcuni ambienti è prevista una regolazione manuale all’interno della camera con apposito termostato oltre a quella centralizzata in modalita broadcast.

Saranno previste delle schermature solari all’interno delle finestre(tapparelle) che permetteranno in modo automatico rilevando la temperatura esterna la chiusura o l’apertura delle stesse in funzione degli apporti gratuiti della temperatura solare , infatti per ogni ambiente saranno previsti degli attuatori per tapparelle.

La regolazione delle tapparelle potrebbe essere controllata da display da 10” per la modalità manuale, oppure con dei comandi all’interno dell’ ambiente.

• Ventilazione Meccanica Controllata (VMC) con recupero di calore ad efficienza ≥ 80% dove richiesto; controllo e regolazione zonale.La regolazione della ventilazione è automatizzata dalla presenza del personale all’interno e consente i ricambi d’aria necessari alle persone presenti. I sonsori a soffitto sono dotati di misurazione della C02 e della misurazione del VOC (qualità dell’aria) e secondo delle soglie impostate avviene un aumento o diminuzione della ventilazione regolando in modo analogico le bocchette di uscita dell’aria con l’attuatore KNX 0-10V.
• L’impianto elettrico sarà riprogettato e dotato di un quadro generale dove all’interno oltre alla gestione dei carichi con i relativi dispositivi magnetotermici e differenziali , saranno presenti gli attuatori domotici KNX che serviranno alle automazioni tra i quali anche l’l’alimentatore KNX , l’alimentatore DALI e l’accoppiatore di linea per filtrare i messaggi . Per quanto riguarda i collegamenti tra piano , verra realizzata una dorsale IP , a cui faranno capo alimentatore ed accoppiatori di linea.
• Web Server , ogni edificio sarà dotato di un web server dal quale si possono controllare tutti i dispositivi domotici e si posso gestire le automazioni ,si possono verificare i consumi , la produzione fotovoltaica e l’accumulo delle batterie . Questo server permetterà anche di gestire le ottimizzazioni per i consumi, le logiche di gestione del riscaldamento, del sistema VMC e dell’ illuminazione, anche degli apporti gratuiti .
• Server di controllo, Tutti i dati provenienti dagli edifici arriveranno ad un derver di controllo che ne visualizzerà i risultati realizzerà delle statistiche e dei grafici contribuendo a creare l SRI per ogni edificio.
• Da questo server si potrà implementare la manutenzione predittiva con L’IA e si potrà contattare in automatico l’ufficio preposto alle manutenzioni .
• Inoltre l’IA verra utilizzata per ottimizzare i consumi di ogni singolo edificio agendo a livello centrale sulle regole di accensione e spegnimento dei dispositivi domotici.
• Produzione rinnovabile in loco: dimensionamento fotovoltaico secondo Allegato 3 e D.Lgs. 28/2011 (es. riferimento normativo: potenza minima in relazione alla superficie utile) e valutazione integrazione solare termico per ACS.

Saranno predisposti anche per l’acs degli attuatori domotici per lo spegnimento e l’accensione della pompa di calore per ACS con il controllo della temperatura dell’acqua all’interno del boiler e la temperatura del solare termico.

• Illuminazione LED con sensori di presenza e controllo dimmer per ottimizzare l’uso dell’energia. Il Bus di riferimento sarà il DALI che permetterà di gestire 64 corpi illuminanti per ogni linea , e in base alle linee questi regolatori DALI dovranno essere installati nei quadri di zona. L’illuminazione sarà realizzata con pannelli da controsoffitto di potenza adeguata agli ambienti 4000°K come temperatura colore in modo da avere la luce naturale negli ambienti.
• Alcuni ambienti come i bagni non sarà previsto controsoffitto ma corpi illuminanti sempre da 4000°K e dei sensori di presenza permetteranno l’accensione di questi corpi illuminanti temporizzati.

