Uso di sistemi BUS in edifici pregevoli per rilevanza storica e artistica - 2

  L’utilizzo di sistemi BUS negli edifici pregevoli per rilevanza storica e artistica (seconda parte)  1  Le informazioni contenute nel presente documento sono tutelate dal diritto d’autore e possono essere usate solo in conformità alle norme vigenti. In particolare Voltimum Italia s.r.l. a socio Unico si riserva tutti i diritti sulla scheda e su tutti i relativi contenuti. Il materiale e i contenuti presentati nel documento sono stati attentamente vagliati e analizzati, e sono stati elaborati con la massima cura. In ogni caso errori, inesattezze e omissioni sono possibili. Voltimum Italia s.r.l. a socio Unico declina qualsiasi responsabilità per errori ed omissioni eventualmente presenti nel sito.    L’utilizzo di sistemi BUS negli edifici pregevoli   per rilevanza storica e artistica  - seconda parte -      di Gianlugi Saveri        1. Applicazioni     Come si è detto, l’impiego di sistemi di building automation in tecnica Bus risulta particolarmente interessante nel caso di edifici pregevoli per importanza storica e artistica nei quali la duplice esigenza di salvaguardia del patrimonio e di sicurezza delle persone si scontra, a causa degli oggettivi vincoli artistici e architettonici presenti in questi edifici, con la difficoltà di adeguare gli impianti elettrici secondo la regola dell’arte limitando al minimo gli interventi edili.   I sistemi Bus semplificano le operazioni di installazione, si adattano facilmente alle caratteristiche e alla conformazione dell’edificio permettendo di semplificare gli interventi sulla struttura.  Oltre a questo, essendo compatibili con diverse tipologie di impianti come ad esempio illuminazione generale e di sicurezza, antifurto, antincendio, allarmi tecnici, permettono di razionalizzare al massimo la funzionalità dell’impianto.   Di seguito sono illustrate le principali applicazioni dei sistemi Bus riassunte, per comodità del lettore, nella tabella seguente ripresa dalla guida CEI 83-1. Nelle colonne sono riportate alcune fra le possibili applicazioni mentre  nelle righe sono indicate le modalità di controllo di ogni singola applicazione. La tabella potrà essere ulteriormente ampliata con l’aggiunta di altre applicazioni e modalità di comando e controllo ed utilizzata per facilitare il dialogo fra committente e progettista.                         Pubblicato il: 26/06/2006 Aggiornato al: 26/06/2006   

  L’utilizzo di sistemi BUS negli edifici pregevoli per rilevanza storica e artistica (seconda parte)  2  Le informazioni contenute nel presente documento sono tutelate dal diritto d’autore e possono essere usate solo in conformità alle norme vigenti. In particolare Voltimum Italia s.r.l. a socio Unico si riserva tutti i diritti sulla scheda e su tutti i relativi contenuti. Il materiale e i contenuti presentati nel documento sono stati attentamente vagliati e analizzati, e sono stati elaborati con la massima cura. In ogni caso errori, inesattezze e omissioni sono possibili. Voltimum Italia s.r.l. a socio Unico declina qualsiasi responsabilità per errori ed omissioni eventualmente presenti nel sito.        Tabella 1 

  L’utilizzo di sistemi BUS negli edifici pregevoli per rilevanza storica e artistica (seconda parte)  3  Le informazioni contenute nel presente documento sono tutelate dal diritto d’autore e possono essere usate solo in conformità alle norme vigenti. In particolare Voltimum Italia s.r.l. a socio Unico si riserva tutti i diritti sulla scheda e su tutti i relativi contenuti. Il materiale e i contenuti presentati nel documento sono stati attentamente vagliati e analizzati, e sono stati elaborati con la massima cura. In ogni caso errori, inesattezze e omissioni sono possibili. Voltimum Italia s.r.l. a socio Unico declina qualsiasi responsabilità per errori ed omissioni eventualmente presenti nel sito.  1.1.  