La visione di ZERO-PLUS

ZERO-PLUS
Realizzare edifici ad energia positiva e a consumo energetico prossimo allo zero in Europa usando tecnologie energetiche avanzate

In ZERO-PLUS, sarà sviluppato e implementatato un sistema integrato ed efficiente per insediamenti abitativi a consumo energetico netto pari a zero. Il sistema comprenderà soluzioni innovative per la facciata dell’edificio, per la generazione e la gestione di energia, a livello dell’edificio e del distretto abitativo.

Una riduzione dell’utilizzo dell‘energia fino ad una media di 0-20 kWh/m² per anno (confrontato con la media attuale di 70-230 kWh/m²) sarà raggiunta attraverso la transizione da singoli edifici a consumo energetico netto pari a zero a distretti, in cui i carichi e le risorse energetiche sono gestiti in modo ottimale. Obiettivo primario del progetto sarà lo sviluppo di un sistema in cui i costi di investimento saranno inferiori del 16% rispetto ai costi attuali. Al fine di ridurre i costi di bilanciamento del sistema, si utilizzerà un approccio di “personalizzazione di massa“. Le tecnologie prodotte in serie saranno integrate in un sistema progettato in modo ottimale per adattarsi alle condizioni climatiche locali e alle caratteristiche specifiche del sito in cui viene implementato. A tal fine, sarà sviluppato e applicato un processo strutturato per l’integrazione, l’ottimizzazione e la verifica del progetto.

Il programma di lavoro assicurerà una rapida diffusione sul mercato, entro i quattro anni di attività, delle soluzioni innovative che saranno sviluppate. Queste soluzioni saranno introdotte in quattro diversi progetti dimostrativi in Europa, con diverse condizioni climatiche e situazioni costruttive. I risultati della sperimentazione saranno monitorati, analizzati e diffusi. Un’analisi complessiva del mercato e un piano imprenditoriale sosterranno la valorizzazione commerciale dei risultati. Il progetto sarà condotto da un consorzio che comprende università, proprietari degli edifici, fornitori di tecnologie, che collaboreranno assiduamente in tutte le fasi del programma di lavoro.

 

 

Obiettivi di ZERO-PLUS


Obiettivo del progetto è fornire al mercato un sistema innovativo, ma immediatamente applicabile, per distretti residenziali a energia quasi zero (NZE), che ridurranno i loro costi in modo significativo. Di conseguenza, il progetto persegue i seguenti obiettivi:

  • Il primo obiettivo del progetto è la riduzione del consumo di energia operativa negli edifici residenziali a una media di 0-20 kWh/m² all'anno, rispetto all'attuale media di 70-230 kWh/m² di energia consumata all'anno. La riduzione del consumo di energia sarà ottenuta attraverso l'applicazione di una serie di tecnologie, tra cui isolamento d’involucro e sistemi di riscaldamento e illuminazione altamente efficienti, nonché sistemi automatizzati di gestione energetica degli edifici (Building Energy Management Systems - BEMS) in quattro casi studio selezionati per un totale di 2270 m² di edifice.
  • Per raggiungere l’obiettivo di consumi energetici pari quasi a zero, sarà generata ogni anno una quota di energie rinnovabili pari almeno a 50 kWh/m² nell’ambito di ciascun distretto abitativo selezionato. Questo obiettivo sarà ottenuto tramite l’integrazione nell’insediamento abitativo di tecnologie innovative di produzione dell’energia come collettori solari a concentrazione Linear Fresnel, sistemi fotovoltaici avanzati integrati nell’edificio (biPV) e sistemi avanzati di produzione di energia eolica.
  • Una maggiore efficienza energetica sarà raggiunta attraverso la transizione dai singoli edifici ai distretti ad energia zero, in cui i carichi energetici e le risorse sono gestiti in modo ottimale. Questo obiettivo sarà raggiunto attraverso l’applicazione di soluzioni per la rete di distribuzione, la conservazione dell’energia e il controllo di una micro-rete a livello distrettuale, così come attraverso una gestione ottimale della situazione climatica negli spazi aperti dell’insediamento abitativo.
  • I costi degli edifici ad energia zero saranno ridotti almeno del 16% rispetto ai costi attuali. Questa riduzione dei costi sarà ottenuta tramite una strategia di personalizzazione di massa. Per raggiungere questo obiettivo, un sistema di costruzione modulare sarà sviluppato, che potrà essere adattato e ottimizzato sulle specifiche caratteristiche di ogni sito pilota, anche se implementato tramite processi industriali efficienti dal punto di vista economico.
  • Per garantire che i risultati del progetto abbiano un impatto sull’industria delle costruzioni, l’obiettivo finale è una diffusione sul mercato delle soluzioni sviluppate nel progetto entro l’anno 2018. Questo obiettivo sarà raggiunto tramite la fase dimostrativa delle soluzioni implementate nei quattro diversi casi studio reali in diversi territori europei, in diverse condizioni climatiche, e attraverso la disseminazione e valorizzazione dei risultati di questi casi studio, basate su una analisi complessiva del mercato e un piano imprenditoriale.
  • Sostenere il passaggio a edifici e quartieri efficienti sotto il profilo dell’uso di risorse, a basse emissioni di carbonio e resilienti rispetto ai cambiamenti climatici, rafforzando il ruolo dell'industria edile europea nella riduzione dell'impronta di carbonio dell'UE con un contributo di quasi 77 kgCO2/m² per un totale di circa 200 tonnellate di CO2 compensata per tutti i casi di studio ZERO-PLUS.

