Descrizione Progetto

Il campus più green d’Italia diventa sempre più smart con la tecnologia Led di SITE

Fondata nel 1972, l’Università della Calabria è il campus più grande e attrezzato d’Italia. Si estende su una superficie di oltre 200 ettari nell’area urbana di Rende (CS), con un plesso di oltre 120 edifici che al loro interno ospitano diverse aree per lo svolgimento di attività didattiche e per la fornitura di servizi culturali e di accoglienza. L’Unical è inoltre una realtà accademica fra le più dinamiche e importanti del meridione, un vero punto di riferimento non solo per la sua ampia offerta didattica, ma anche per l’innovazione con diversi brevetti registrati, spin off e start up accademiche costituite.

L’Unical detiene anche un altro primato: è il campus più green e sostenibile d’Italia grazie agli interventi di energy saving realizzati negli anni. L’obiettivo è ridurre i consumi di 5.000 MWh, il che si tradurrebbe in un risparmio di circa 900.000 euro all’anno e in un abbattimento di 3.000 t/anno di Co2. Per raggiungere questo traguardo, l’Unical ha investito in diverse tipologie di impianti per la produzione di energia rinnovabile: geotermico, solare e fotovoltaico. Nel campus è stata inoltre introdotta la tecnologia LED per migliorare la qualità dell’illuminazione e contribuire ad abbattere ulteriormente i consumi e quindi i costi dell’energia.

Si è concluso nel maggio 2019 il grande progetto per la riqualificazione degli impianti e dei sistemi di illuminazione dell’intero campus. Realizzato da SITE in modalità chiavi in mano, il progetto ha portato – in tempi record – all’installazione di oltre 33.000 sistemi LED VIVILA esclusivamente personalizzati, ingegnerizzati e installati da SITE su tutti gli edifici distribuiti su oltre 600 piani, per un risparmio “in bolletta” stimato a pieno regime intorno ai 500.000 euro annui.

Il nuovo impianto è stato dotato inoltre del sistema di automazione e controllo KIRETI Smart building di SITE che permette la gestione in ottica IIot degli impianti, il monitoraggio ambientale e la sicurezza fisica dell’intera area.

  • Settore di attività: Formazione terziaria
  • Location: Campus universitario presso Arcavacata di Rende (CS)

  • Tipo di intervento: Relamping e installazione di 33.000 corpi luminosi in 310 giorni insieme al sistema di supervisione KIRETI per gli Smart Building.

  • Rapporto con SITE: Avviato nel 2017

  • Note: Il campus si estende su una superficie verde di oltre 200 ettari ed è costituito da oltre 120 edifici con in attivo circa 30.000 studenti iscritti

  • Sito: https://www.unical.it/portale

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OBIETTIVI DEL PROGETTO

  • Ridurre considerevolmente i consumi energetici dell’intero Ateneo e quindi le emissioni di CO2.
  • Riqualificare gli ambienti attraverso un’illuminazione pensata per ogni specifica destinazione d’uso utilizzando la tecnologia Led.
  • Diminuire i costi di manutenzione correttiva per la sostituzione dei corpi illuminanti guasti, insieme ai costi di climatizzazione dei locali per il mantenimento delle temperature degli ambienti.
  • Predisporre 33.000 corpi luminosi VIVILA e gli impianti per la gestione del sistema di Building Automation che permette di regolarne la luminosità.