Sistema di illuminazione     L’impianto di illuminazione è costituito dall'insieme dei componenti necessari per alimentare, proteggere,  comandare e controllare gli apparecchi illuminanti destinati agli ambienti interni per l’illuminazione generale e di sicurezza e alle aree esterne per l’illuminazione di piazzali e facciate degli edifici. Il sistema di illuminazione assume notevole rilevanza nei luoghi di importanza storica ed artistica e deve essere adattato alle caratteristiche architettoniche e ambientali delle superfici che si devono illuminare.   Occorre raggiungere un buon compromesso fra un’illuminazione che valorizzi adeguatamente gli oggetti, spesso opere d’arte di inestimabile valore, e la necessità di una corretta conservazione dell’oggetto stesso che potrebbe subire danni dovuti ad una eccessiva esposizione luminosa. Il sistema di building automation permette un totale controllo dei comandi e dei tempi di accensione delle luci che possono rispondere, per ogni particolare occasione e esigenza, ad una specifica sequenza operativa.   È possibile configurare e selezionare, da un punto centralizzato con un unico comando o con più comandi da più punti, un determinato scenario luminoso legato ad una specifica circostanza o attività della struttura. Questo modo di gestire l’impianto di illuminazione risulta particolarmente adatto in luoghi come musei, pinacoteche, luoghi di culto, ecc., dove all'impianto di illuminazione vengono richieste, oltre alle normali funzioni, anche particolari prerogative funzionali come ad esempio accensione automatica in determinate  fasce orarie o circostanze, accensione tramite sensori di presenza e crepuscolari, ecc..   Con questo tipo di tecnologia risulta possibile anche l’eventuale riutilizzo  in sicurezza di parti e componenti di circuiti di vecchi impianti elettrici che possono essere collegati al sistema mediante opportuni dispositivi di interfaccia.  I sistemi Bus, infatti, rispondono pienamente a quanto prescritto dalla norma 64-15 dove, al riferimento 6.7, “Riutilizzo dei componenti elettrici di circuiti esistenti per il comando e la segnalazione”, relativamente ai pericoli dovuti alle tensioni di contatto, recita :  Per il comando di circuiti illuminazione, campanelli, etc, è possibile utilizzare, senza ulteriori verifiche, i componenti dell’impianto esistente (interruttori, pulsanti, cavi) anche se non più rispondenti alle normative vigenti, purché siano soddisfatte tutte le seguenti condizioni:   a)  presenza di vincoli artistici tali  da non consentire né la sostituzione né il cambiamento di ubicazione dei componenti;   b) i componenti devono essere  utilizzati solo in sistemi a bassissima tensione di sicurezza (SELV) con tensioni  25 V c.a. 60 V c.c. e solo come circuiti ausiliari;    c)  l’interfaccia tra i componenti e il  circuito di potenza deve avere caratteristiche tali da garantire il mantenimento del sistema SELV sui componenti stessi;    d) la  corrente che circola nei componenti non deve superare, sia in funzionamento ordinario, sia  in cortocircuito, il valore di 10 mA.    Fig. 5: Esempio di applicazione di sistema Bus ad impianto elettrico di illuminazione 

  L’utilizzo di sistemi BUS negli edifici pregevoli per rilevanza storica e artistica (seconda parte)  4  Le informazioni contenute nel presente documento sono tutelate dal diritto d’autore e possono essere usate solo in conformità alle norme vigenti. In particolare Voltimum Italia s.r.l. a socio Unico si riserva tutti i diritti sulla scheda e su tutti i relativi contenuti. Il materiale e i contenuti presentati nel documento sono stati attentamente vagliati e analizzati, e sono stati elaborati con la massima cura. In ogni caso errori, inesattezze e omissioni sono possibili. Voltimum Italia s.r.l. a socio Unico declina qualsiasi responsabilità per errori ed omissioni eventualmente presenti nel sito.  1.2.  Climatizzazione     Un  sistema Bus si presta egregiamente anche per realizzare una completo controllo dei sistemi di climatizzazione. Si potrà prevedere una messa in funzione degli impianti manuale o automatica, comandata  da orologio o/e da altri parametri esterni e/o  interni rilevati da opportuni sensori.   