Casa in legno intelligente: il progetto pilota con sensori integrati

Siamo sempre più convinti che ad oggi l’edilizia, per essere definita sostenibile, debba confrontarsi con i criteri dell’economia circolare, della lotta agli sprechi e della salvaguardia ambientale.

Per far fronte a queste nuove esigenze, che coinvolgono tutti i processi costruttivi dalla progettazione sino alla realizzazione, la tecnologia e l’innovazione possono essere validi strumenti.

A questo scopo abbiamo deciso di realizzare un primo caso pilota di Casa Intelligente, meglio definita Cognitive Building o Cognitive House: un’abitazione privata dotata non solo dei classici sistemi domotici per il controllo degli apparecchi elettrici ed elettronici e per la gestione dei consumi ma anche di sensori IoT (Internet of Things) per il monitoraggio dei “parametri” vitali della struttura.

In questo modo, la casa si trasforma da involucro passivo ad attivo, in grado di fornire informazioni sul proprio stato di salute.

Attraverso sistemi di intelligenza artificiale in grado di interpretare i dati raccolti sarà così possibile programmare una corretta manutenzione dell’edificio, prevenire o intervenire su eventuali danni, anche causati da eventi improvvisi quali terremoti o scoppi, e allungare la vita utile dell’abitazione.

L’obiettivo? Rendere le abitazioni in legno sempre più d’avanguardia e durevoli, riducendo gli sprechi legati a lavori di demolizione/ricostruzione, in ottica sempre più green.

La casa in legno intelligente a Bergamo

Sono terminati i lavori al primo progetto di casa in legno intelligente: un sistema di sensori IoT per la misurazione dell’umidità a livello strutturale è stato installato all’interno di una villa privata in provincia di Bergamo.

Si tratta di una villa singola in legno disposta su due piani fuori terra per un totale di circa 160 mq di superficie lorda, dallo stile architettonico moderno, con balconi e coperture in aggetto e facciate caratterizzate da grandi aperture.

Le pareti sono realizzate con tecnologia a telaio (platform-frame) mentre i solai sono in x-lam; la copertura a doppia falda, in travi e travetti, contribuisce a creare il disegno contemporaneo, dalla prospettiva sempre diversa rispetto ai punti di osservazione.

Progettata per massimizzare gli apporti energetici gratuiti e l’ingresso della luce naturale, è dotata di sistemi per la connessione di impianti elettrici, termostati ed elettrodomestici ad un sistema di controllo centrale, gestibile tramite app e, a sua volta, collegato alla sensoristica IoT.

Sensori integrati alla struttura in legno

Per lo sviluppo e l’integrazione dell’intelligenza artificiale all’interno dell’abitazione, ci siamo avvalsi del sistema di monitoraggio S.A.L.E. brevettato dedicato alle case in legno, sviluppato dalla collaborazione tra Assolegno, Conlegno e Logica H&S.

Una serie di igrometri (sensori in grado di misurare l’umidità), è stata quindi integrata nel pacchetto strutturale delle pareti e dei solai in legno dell’abitazione.

Questi sensori, in totale 12, sono stati posizionati in punti strategici della struttura, come ad esempio sotto i piatti doccia ed all’interno dei pacchetti di copertura, e sono stati collegati tramite una soluzione cablata con cavi schermati ad una centralina di raccolta dati, in grado di comunicare con gli utenti attraverso un’apposita applicazione per smartphone.

Tale sistema è in grado quindi di misurare i valori di umidità strutturale dell’edificio, rilevando eventuali incrementi, dovuti ad esempio all’usura delle sigillature della doccia o delle guaine impermeabilizzanti, e di inviare segnali di alert in caso di superamento di predefinite soglie di sicurezza.

“Sappiamo che elementi costruttivi come le guaine impermeabilizzanti dopo 30 o 40 anni devono essere sostituite”, precisa l’ing. Alessandro Greppi, Innovation Manager & Team Leader di Marlegno. “Poter monitorare quelle aree rilevandone variazioni di umidità, consente di ripristinare tempestivamente eventuali lacerazioni o problemi evitando danni più gravi e, di conseguenza, aumentare la durabilità dell’edificio”.

Prossimi sviluppi: il monitoraggio strutturale

Oltre ai sensori per l’umidità, nei prossimi casi studio l’obiettivo è quello di integrare accelerometri ed inclinometri al fine di valutare anche il comportamento strutturale degli edifici in legno, sia in condizioni “normali” che post emergenziali, come dopo un sisma o una tromba d’aria.

“In futuro”, conclude l’ing. Greppi, “l’integrazione di dispositivi IoT insieme a quelli per la ‘manutenzione predittiva’ del fabbricato – sensori con accelerometro, di umidità e di temperatura – consentiranno non solo di preservare e allungare la vita del fabbricato, ma anche di comprendere il comportamento energetico dell’edificio. Differenti informazioni – dall’usura, alla statica, all’efficienza energetica – rilevabili da un’unica scatola nera”.