Spesso sentiamo la parola "intelligente" applicata agli oggetti di uso quotidiano:smartphone, televisori intelligenti, elettrodomestici intelligenti e ora, edifici intelligenti.

L'idea dello smart building è ancora giovane. Non esiste ancora una definizione accettata, ma uno dei migliori esempi che illustra il concetto è il controllo incentrato sull'occupante (OCC). Ciò comporta l'utilizzo dei dati raccolti dagli occupanti, l'ambiente interno e il clima esterno per ottimizzare il comfort e il controllo degli occupanti e l'efficienza energetica.

Le funzioni critiche dell'edificio:illuminazione, il riscaldamento, AC, tapparelle e così via, verrebbe gestito da un sistema di controllo che apprende informazioni come i modelli di occupazione della stanza, uso leggero e regolazione della temperatura. Per edifici con decine o centinaia di occupanti, ciò può avere effetti ad ampio raggio sui costi energetici complessivi.

Però, mentre il concetto di edificio intelligente è entusiasmante per architetti e ingegneri, non è stato ancora ampiamente visto in un vero edificio. C'è stata una ricerca, sperimentazioni e simulazioni, ma nel complesso l'attuazione del principio OCC è stata sfocata e incoerente.

In un nuovo articolo pubblicato sulla rivista Edilizia e Ambiente , Mohamed Ouf esamina i casi di studio nella ricerca OCC esistente e valuta il percorso da seguire. Il documento è stato scritto insieme a June Young Park dell'Università del Texas ad Austin e colleghi della Carleton University, ETH Zürich e l'Università della Danimarca meridionale.

"Abbiamo scansionato la letteratura per il lavoro rilevante che è stato fatto su questo argomento e analizzato in dettaglio i suoi diversi attributi, " dice Ouf, un assistente professore presso il Dipartimento di Edilizia, Ingegneria Civile e Ambientale presso la Scuola di Ingegneria e Informatica Gina Cody.

"Ci siamo resi conto che pochissimi ricercatori sono stati in grado di implementare effettivamente questi approcci di controllo in edifici reali per molte ragioni logistiche".

Ouf è anche uno dei sei membri della nuova interdisciplinare Smart di Concordia, Gruppo di ricerca Comunità e città sostenibili e resilienti, che mira a trovare soluzioni per creare più sostenibili, spazi urbani accessibili e inclusivi. Il gruppo, guidato dalla Canada Excellence in Research Chair (CERC) Ursula Eicker, viene presentato ufficialmente martedì, 12 novembre al 4° Spazio di Concordia.

Costruire le basi del campo

Come sottolineano Ouf e i suoi colleghi, la ricerca nel campo dell'OCC è ancora relativamente scarsa. Hanno identificato 120 pubblicazioni sull'argomento, ma solo 42 studi includevano l'implementazione sul campo. La maggior parte sono studi concettuali o simulazioni. Tutti erano orientati verso gli standard nordamericani o europei e verso edifici accademici o per uffici.

I ricercatori hanno inoltre identificato diverse sfide che devono affrontare l'implementazione dell'OCC in base alla loro revisione della ricerca esistente.

La novità del campo significa che non esiste ancora una definizione concordata di cosa significhi il termine. L'approccio di controllo dà la priorità ai modelli di occupazione? Oppure si concentra sul comportamento degli occupanti e sulle loro interazioni con i sistemi dell'edificio? Quanto controllo fisico dovrebbe avere un occupante in un edificio automatizzato? Quali parametri (comfort o efficienza energetica) hanno la priorità, se neanche?

Secondo, L'affidamento di OCC sui dati significa che devono essere affrontati seri problemi tecnologici e di privacy. La ricerca attuale evita in gran parte studi di interconnessione tra diversi ambienti interni, quindi un approccio all'intero edificio, che sarà necessario man mano che il campo avanza, richiederà un significativo sviluppo di reti e software. Anche, è necessario adottare misure per garantire la sicurezza delle informazioni sui dati degli occupanti.

Date tutte queste vie di ulteriori studi, Ouf si dice ottimista sul futuro di OCC.

"L'intera nicchia di controlli incentrati sugli occupanti è ancora molto nuova e offre opportunità entusiasmanti per combinare i progressi nella scienza dei dati e nell'intelligenza artificiale con l'ingegneria degli edifici, " lui dice.

"Per fortuna, Attualmente sto allestendo un laboratorio a Concordia per implementare e sperimentare l'OCC in un ambiente di costruzione reale. Avremo quattro uffici fortemente strumentati con sensori e attuatori per analizzare il comfort degli occupanti e le interazioni con i sistemi dell'edificio. Svilupperemo anche nuovi algoritmi di controllo con l'obiettivo di migliorare l'efficienza energetica e il comfort".