Nelle zone di maggior interesse come uffici aule scolastiche e corridoi la regolazione delle lampade avverrà con il sensore a soffitto che modulerà la luminosità ambiente con quella della luce solare e di conseguenza regolerà le luci all’interno agendo sulla regolazione analogica sugli attuatori DALI.

• Sistemi di regolazione e contabilizzazione per ogni zona funzionale e per utenze critiche.
• Ogni utenza rilevante che consuma energia avrà un sensore di corrente che invia dati al server sull’edificio e al server di controllo per la gestione dei consumi e delle automazioni.

2Definizione dello Smart Readiness Indicator (SRI)

Ciò che davvero comporterà una sostanziale novità è l’introduzione dello Smart Readiness Indicator, o SRI. Introdotto dalla direttiva 844/2018 che aggiorna la EPBD 31/2010, verrà definito nell’articolo 13 della nuova recast della stessa EPBD attualmente in bozza.

L’allegato 4 ci dice che l’SRI esprime:

-la capacità di mantenere l’efficienza energetica e il funzionamento dell’edificio mediante l’adattamento del consumo energetico, ad esempio usando energia da fonti rinnovabili;

-la capacità di adattare la propria modalità di funzionamento in risposta alle esigenze dell’occupante, prestando la dovuta attenzione alla facilità d’uso, al mantenimento di condizioni di benessere igrotermico degli ambienti interni e alla capacità di comunicare dati sull’uso dell’energia;

-la flessibilità della domanda di energia elettrica complessiva di un edificio, inclusa la sua capacità di consentire la partecipazione alla gestione attiva e passiva, nonché la gestione della domanda implicita ed esplicita, della domanda relativamente alla rete, ad esempio attraverso la flessibilità e le capacità di trasferimento del carico.

L’SRI quindi indica l’intelligenza di un edificio, non in sole 4 categorie come la ISO 52120-1, ma con un indice che va da 0 a 100%, eventualmente raggruppato in 7 livelli da A a G.
L’Europa poi vorrebbe che questo metodo fosse affiancato all’APE attuale in modo da dare un’informazione più completa a tutti gli stakeholder di un edificio: proprietari, manutentori e soprattutto occupanti.

L’indice di SRI sarà misurato dal server di controllo e aggiornato con i dati provenienti dall’edificio.

L’SRI è normato da:

• Direttiva (UE) 2018/844
• Regolamento Delegato (UE) 2020/2155
• Regolamento Delegato (UE) 2020/2156
• Regolamento di esecuzione (UE) 2020/2157

L’UE vorrebbe che l’SRI si affianchi all’ APE (EPC sta per Energy Performance Certificate e non contract come spesso in Italia viene interpretato l’acronimo EPC). Fonte EU

Grazie all’SRI sarà possibile classificare l’intelligenza o smartness degli edifici in maniera puntuale e precisa visto che oggi il mercato dà alla parola SMART un significato troppo generico e poco misurabile. I sistemi SMART non sono tutti uguali ed il consumatore deve poter avere uno strumento di valutazione indipendente dal produttore e riconosciuto internazionalmente o almeno a livello di comunità europea.

Valutazione della predisposizione all’intelligenza

1. La valutazione della predisposizione all’intelligenza è espressa sulla base di sette classi, dalla più alta alla più bassa. 2. Ogni classe di predisposizione all’intelligenza corrisponde a un intervallo di punteggi totali come segue: 90-100 %; 80-90 %; 65-80 %; 50-65 %; 35-50 %; 20-35 %; < 20 %.

Criteri d’impatto della predisposizione all’intelligenza I criteri d’impatto della predisposizione all’intelligenza considerati nel protocollo di calcolo di cui all’allegato I sono i seguenti: a) efficienza energetica; b) manutenzione e previsione dei guasti, c) comfort, d) comodità, e) salute, benessere e accessibilità, f) informazioni agli occupanti, g) flessibilità energetica e stoccaggio dell’energia.

