Il BIM aiuta la Schneider Electric a tagliare la bolletta elettrica a Grenoble

La regione del Delfinato nel sud-est della Francia vanta una storia leggendaria, dall’epoca sotto il dominio dei Romani fino alla sua trasformazione, all’inizio del XX secolo, in una delle valli industriali più importanti del Paese. Nel cuore delle Alpi francesi, ora luogo del vino, della seta e dei ristoranti stellati Michelin, nel 1836 due fratelli fondarono un’azienda, che oggi porta il nome di Schneider Electric, che avviò la produzione nell’industria pesante ed elettrica nel 1891. Oggi la Schneider Electric è presente in oltre 100 Paesi di tutto il mondo.

L’azienda Schneider, per la quale lavorano 5.000 dipendenti provenienti dalla regione del Delfinato, ha accettato una nuova sfida: superare gli obiettivi previsti dal Regolamento termico francese del 2012, dal 20 al 40 percento, nella realizzazione di due nuovi immobili a Grenoble. Gli edifici, il primo di poco meno di 11.000 m² e l’altro di circa 25.000 m², dovranno ospitare oltre 2.000 dipendenti, e saranno necessari investimenti per un valore di 120 milioni di euro per la loro realizzazione.

“Ciò significa che dobbiamo essere innovativi nel fissare nuovi standard per il gruppo”, spiega Olivier Cottet, direttore marketing e analisi energetica presso Schneider Electric. I due nuovi edifici stanno concorrendo per ottenere il titolo di LEED Platinum, la certificazione di massimo livello per lo sviluppo sostenibile. Schneider Electric ha come obiettivo il superamento della soglia dei 100 punti (il valore massimo è 110): un valore che finora non è mai stato superato.

Un fattore cruciale per una costruzione efficiente degli edifici consisterà nel collegare il building information modeling (BIM) creato con il software Revit di Autodesk, con il software di automazione delle costruzioni (anche conosciuto come “building management system” o BMS), utilizzato per il controllo di tecnologie come l’illuminazione e gli allarmi.

“Potremmo trarre grandi benefici dal collegamento della banca di dati statici dell’edificio (BIM) con la banca di dati dinamici, inclusi tutti i sistemi operativi (automazione)”, illustra Cottet. Per il collegamento tra queste due banche dati è prevista una struttura specifica dei set di dati, in particolare per la banca dati BIM, e per sfruttarne appieno il potenziale, al termine dei lavori di costruzione, è necessario apportare degli aggiustamenti al modello BIM.

“Esiste, infatti, un profondo divario tra il BIM usato nella fase di progettazione e quello nella fase operativa”, spiega Bertrand Lack, direttore strategia e innovazione per la divisione costruzioni di Schneider Electric. “Tra queste due fasi si trova la fase costruttiva: è qui che gli operai, quando sono fisicamente in cantiere, cercano di arrangiarsi al meglio con ciò che hanno tra le mani”.

Eventuali adeguamenti in cantiere non avranno alcun impatto sui progetti o sul modello digitale. Tali modifiche necessarie per rendere il modello BIM “da progetto” in un modello “da costruzione” sono cruciali per garantire che il modello BIM rifletta le caratteristiche fisiche del proprio “gemello digitale”.

Il fatto che il mondo costruttivo e operativo spesso si ignorino a vicenda rappresenta un ostacolo che il gruppo Schneider Electric sta cercando di sormontare, collegando l’aspetto filosofico e tecnico di due aree molto simili tra loro. “Durante i nostri progetti di ricerca sulle prestazioni energetiche, ci siamo resi conto che molte difficoltà operazionali degli edifici sorgono proprio dal divario organizzativo che intercorre tra i due team”, spiega Cottet. “Si tratta di un tesoro in attesa di essere scoperto”.