Si potrà operare, entro limiti stabiliti, una regolazione della temperatura, dell’umidità relativa, della qualità dell’aria, ecc.. e si potranno monitorare con facilità, mediante opportune segnalazioni sia locali che remote, le condizioni di funzionamento degli impianti.   Tutte queste funzioni possono essere ottenute mediante tecnologia BUS  riducendo ai minimi termini il cablaggio e conseguentemente l’impatto delle opere murarie sulla struttura. Le funzioni di controllo della climatizzazione elaborano i valori relativi ai  parametri ambientali forniti da appositi dispositivi di rilevamento (ad es. termostati), ne permettono  la visualizzazione per mezzo di dispositivi di visualizzazione e attivano gli attuatori per il comando dei dispositivi di climatizzazione veri e propri, con uscite che possono essere del tipo ON-OFF per il comando di apparecchi come fan coil, valvole di zona, ecc. o analogiche per il comando di dispositivi proporzionali.        1.3.  Allarmi tecnici     Un sistema di controllo di allarmi tecnici è costituito dall’insieme di componenti in grado di fornire una tempestiva segnalazione, ed eventualmente di intervenire con un’azione preventiva, al verificarsi di situazioni di potenziale pericolo quando in uno o più impianti tecnici di un edificio, si manifestano malfunzionamenti, anomalie o guasti.   Con un sistema Bus è possibile mantenere costantemente sotto controllo,  mediante appositi sensori, le condizioni  ambientali ed evitare il manifestarsi di eventi potenzialmente pericolosi. Questo tipo di controllo è particolarmente utile proprio nei luoghi sottoposti a tutela dove la variazione di alcune grandezze  fisiche ambientali o il manifestarsi di eventi potenzialmente dannosi (ad esempio    temperatura, umidità, allagamenti, fughe di gas,ecc..) potrebbero arrecare danni irreparabili a beni artistici e creare situazioni pericolose per le persone.   Con i sistemi Bus, al presentarsi di situazioni anomale,  risulta oltremodo semplice  attivare segnalazioni di allarme, localizzate o centralizzate, o comandare attuatori che possano automaticamente agire su dispositivi atti ad evitare o almeno diminuire possibili danni alle cose o alle persone. Un allarme  può anche essere trasmesso tramite collegamento modem con la linea telefonica  a centri di sorveglianza remoti.       1.4.  Antintrusione     Con la tecnica Bus è possibile installare, e coordinare anche con altre automazioni (ad esempio chiusura automatica di serramenti o accensione luci a causa di un allarme, ecc..),  l’insieme di componenti che permettono di  garantire tutte le funzioni richieste ad un impianto antintrusione.   Mediante opportuni sensori  si potrà verificare lo  stato  di aperto o chiuso di serramenti, l’eventuale presenza di esseri viventi indesiderati nelle aree interne e monitorare  i locali nei quali sono collocati i vari dispositivi del sistema per scoraggiare eventuali azioni di  antisabotaggio.   

  L’utilizzo di sistemi BUS negli edifici pregevoli per rilevanza storica e artistica (seconda parte)  5  Le informazioni contenute nel presente documento sono tutelate dal diritto d’autore e possono essere usate solo in conformità alle norme vigenti. In particolare Voltimum Italia s.r.l. a socio Unico si riserva tutti i diritti sulla scheda e su tutti i relativi contenuti. Il materiale e i contenuti presentati nel documento sono stati attentamente vagliati e analizzati, e sono stati elaborati con la massima cura. In ogni caso errori, inesattezze e omissioni sono possibili. Voltimum Italia s.r.l. a socio Unico declina qualsiasi responsabilità per errori ed omissioni eventualmente presenti nel sito.  