3Il ruolo dell’intelligenza artificiale

• Efficienza energetica dinamica: algoritmi di machine learning per ottimizzare HVAC, illuminazione, e gestione carichi in tempo reale.
• Comfort e benessere: IA per analizzare dati su presenza, preferenze, qualità dell’aria.
• Interazione con la rete: modelli predittivi per gestire accumulo e autoconsumo (es. fotovoltaico + batterie).
• Manutenzione predittiva: reti neurali per anticipare guasti e ridurre i consumi non ottimali.

3.1.1IA e valutazione automatica dello SRI

• Come i digital twin, i BMS (Building Management Systems) e i sensori IoT possono alimentare modelli IA che stimano e aggiornano automaticamente lo SRI.
• Possibilità di creare dashboard dinamiche che mostrano in tempo reale il punteggio SRI, suggerendo miglioramenti.
• Integrazione con Building Information Modeling (BIM) e piattaforme di data analytics energetica.

3.1.2Sfide e opportunità

• Sfide: standardizzazione dei dati, interoperabilità dei sistemi, cybersecurity, privacy (dati degli occupanti).
• Opportunità: nuove competenze professionali, accesso a fondi europei, valorizzazione immobiliare.

• L’IA sul server di controllo non solo aiuta a calcolare lo SRI, ma rende effettivamente “smart” l’edificio.
• La convergenza tra AI, digitalizzazione e normativa europea sarà il motore della prossima generazione di edifici a energia positiva e connessi.

Lo SRI sarà calcolato e riportato nel capitolo tecnico-specialistico. Obiettivi principali:

• Percentuale SRI obiettivo (espressa su scala 0–100%) da raggiungere in funzione delle funzioni implementate.
• Implementazione di funzioni SRI rilevanti: gestione adattativa HVAC, gestione della luce naturale e artificiale, integrazione fotovoltaico-batteria, gestione della domanda (demand response), supporto alla manutenzione predittiva.
• Integrazione con piattaforme BMS/BACS ed espostazione dei dati per monitoraggio continuativo e aggiornamento dell’indicatore.

3.2 Intelligenza artificiale: ambito d’uso, funzioni e garanzie

L’intelligenza artificiale, integrata nel BMS e nei sistemi di analytics, sarà impiegata per ottimizzare i consumi e migliorare l’efficienza operativa. Gli ambiti principali includono:

• Ottimizzazione dinamica dei carichi: modelli predittivi per la gestione ottimale di HVAC, produzione fotovoltaica e accumulo, in funzione di previsioni meteo e profili di occupazione.
• Autoconsumo e gestione accumulo: algoritmi per massimizzare l’autoconsumo e per decidere la strategia di carica/scarica delle batterie in funzione di prezzi energetici o segnali di rete.
• Manutenzione predittiva: analisi dati sensoriali e log di funzionamento per identificare degradi di efficienza e prevedere interventi manutentivi.
• Adaptive comfort: apprendimento delle preferenze degli occupanti e regolazione personalizzata rispettando limiti di efficienza energetica.

Garanzie: i sistemi IA saranno progettati secondo principi di trasparenza, tracciabilità dei modelli e sicurezza dei dati. Saranno adottate misure di cybersecurity, management degli accessi e protezione della privacy degli occupanti (conformità al GDPR per i trattamenti di dati personali).

3.3 Domotica, interoperabilità e standard (KNX)

L’uso della domotica è un elemento abilitante per NZEB. Si prevede:

• Adozione di protocolli aperti e interoperabili (in particolare KNX, MQTT,MODBUS etc ), per garantire la futura scalabilità e integrazione di dispositivi diversi.
• Integrazione tra controllo luci, schermature motorizzate, HVAC zone, gestione carichi e sistemi di sicurezza.
• Punti di misura e sensori distribuiti per il monitoraggio energetico e funzionale (sensori di presenza, temperatura, umidità, CO₂, qualità dell’aria, radiazione solare, ecc.).
• Dashboard per il monitoraggio in tempo reale, reportistica e cruscotti decisionali per il facility management.