In stretta collaborazione con l’appaltatore generale GA Smart Building e lo studio di ingegneri Artelia, Schneider Electric ha testato un “contratto per risultati garantiti nella fase di pre-costruzione”, una sorta di impegno a soddisfare i livelli di prestazioni energetiche nel modello digitale. “Devo ammettere che è un processo piuttosto complesso. È necessario fare un passo alla volta”, spiega Cottet. “L’obiettivo è quello di creare un gemello digitale dell’edificio che verrà realmente costruito”.

Con l’avanzamento del progetto, il BIM ha portato a un risparmio di tempo per i team, con un budget fisso. “Abbiamo un risparmio economico poiché il BIM è uno strumento che ci permette di raggiungere i nostri obiettivi di riduzione del consumo energetico”, commenta Cottet. “Per il nostro ufficio di gestione beni immobiliari era fuori discussione spendere un altro milione di euro con il pretesto di costruire un edificio altamente performante”.

Schneider Electric si avvale del software Autodesk per creare strumenti operativi per la costruzione di edifici, tra cui rientrano interfacce di monitoraggio per la raccolta di informazioni sull’edificio in tempo reale.

Poiché uno degli edifici è già stato completato, Schneider e i suoi partner lo utilizzano come riferimento per comprendere gli algoritmi e le caratteristiche necessari per raggiungere l’obiettivo di un consumo medio annuo di 45 kWh/m². Da questo si è preso spunto per la costruzione del secondo edificio, attualmente in corso, e per cui si prevede di ridurre ulteriormente il consumo annuo, portandolo a un valore di 37 kWh/m².

Giusto per farsi un’idea: uno studio condotto e pubblicato dalla società polacca Skanska alla fine del 2016 ha messo in luce come il consumo totale medio di elettricità degli edifici certificati adibiti a uffici in Europa fosse di 142 kWh/m². Le prestazioni dell’edificio di Schneider Electric sono ancora più degne di nota se si considera il fatto che l’edificio sorge in una città come Grenoble, dove la temperatura media nel mese di gennaio può raggiungere valori sotto lo zero.

Nel primo edificio sono stati installati migliaia di sensori per una gestione accurata della struttura. “Un altro passo fondamentale per la nostra azienda consiste nel passaggio dai megadati ai dati intelligenti. Una quantità eccessiva di dati può causare un sovraccarico di informazioni”, sottolinea Cottet. “Per questo motivo ci stiamo occupando anche del modo in cui tali dati vengono presentati, così da ottenerne i migliori risultati”.

Nella progettazione delle proprie strutture, Schneider Electric ha incluso anche la tecnologia fotovoltaica. Grazie alla presenza di oltre 3.900 m² di pannelli fotovoltaici montati sul tetto, nell’edificio più grande dei due la quantità di energia prodotta supererà quella di energia consumata in un anno.

Inoltre, l’integrazione dell’Internet delle cose (IoT) garantirà un controllo più flessibile della temperatura, dell’illuminazione, della qualità dell’aria e, addirittura, del consumo di energia elettrica all’interno degli edifici. Grazie all’architettura dell’IoT, è possibile controllare i dispositivi sulla base di molteplici criteri. “Questo livello elevato di flessibilità ci permetterà di trasferire il consumo di energia ai periodi in cui questa costa di meno, garantendoci così un risparmio sulle bollette elettriche”, spiega Lack.

La Schneider Electric al momento sta lavorando a un progetto in collaborazione con la città di Grenoble, con l’obiettivo di consentire alla comunità cittadina di sfruttare i vantaggi derivanti da un approvvigionamento così flessibile di energia elettrica. Il comune di Grenoble e la società hanno risposto insieme a un invito a presentare progetti nell’ambito dei programmi di investimento per il futuro (PIA 3) del governo francese, e si sono candidati per ottenere il titolo di città intelligente (“smart city”); un’iniziativa finanziata dall’Unione europea.

Gli edifici come quelli creati da Schneider Electric, in simbiosi perfetta con i modelli BIM, potrebbero contribuire a dare vita a nuovi standard per una maggiore efficienza nell’edilizia e nelle prestazioni energetiche.