 

 

The ZERO-PLUS concept


Nell’ambito del progetto ZERO-PLUS è stato sviluppato un metodo, e degli strumenti associati, per fornire una soluzione globale agli ostacoli che limitano la riuscita della costruzione di nuovi insediamenti residenziali ad Energia quasi-Zero (NZE). Focalizzandosi sulla scala di insediamento anziché sulla scala del singolo edificio, l'approccio ZERO-PLUS mira a mettere insieme fornitori di tecnologie, esperti di efficienza energetica ed energie rinnovabili e imprese costruttrici che collaborano sin dalle prime fasi del ideazione del progetto per ottimizzare il processo di progettazione di insediamenti NZE. L’approccio ZERO-PLUS è un sistema completo ed economico per la progettazione, la costruzione e il monitoraggio di insediamenti ad Energia quasi-Zero che è stato testato e implementato in quattro progetti pilota in Europa (in Italia, Francia, Regno Unito, e a Cipro). L'applicazione dell'approccio ZERO-PLUS garantisce, quindi, il raggiungimento di obiettivi di costo, utilizzo di energia e produzione di energia rinnovabile, che possono essere adeguati in base alle esigenze per i casi specifici.

Nei progetti pilota, si prevede il raggiugimento o superamento dei seguenti obiettivi del progetto ZERO-PLUS:

  • Riduzione dei costi del 16% rispetto a un caso di riferimento
  • Consumo netto di energia < 20 kWh/m2/anno
  • Produzione di energia da fonti rinnovabili > 50 kWh/m2/anno

Il valore aggiunto dell'approccio ZERO-PLUS risiede nell'efficacia in termini di costi del processo di costruzione, grazie all'impiego di un approccio integrato per la progettazione degli edifici e l'ottimizzazione del carico di energia per ciascun edificio mediante la progettazione del sistema di produzione di energia a livello di insediamento. I vantaggi che derivano dall'applicazione del concetto ZERO-PLUS possono essere riassunti come segue:

Lo schema seguente illustra il concetto ZERO-PLUS per la progettazione e la costruzione di insediamenti ad Energia quasi-Zero. Nella parte superiore del diagramma, in grigio, è mostrato il kit di strumenti sviluppato. Nella parte centrale del diagramma, sono mostrate le fasi principali di questo approccio alla progettazione, costruzione e occupazione. Le frecce tra le fasi mostrano i collegamenti tra i passaggi.

Figura 5: Concetto ZERO-PLUS dettagliato per la progettazione e la costruzione di insediamenti ad Energia quasi-Zero

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