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Project 2

• Coordinatore: Prof. Paolo Civiero, Università degli Studi Roma Tre

  Obiettivi principali della ricerca
  La ricerca è incentrata nella transizione energetica e digitale ed è legata al tema della rigenerazione urbana con il duplice obiettivo di realizzare uno strumento innovativo per la coproduzione della conoscenza, e di supportare la progettazione nella implementazione di distretti urbani climaticamente neutri. Essendo una ricerca di base, con obiettivo TRL5, la ricerca è rivolta alla strutturazione delle istanze, la creazione di nuove soluzioni (piattaforma digitale e algoritmi) e la restituzione di un quadro conoscitivo iniziale, con una potenzialità progettuale futura che orientata ad avanzamento fino ad un livello applicativo validato (TRL 7). L’obiettivo della ricerca coniuga alcuni risultati concreti quali: (1) la creazione di un quadro conoscitivo informatizzato all’interno di un database georeferenziato, (2) lo sviluppo di un UDT (Urban Digital Twin) basato sullo standard CityGML che permetta la visualizzazione, il monitoraggio, la simulazione e l ‘ottimizzazione delle operazioni urbane, supportando decisioni più consapevoli attraverso analisi predittive, pianificazione di scenari e una gestione efficiente delle risorse, (3) la definizione di un repertorio si soluzioni per la efficienza, produzione e stoccaggio di energia elettrica in un’ottica di PED (Positive Energy District) e Comunità Energetiche (4) sviluppo di un modello analitico di calcolo per derivare il Levelized Cost of Energy (LCoE) di tecnologie innovative come i convertitori di energia solare concentrata in fase di sviluppo al CNR in funzione della posizione geografica di futura installazione (5) Analisi la sostenibilità dei materiali in termini tecno-economici e di tossicità per l’uomo.

  Risultati ottenuti
  Data la scalabilità e replicabilità del progetto, i contenuti sono sviluppati confrontandosi con i diversi attori dell’ecosoistema e i partners dei consorzi di ricerca coinvolti in altri progetti in corso da cui ne sono scaturite collaborazioni, presentazioni e pubblicazioni che vertono sui seguenti temi:

  • Sviluppo de database geospaziale e ulteriori strumenti di gestione dei dati che consentano di visualizzare agilmente differenti scenari per la riqualificazione energetica e l’introduzione di sistemi di produzione, distribuzione e stoccaggio di energia elettrica da RES.
  • La valorizzazione dei materiali attivi attualmente in fase di sviluppo al CNR nei convertitori di energia solare concentrata, analizzandoli in termini di sostenibilità. La maggior parte dei materiali utilizzati è sostenibile (silicio, strati ultrasottili di nanodiamante, rame, acciaio, vetro o quarzo).
  • La costruzione di un repertorio di soluzioni EBE è il primo passo per il suo inserimento nel database e così rendere possibile la coproduzione e coprogettazione di indirizzi programmatici e di possibili strategie, valutando l’impatto delle diverse misure a implementare sui diversi KPI controllati.

  Collaborazioni in progetti di ricerca:

  • MakingPEDs – Decision-Making Digital Twins for Climate Neutral PEDs” (DUT 2022);
  • “POSIEDON – Project POSitive Energy Initiatives in Districts fOr Neutral Mediterranean cities” (DUT 2022);
  • “WE Generate- Co-creating people-centric sustainable neighbourhoods through urban regeneration” (HEU-CL5-22-D4-0-02);
  • C.LEVER -Cesena Leveraging cross synergies towards PEDs (Scalable Cities 2024).

  Eventi nazionali e internazionali:

  • Alcuni risultati in corso sono stati presentati recentemente nell’ambito di eventi nazionali e internazionali (C.LEVER – Cesena 5 Febbraio 2025, UERA ENEA-CNR- Roma 27 Febbraio 2025, K-ENERGY Rimini 7 marzo 2025, Master Erasmu+ SAMCCs 17 gennaio 2025)

  I seguenti eventi sono stati organizzati dall’Università degli Studi Roma Tre in collaborazione con il comune di Cesena e la società DemirEnerji e hanno visto la partecipazione di collaboratori del progetto Rome Technopole nonché diverse Municipalità Italiane:

  • I Distretti ad Energia Positiva – contesto e aspetti chiave Sala Nera, Comune di Cesena/Online | 17 dicembre 2024 – ore 11:30-13:30
  • I Distretti ad Energia Positiva – dalla pianificazione all’implementazione Ex-Macello Cesena, Via Mulini, 25 | 5 febbraio 2024 – ore 9:00 -13:30 (accreditato presso l’ordine degli Architetti e Ingegneri di Cesena)
  • I Distretti ad Energia Positiva – quale futuro? Key Energy, Fiera di Rimini | 7 Marzo 2025

  Contatti per approfondimenti:

  • Paolo Civiero – paolo.civiero@uniroma3.it
  • Daniele M. Trucchi – danielemaria.trucchi@cnr.it
  • Davide Astiaso Garcia – davide.astiasogarcia@uniroma1.it

• Coordinatori: Prof. Domenico D’Olimpio e Valeria Cecafosso, Sapienza Università di Roma