Come negli impianti tradizionali si potrà dotare il sistema di dispositivi  per l’attivazione e la disattivazione di  segnalatori esterni ed interni,  acustici e ottici lampeggianti. Mediante appositi sinottici si potranno visualizzare  informazioni sulla zona nella quale si è attivato l’allarme ed in ogni momento sarà sempre possibile tenere sotto controllo la situazione generale degli allarmi e di ogni area protetta  (stato di funzionamento e avvenuto allarme) attraverso display dislocati in uno o più punti.      1.5.  Controllo accessi     La tecnica Bus è particolarmente indicata quando si tratta di far dialogare diverse applicazioni fra di loro.   È il caso del controllo di accessi dove l’interazione con altre applicazioni, quali per esempio antintrusione, illuminazione, ecc.. potrebbe dimostrarsi  particolarmente utile.   Con un controllo accessi, mediante apposito dispositivo di riconoscimento che può essere costituito da schede magnetiche, a microprocessore, a transponder, ecc..,  è possibile svolgere, mediante la tecnica Bus tutte le funzioni normalmente richieste ad un tale sistema.       1.6.  Antincendio     Con la tecnologia Bus, ovviamente nel rispetto delle normative e disposizioni legislative vigenti,  è possibile installare e coordinare il funzionamento dei vari componenti di un sistema antincendio ed attivare le seguenti protezioni e controlli:   •   avvisare le persone dell’imminente pericolo,    •   contattare i vigili del fuoco e le eventuali squadre di pronto  intervento,    •   chiudere le porte e le serrande tagliafuoco,    •   mettere in funzione i  sistemi fissi di spegnimento,    •  azionare  i  sistemi per l’estrazione del fumo e del calore,     •  attivare  i  sistemi di pressurizzazione delle vie di fuga,    •   disattivare gli impianti tecnici, fermare i macchinari e le apparecchiature di ogni tipo,    •  controlli  e  azioni sui sistemi tecnologici degli edifici (spegnimento dei sistemi di  condizionamento e di ventilazione, fermo degli ascensori al piano terra, ecc..)    •   accensione degli apparecchi di illuminazione di emergenza,    •   messa in funzione dei sistemi di esodo.       

  L’utilizzo di sistemi BUS negli edifici pregevoli per rilevanza storica e artistica (seconda parte)  6  Le informazioni contenute nel presente documento sono tutelate dal diritto d’autore e possono essere usate solo in conformità alle norme vigenti. In particolare Voltimum Italia s.r.l. a socio Unico si riserva tutti i diritti sulla scheda e su tutti i relativi contenuti. Il materiale e i contenuti presentati nel documento sono stati attentamente vagliati e analizzati, e sono stati elaborati con la massima cura. In ogni caso errori, inesattezze e omissioni sono possibili. Voltimum Italia s.r.l. a socio Unico declina qualsiasi responsabilità per errori ed omissioni eventualmente presenti nel sito.  1.7.  Gestione della comunicazione     Un’ottima soluzione per la comunicazione vocale e video (sistema citofonico/videocitofonico)  è rappresentata dalle nuove tecnologie che permettono di sostituire alle apparecchiature tradizionali dei dispositivi a tecnica Bus  in grado di comunicare tra loro in modo intelligente.  Si risolve in tal modo il problema del complesso cablaggio, tipico degli impianti tradizionali, che necessita  normalmente di un cavo coassiale per il segnale video, di tre conduttori per il segnale audio e di un certo numero di conduttori destinati ai circuiti  di chiamata, di apertura degli accessi, di accensione di apparecchi illuminanti, ecc...   Con la tecnica Bus  tutti i vari dispositivi del sistema di comunicazione, riconosciuti e comandati grazie ad una specifica programmazione, potranno essere connessi per mezzo di un unico cavo nel quale si muoveranno tutti i segnali di chiamata, audio, video, alimentazione ecc…    Ovviamente, come sempre, sarà possibile in ogni istante modificare le funzioni  dell'impianto    aggiungendo e/o riprogrammando i vari dispositivi.        1.8.  Sistema controllo serramenti     Con un sistema Bus risulta oltremodo semplice effettuare il comando e il controllo  di  serramenti quali ad esempio    tapparelle, persiane, tende motorizzate, ecc.   