3.4 Monitoraggio, gestione e manutenzione

• Implementazione di un sistema di monitoraggio continuo con raccolta dati storici, KPI energetici e soglie di allarme.
• Programma di manutenzione preventiva e predittiva integrato con il sistema di controllo e con la piattaforma IA.
• Procedure di verifica e taratura periodica degli strumenti di misura.

3.5 Conclusioni e impegno

L’impiego della domotica KNX e delle soluzioni di intelligenza artificiale sarà strumentale e integrato alle prescrizioni normative, finalizzato al conseguimento degli obiettivi energetici, di comfort e di gestione efficiente dell’edificio.

4 La norma ISO 52120

Per calcolare l’incidenza della domotica nei consumi dell’edificio bisognerebbe fare riferimento alla norma UNI EN ISO 52120-1 definisce quattro diverse classi “BAC” di efficienza energetica per classificare i sistemi di automazione degli edifici, sia in ambito residenziale che non residenziale. Queste quattro classi, da D ad A, non hanno corrispon­denza diretta con le sette classi di efficienza energetica dell’edificio (A B C D E F G), espresse in kWh/m2 anno o kWh/m3 anno, bensì rappresentano sistemi di automazione con efficienza energetica crescente:

• Classe D “NON ENERGY EFFICIENT”: comprende gli impianti tecnici tradizionali e privi di automazione e controllo, non efficienti dal punto di vista energetico;
• Classe C “STANDARD” (riferimento): corrisponde agli impianti dotati di sistemi di automazione e controllo degli edifici (BACS) “tradizionali”, eventualmente dotati di BUS di comunicazione, comunque a livelli prestazionali minimi rispetto alle loro reali potenzialità.
• Classe B “ADVANCED”: comprende gli impianti dotati di un sistema di automazio­ne e controllo (BACS) avanzato e dotati anche di alcune funzioni di gestione degli impianti tecnici di edificio (TBM) specifiche per una gestione centralizzata e coor­dinata dei singoli impianti. “I dispositivi di controllo delle stanze devono essere in grado di comunicare con il sistema di automazione dell’edificio”.
• Classe A “HIGH ENERGY PERFORMANCE”: corrisponde a sistemi BAC e TBM “ad alte prestazioni energetiche” cioè con livelli di precisione e completezza del controllo automatico tali da garantire elevate prestazioni energetiche all’impianto. “I dispositivi di controllo delle stanze devono essere in grado di gestire impianti HVAC tenendo conto di diversi fattori (ad esempio, valori prestabiliti basati sulla rilevazione dell’occupazione, sulla qualità dell’aria ecc.) e includere funzioni aggiuntive integra­te per le relazioni multidisciplinari tra HVAC e vari servizi dell’edificio (ad esempio, elettricità, illuminazione, schermatura solare ecc.)”. nell’edificio sarà realizzata la classe di efficienza.

Nella progettazione degli impianti raggiungeremo la classe B almeno , e in acune voci la classe A delle automazioni.

• tabella dell’ISO 52120 – BAC Factors per l’Energia Termica Complessiva

4.1.1BAC Factors – Efficienza complessiva (Energia Termica)

Destinazione d’uso	D Sistema non efficiente	C Standard	B BACS avanzati	A BACS alta efficienza
Abitazioni	1,10	1	0,88	0,81
Uffici	1,51	1	0,80	0,70
Sale conferenze	1,24	1	0,75	0,50
Scuole	1,20	1	0,88	0,80
Ospedali	1,31	1	0,91	0,86
Hotel	1,31	1	0,85	0,68
Ristoranti	1,23	1	0,77	0,69
Commerciale	1,56	1	0,73	0,60

Pertanto nelle scuole con un sistema di classe A si può ottenere un risparmio del 20% , perche il consumo si ridice a 0,80 rispetto il valore standard 1 del sistema C (non efficiente), mentre negli uffici si arriva fino al 30% di risparmio. Poi bisogna aggiungere il risparmio ottenuto con il miglioramento dell’involucro edilizio .