SFIDE

  • Rispettare i tempi contrattuali per il termine di tutti i lavori, rispondendo prontamente a eventuali imprevisti tecnici durante l’esecuzione dei lavori.
  • Sviluppare, installare e programmare oltre 33.000 corpi illuminanti, integrati all’interno di un sistema di Building Automation, per consentire una gestione smart dei consumi e della regolazione dell’intensità della luce nelle diverse ore del giorno.
  • Adeguare i corpi luminosi a una parte degli impianti elettrici (circa il 30%) datati che non potevano essere soggetti a modifiche strutturali.
  • Lavorare in ambienti con destinazioni d’uso e caratteristiche degli spazi molto diverse tra loro.
  • Rispettare in ogni ambiente i requisiti tecnici dei dispositivi di illuminazione prescritti e dettati dalla norma UNI EN 12464-1: illuminamento medio del compito visivo (Lux); uniformità di illuminamento (Emed/Emin); indice di abbagliamento diretto/indiretto (UGR); resa cromatica del compito illuminato (CRI); temperatura di colore (CCT).
  • Risolvere alcune criticità meccaniche dovute alle infrastrutture e controsoffittature preesistenti che ospitavano i corpi luminosi.
  • Minimizzare l’impatto delle attività installative sullo svolgimento quotidiano delle attività didattiche dell’Ateneo rivolte a circa 30.000 studenti.
  • Rispettare i requisiti di performance e normativi imposti dal cliente: efficienza luminosa > 130lm/W; indice di McAdam < 3; classe di rischio fotobiologico esente; controllo (DALI); vita media superiore a 60.000 ore con una caduta delle performance inferiore all’80% e 9 anni di garanzia su ogni singolo dispositivo Led.

SISTEMI DI ILLUMINAZIONE SVILUPPATI

AMBIENTI ESTERNI

  • LED-Grilled Panel Light 31W 235×1345 NW dim. (INDOOR
  • LED-Grilled Panel Light 40W 600×600 NW dim. (INDOOR)
  • LED-Grilled Ceiling Light 31W 165×1245 NW dim. (INDOOR)
  • LED-Grilled Ceiling Light 40W 165×1650 NW dim. (INDOOR)
  • LED-Plastic Downlight 20W NW dim. (INDOOR) AULA MAGNA
  • LED-Track Light 30W WW dim. (INDOOR) AULA MAGNA
  • LED-Grilled Ceiling L. 40W 165×1650 NW dim._EM (INDOOR)
  • LED-Antiglare Panel L. 28W 1200×200 NW dim._EM (INDOOR) (corridoi, bagni, scale)

Ambienti ESTERNI

  • LED-WaterProof Al.Ceiling Light 40W 1200mm dim.NWA (OUTDOOR)
  • LED-Waterproof Applique Light 20W        NW dim. (OUTDOOR)

SOLUZIONI SVILUPPATE

Per superare ogni sfida, SITE ha proceduto a un accurato sopralluogo di ogni edificio e pianificato ogni attività nel dettaglio. Il team di ingegneri SITE ha progettato i singoli dispositivi luminosi stabilendo così la tipologia e il numero di corpi illuminanti da utilizzare, la loro particolare distribuzione rispetto alla planimetria del compito e al posizionamento dell’osservatore nell’utilizzo degli ambienti e la scelta della quantità di luce emessa di ogni singolo apparecchio. Gli interventi tecnici di personalizzazione di tutti i corpi luminosi installati sono stati relativi alle:

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PERFORMANCE

Nel rispetto delle caratteristiche architettoniche degli ambienti e delle esigenze di illuminazione delle diverse destinazioni d’uso, SITE ha predisposto i dispositivi per una loro gestione smart con il sottosistema esistente di Building Automation affinché rispettassero i requisiti normativi sulle performance e sulle imposizioni del cliente dal punto di vista illuminotecnico. SITE ha utilizzato:

  • chip LED di media potenza (fino a 0,5W) più efficienti sul mercato. In particolare il chip scelto appartiene alla categoria Samsung Middle Power 5630 L561C_S6 che registra efficienza luminosa dell’ordine di 210lm/W, indice di MacAdam < 3 e Indice di Resa Cromatica maggiore a 80;
  • driver DALI con protocolli digitali e con efficienza a piena potenza superiore a 90;
  • schermi diffondenti sui moduli LED per ridurre l’effetto “Emissione di Luce da sorgente puntiforme” (luce morbida) e minimizzare il rischio foto biologico;
  • progettazione di riflettori in grado di limitare l’angolo di emissione della superficie diffondente da 120° a 70° dell’angolo di emissione dell’apparecchio, per la riduzione dell’UGR intrinseco alla lampada.