È possibile prevedere comandi di salita/discesa da uno o più punti, con comandi  centralizzati di tipo manuale e/o temporizzato, regolare, a seconda delle condizioni climatiche, l’inclinazione delle lamelle delle persiane per esporsi o proteggersi dall’irraggiamento solare, abbassare tende e tapparelle in relazione a particolari scenari (ad esempio chiusura serale) o condizioni meteorologiche (vento, gelo, pioggia).   Tutte le situazioni potranno naturalmente essere monitorate in ogni momento sia a livello locale sia remoto. Nei luoghi di importanza storico/artistica quali ad esempio  musei, pinacoteche, luoghi di culto, ecc., al sistema di controllo dei serramenti può essere richiesto: l’apertura/chiusura in particolari i fasce orarie, di sensori di presenza, di sensori crepuscolari ecc. e di eventuale possibilità di comandi e segnalazioni remote da più punti o da un punto centralizzato.   Nei luoghi quali ad esempio  musei, pinacoteche, culto, ecc., un sistema di controllo di questo tipo può rivelarsi particolarmente utile per il comando di abbaini spesso irraggiungibili perché posizionati ad altezze elevate.    Fig. 6 – Sistema per il controllo di serramenti 

  L’utilizzo di sistemi BUS negli edifici pregevoli per rilevanza storica e artistica (seconda parte)  7  Le informazioni contenute nel presente documento sono tutelate dal diritto d’autore e possono essere usate solo in conformità alle norme vigenti. In particolare Voltimum Italia s.r.l. a socio Unico si riserva tutti i diritti sulla scheda e su tutti i relativi contenuti. Il materiale e i contenuti presentati nel documento sono stati attentamente vagliati e analizzati, e sono stati elaborati con la massima cura. In ogni caso errori, inesattezze e omissioni sono possibili. Voltimum Italia s.r.l. a socio Unico declina qualsiasi responsabilità per errori ed omissioni eventualmente presenti nel sito.    1.9.  Supervisione locale e remota     Il comando delle utenze, il controllo di tutte le grandezze fisiche relative all’ambiente di installazione e l’impostazione dei vari parametri d’impianto può essere agevolmente ottenuto per mezzo di un apposito sistema di supervisione. L’impiego di un sistema Bus ci permette con poche e semplici operazioni di collegare uno o più dispositivi di supervisione dislocati in più punti con identiche o anche diverse funzioni.   La  facilità di configurazione e riconfigurazione, tipica dei sistemi a tecnica Bus, ci permette  di adattare  in ogni momento le funzioni del visualizzatore alle mutevoli esigenze della struttura, di spostare e/o aggiungere altri  dispositivi senza interventi importanti sull’impianto originario (praticamente impossibili da realizzare in un impianto concepito in modo tradizionale).   L’interfaccia utente  (sinottico) può essere impostato graficamente (spesso mediante opportuni software resi disponibili dai costruttori stessi) per rispondere appieno a quelle che sono le esigenze dell’utente, rendendo possibile la  visualizzazione dello stato  funzionamento di ogni utenza e  relativi parametri caratteristici.   Un  uso così flessibile di questi supervisori è reso possibile  perché, come abbiamo visto,   ai vari dispositivi collegati al sistema Bus, affinché possano dialogare fra loro e sia permesso  uno scambio corretto di tutte le informazioni in transito, dovrà essere assegnato un indirizzo univoco, la funzione che devono svolgere  e con chi devono scambiare informazioni.   Risulta pertanto oltremodo semplice  operare una riconfigurazione  essendo sufficiente ridefinire i parametri dei dispositivi relativi alle nuove utenze che si vogliono rappresentare sul sinottico del visualizzatore.        1.10.  Gestione dell’energia     È possibile operare misure sui consumi (elettricità,acqua, gas, calore, ecc..), effettuare operazioni di inserzione e disinserzione sui carichi in relazione a particolari contratti tariffari,  gestione di fonti alternative, ecc..      