  Obiettivi principali delle ricerca
  La crescente gravità della crisi energetica globale e delle problematiche ambientali ha reso lo sviluppo sostenibile, il risparmio energetico e la riduzione delle emissioni nel settore edile priorità fondamentali nella ricerca attuale. In questo contesto, l’innovazione tecnologica svolge un ruolo cruciale nel fornire soluzioni avanzate e scalabili per affrontare queste sfide. Ciò ha suscitato un crescente interesse per l’indagine e la diffusione di tecnologie in grado di contribuire a questi obiettivi. Il progetto, in particolare, si concentra sulla ricerca delle combinazioni e configurazioni ottimali dei sistemi bioclimatici, con riferimento al Clima Mediterraneo, che possano essereapplicate anche in altri contesti edilizi simili, favorendo una significativa riduzione delle emissioni carboniche e dei consumi energetici. In quest’ottica, l’obiettivo principale è trovare soluzioni che siano vantaggiose sia dal punto di vista ambientale c che economico, promuovendo così una diffusione su larga scala di tecnologie sostenibili.

  Risultati ottenuti

  • Costruzione sistematica di un quadro teorico-metodologico di riferimento dello stato dell’arte riguardo i sistemi bioclimatici per il raffrescamento ed il riscaldamento con l’individuazione delletecnologie di maggiore interesse per la ricerca scientifica.
  • Mappatura delle soluzioni tecnologiche e progettuali al fine di evidenziare le loro possibili interazioni e il loro contesto d’uso, in modo da poter fornire raccomandazioni per la scelta e l’utilizzo da parte dei progettisti.
  • Raccolta di dati e costruzione di database dei sistemi da utilizzare nel modello del Rome Technopole per il raffrescamento ed il riscaldamento.
  • Raccolta e schedatura di casi studio.

  Contatti per approfondimenti

  • Domenico D’Olimpio – domenico.dolimpio@uniroma1.it
  • Valeria Cecafosso – valeria.cecafosso@uniroma1.it 

Coordinatore: Prof. Giovanni Formica, Università degli Studi Roma Tre

Obiettivi principali del progetto 
Definizione di una metodologia di intervento basata su un approccio integrato, multidisciplinare e multi-scala, capace di configurare una infrastruttura green e smart: attraverso soluzioni a basso impatto e strategie di valorizzazione delle risorse locali, sviluppate per un edificio nell’area di Pietralata come caso-studio, l’obbiettivo è incrementare l’efficacia ecologica e l’efficienza complessiva dell’organismo edilizio sotto diversi aspetti, sia in termini di gestione delle risorse materiali, idriche e immateriali che di innovazione tecnologica.

Task specifici:

• Modelli e metodi per un approccio integrato (strategie progettuali e criteri per la scelta di materiali circolari per l’involucro edilizio; algoritmi ad-hoc per l’analisi e il monitoraggio)
• Materiali e tecniche costruttive dell’edificio (prototipi in legno locale e bio-compositi; elementi strutturali ricavati da strutture dismesse; componenti low carbon per l’involucro edilizio realizzati con materiali di recupero/riciclati; compositi micro/nano-strutturati e multifunzionali per facciate intelligenti; tecniche per il miglioramento meccanico e termico dei terreni tramite sistemi di geotermia a bassa entalpia)
• Infrastrutture verdi e sistemi di drenaggio (selezione/valutazione di specie mediterranee per tetti verdi con metodi ecologici; sistemi di drenaggio basati su infrastrutture verdi, LID)

Risultati ottenuti 

• 10 pubblicazioni scientifiche in peer-reviewed international journal
• Varie collaborazioni avviate, tra cui quelle con: TU Delft, Università di Milano, Università di Napoli Federico II, Università di Perugia, University of Southern California, Università di Trento
• Sviluppo database di componenti realizzate con materiali circolari a matrice biologica e realizzazione diagrammi di ciclo di vita
• Analisi comparativa di strumenti di valutazione del livello di circolarità di materiali e componenti di seconda vita per l’involucro edilizio
• Sviluppo di un custom software per simulazioni termo-dinamiche a scala urbana
• Apparecchiatura prototipale per misurare le proprietà termiche dei terreni, modificata con l’aggiunta di nanosilice colloidale e cemento
• Processi di ottimizzazione per la progettazione di strutture basata sul riuso di elementi derivanti da strutture dismesse: modelli numerici non lineari applicati a casi teorici
• Prototipi di materiali compositi (malte/calcestruzzi) progettati con multifunzionalità intelligenti (self-healing), e realizzati mediante mix design innovativi, con aliquote di soluzioni batteriche e prodotti di scarto (ossa animali)
• Valorizzazione delle filiere di legno locali, caratterizzazione di prototipi di prodotti per edilizia e valorizzazione dei residui di lavorazione del legno
• Selezione di specie vegetali d’interesse per la realizzazione di Green Roof in ambito mediterraneo, e relative analisi delle prestazioni di isolamento termico
• Strumenti numerico/analitici per simulare interventi LID: progetto pilota per l’integrazione e l’ottimizzazione di green infrastructure nel progetto della nuova sede di Rome Technopole

Contatti per approfondimenti:

• Giovanni Formica – giovanni.formica@uniroma3.it