INCREMENTO DELL’AFFIDABILITÀ

Al fine di garantire una vita media superiore alle 60.000 ore, con una caduta delle performance inferiore all’80% e una durata di 9 anni su ogni singolo corpo illuminante, i test di vita accelerata effettuati sui dispositivi hanno permesso di optare per le seguenti soluzioni:

  • Architetture Fault Tollerant al guasto di un singolo chip per evitare – al presentarsi di un guasto – lo spegnimento di una serie inclusa in quello specifico parallelo da cui sono costituiti i moduli LED. Le Architetture Fault Tollerant consentono alla corrente di alimentazione dell’intero modulo LED di rimanere costante e di ridistribuirsi sulle serie di chip in parallelo alla serie guasta;
  • circuiti stampati dei moduli LED con un substrato in alluminio spesso 1,5 mm per ottimizzare la dissipazione del calore prodotto dai chip LED;
  • driver caratterizzati da un MTBF superiore a 210000 ore.

MECCANICA

Per facilitare tutte le attività di installazione, risolvere le criticità meccaniche riscontrate nelle infrastrutture e controsoffittature esistenti e per riqualificarle evitando eventuali deformazioni delle stesse, la progettazione meccanica di SITE ha:

  • adattato le scocche da installare sulle infrastrutture esistenti del controsoffitto, evitando così eventuali tagli delle doghe e danneggiamenti e scelto una colorazione in accordo al RAL del controsoffitto;
  • progettato clips per l’installazione sui controsoffitti esistenti di plafoniere e contro-piastre da fissare ai pannelli led dei corridoi e dei bagni;
  • utilizzato sul ponte pedonale scocche meccaniche, simili a quelle dei corpi illuminanti esistenti, installate per mezzo di barre filettate finalizzate alla regolazione delle altezze di installazione.

RISULTATI

Le soluzioni implementate forniranno nel lungo periodo una riduzione intorno di circa il 70% delle emissioni di CO2, con un risparmio – stimato intorno ai 500.000,00 euro annui – sui consumi di energia. I risultati riscontrati nell’immediato sono stati relativi all’innovazione apportata grazie a:

  • Corpi illuminanti Led VIVILA utilizzati che hanno permesso di:
    1. abbattere la potenza installata con percentuali variabili dal 45% al 70%. In media, si è ottenuta una riduzione della potenza installata superiore al 55%;
    2. fornire in tutti gli ambiti di applicazione e compiti visivi:
      • luce uniformemente distribuita e con quantità in accordo a quanto prescritto dalla normativa;
      • colore della luce adeguata a ogni ambiente (4000 K per corridoi, scale e bagni e 3000 K per uffici e aule studio) e resa cromatica sempre maggiore di 80;
      • abbagliamento minore di 16 in aule corsi e uffici.
  • Sistema di supervisione KIRETI Smart Building che ha introdotto il monitoraggio delle cabine elettriche e la rilevazione delle presenze all’interno di ogni edificio interfacciandosi con il sotto sistema già installato di Building Automation dell’impianto di illuminazione che ha fornito ulteriori risparmi quantificabili intorno al 15-20% grazie all’introduzione di:
    1. sensori di presenza per lo spegnimento delle lampade in tutte le zone non presenziate da personale universitario e studenti;
    2. sensori DayLight per lo sfruttamento dell’illuminazione naturale proveniente dall’esterno;
    3. programmazione dell’abbassamento dell’illuminazione di corridoi, scale e altri locali di utilizzo comune nelle ore serali e notturne (dopo le 21) fino al 10% del livello nominale.
  • Protocollo DALI che permette una diagnostica real time dello stato di tutti i corpi illuminanti, fornendo allarmi anche in caso di singoli guasti per ognuno di essi.  Il protocollo consente quindi di effettuare interventi efficienti (individuazione funzionale e geografica della lampada guasta e descrizione della tipologia di guasto lampada /driver) ed efficaci (riduzione dei tempi di persistenza del guasto e ripristino delle normali condizioni di illuminamento anche in poche ore dall’accadimento del guasto).