  L’utilizzo di sistemi BUS negli edifici pregevoli per rilevanza storica e artistica (seconda parte)  8  Le informazioni contenute nel presente documento sono tutelate dal diritto d’autore e possono essere usate solo in conformità alle norme vigenti. In particolare Voltimum Italia s.r.l. a socio Unico si riserva tutti i diritti sulla scheda e su tutti i relativi contenuti. Il materiale e i contenuti presentati nel documento sono stati attentamente vagliati e analizzati, e sono stati elaborati con la massima cura. In ogni caso errori, inesattezze e omissioni sono possibili. Voltimum Italia s.r.l. a socio Unico declina qualsiasi responsabilità per errori ed omissioni eventualmente presenti nel sito.  2.  Normalizzazione dei sistemi BUS    Numerose sono le tecniche di codifica (protocolli) presenti sul mercato e normalmente sono incompatibili fra loro. Grossomodo però si possono distinguere due diversi gruppi di sistemi Bus, i cosiddetti sistemi proprietari che adottano protocolli esclusivi delle aziende che li hanno progettati, e i sistemi aperti con codifiche standard stabilite a livello internazionale ed utilizzate da più aziende.   Questa babele di protocolli ha creato non pochi problemi a progettisti e installatori  e quindi,  per meglio adattarsi alle esigenze degli utenti e dare maggior impulso al mercato di queste nuove tecnologie, il comitato tecnico CENELEC TC 205  "Home and Building Electronic System, HBES" ne ha iniziato nel 1987 la normalizzazione.   Si è in un primo tempo cominciato a lavorare sui tre sistemi più diffusi sul mercato (BatiBUS, EIB, EHS) che, rendendo pubbliche le loro specifiche tecniche, hanno dato il via all’opera di normalizzazione.   Successivamente, nel 1996,  il TC 205 ha iniziato a lavorare per l'unificazione dei tre sistemi che nel frattempo hanno dato vita, nel maggio del 1999, al cosiddetto progetto ”Convergenza  in Konnex “ per la creazione di una piattaforma europea per l’Home Automation. Il protocollo  prende il nome di KNX ed  individua tre diverse configurazioni:   •   A: configurazione automatica, per impianti di piccole dimensioni;    •   E: configurazione semplificata, per applicazioni professionali di base;    •   S: configurazione liberamente programmabile, per funzionalità e installazioni complesse;    e quattro differenti mezzi di trasmissione:   •  Il  doppino intrecciato;    •  Le  onde convogliate;    •  La  radiofrequenza;    •  Gli  infrarossi.    Esistono sul mercato anche i prodotti di alcune aziende che, senza perdere di vista completamente gli standard su elencati, hanno sviluppato dei sistemi proprietari semplificati che permettono di affrontare con buoni risultati, sia per costo sia per semplicità di installazione, le situazioni impiantistiche meno complesse.                   Fig 7 – Convergenza di BatiBUS, EHS e EIB in Konnex  

  L’utilizzo di sistemi BUS negli edifici pregevoli per rilevanza storica e artistica (seconda parte)  9  Le informazioni contenute nel presente documento sono tutelate dal diritto d’autore e possono essere usate solo in conformità alle norme vigenti. In particolare Voltimum Italia s.r.l. a socio Unico si riserva tutti i diritti sulla scheda e su tutti i relativi contenuti. Il materiale e i contenuti presentati nel documento sono stati attentamente vagliati e analizzati, e sono stati elaborati con la massima cura. In ogni caso errori, inesattezze e omissioni sono possibili. Voltimum Italia s.r.l. a socio Unico declina qualsiasi responsabilità per errori ed omissioni eventualmente presenti nel sito.  2.1.  Le tre modalità di installazione dello standard KNX     Lo standard KNX prevede tre modalità di configurazione:    •   Di sistema  (System Mode) – configurazione tipo S liberamente programmabile e rivolta all’elaborazione di funzioni complesse. I componenti in rete possono essere configurati tramite un software (ETS) che consente di programmare, configurare e stabilire le relative connessioni.    •   Semplificata  (Easy Mode) -  configurazione di tipo E rivolta in particolare  agli installatori che permette una configurazione semplice e veloce dell'impianto, anche se con funzioni più limitate rispetto alla configurazione di tipo S. I componenti "Easy Mode" sono pre-programmati dal costruttore ma con un semplice dispositivo di programmazione manuale possono essere parzialmente riconfigurati. In una rete KNX è sempre possibile, anche in un secondo tempo,  far interagire i componenti "System Mode" e "Easy Mode". Per mezzo del software ETS si possono collegare i vari componenti e riconfigurare le impostazioni precedentemente operate mediante programmazione manuale.    •   Automatica (Automatic mode) -   configurazione di tipo A adatta  ad un utente poco esperto come potrebbe essere l'utente finale. Permette la connessione automatica di nuove applicazioni, come ad esempio gli elettrodomestici. Questi componenti hanno la capacità di autoconfigurarsi e di adattare  i loro link di comunicazione a quelli di eventuali altri elementi "Automatic mode" che si trovano collegati in rete. Anche in questo caso con il  software ETS questi  componenti possono essere inseriti in una rete KNX