Date de mise en ligne de la recherche de partenaires :
30 novembre 2020
Programme/Appel à propositions :
Horizon 2020 - Appel Green Deal
"Construire et rénover en économisant l'énergie et les ressources"
Référence : LC-GD-4-1-2020
Partenaire leader/Structure désirant rejoindre un consortium :
Université de Florence, Toscane, ITALIE.
A propos du partenaire :
L'Université de Florence est un centre important et influent pour la recherche et la formation supérieure en Italie, avec 1 800 professeurs et chercheurs internes, 1 600 employés techniques et administratifs, et plus de 1 600 assistants de recherche et doctorants.
C'est l'un des établissements de recherche publique les plus importants et les plus productifs d'Italie. Cela est dû à une participation intensive à des programmes de recherche d'intérêt national et international et aux résultats scientifiques importants obtenus. Des fonds externes soutiennent les activités de recherche et de transfert de connaissances.
Ces dernières années, l'Université de Florence a de plus en plus consolidé ses activités dans le domaine du transfert de connaissances : du dépôt de brevets à la création d'ateliers communs avec les entreprises, en passant par la participation à des sociétés spin-off.
Titre du projet :
Projet SIBEST - Bâtiment industriel intelligent : des bâtiments industriels existants à des bâtiments technologiques (Smart industrial Building: from Existing Industrial Building to Technological one)
Description du projet :
La recherche vise à créer une chaîne d'approvisionnement compétitive capable de concevoir et de mettre en œuvre des systèmes de réaménagement technologique, sismique et énergétique du parc immobilier industriel existant, en particulier celui qui est caractérisé par des toits en amiante qui doivent être remplacés d'urgence.
Ces systèmes feront partie d'un processus qui implique plusieurs actions de réaménagement et différents systèmes et composants qui devront être utilisés, dont certains ne sont actuellement pas disponibles sur le marché. Le processus et le protocole technico-opérationnel connexe qui doit être mis en œuvre et qui sera développé à l'aide de méthodes innovantes, suivra les étapes suivantes :
- enlèvement et élimination des systèmes de toiture en amiante, généralement des tuiles en amiante placées au-dessus des poutres du toit du bâtiment ;
- remplacement des systèmes de toiture par des éléments innovants à faible teneur en carbone et à haute isolation, dont la surface supérieure sera dotée de panneaux photovoltaïques qui seront conçus et prototypés au cours de la recherche ;
- des interventions pour l'amélioration et la mise à niveau sismique du bâtiment, avec des systèmes innovants dont certains seront conçus et prototypés pendant la recherche ;
- la mise en œuvre d'un système de stockage à moyen terme de l'énergie produite par les énergies renouvelables, ce système sera également conçu et prototypé pendant la recherche ;
- intégration dans la construction de systèmes de contrôle et de surveillance pour le diagnostic structurel, environnemental et énergétique, systèmes qui seront intégrés et développés au cours de la recherche également par le biais d'une phase de prototypage.
Le projet part de l'hypothèse qu'en Europe, dans les années 70 et 90, un vaste parc immobilier industriel a été construit, qui dans de nombreux cas est aujourd'hui délabré et a réellement besoin d'un réaménagement énergétique et structurel. Dans le contexte d'un réaménagement de bâtiments à énergie quasi nulle, à faible teneur en carbone et intelligents, les stratégies d'intervention doivent inclure une approche de conception intégrée et faire référence à l'interaction des aspects liés aux différents domaines disciplinaires concernant la construction. Ainsi, on prendra en compte des questions d'architecture, de structure, d'énergie et d'ingénierie des systèmes en fonction des besoins du processus de production, en recherchant l'efficacité également sur le plan économique.
Activités prévues par le projet :
La recherche vise à développer des outils procéduraux et à définir de nouvelles solutions techniques disponibles pour la modernisation des bâtiments industriels existants. En partant de la définition des typologies de bâtiments industriels existants, étape à laquelle le groupe de travail s'applique depuis un certain temps déjà, la recherche vise à identifier les plus récurrentes afin de définir clairement l'approche possible pour impliquer la plus grande part du marché.
Le but est de développer des lignes d'action qui tiennent compte des différentes questions techniques (technologiques, énergie, environnement, sécurité et systèmes) et économiques (coût de l'intervention, maintenance du bâtiment, réduction des coûts de gestion) dans une logique "sans carbone" qui vise à l'efficacité de la construction, en introduisant dans le réaménagement de nouveaux systèmes et éléments techniques dont les prototypes seront réalisés au cours de la recherche.
À cette fin, un bâtiment industriel existant sera utilisé comme étude de cas. Les prototypes des différents systèmes et composants, qui seront réalisés au cours de la recherche, seront installés et testés sur ce bâtiment, en particulier :
- deux types différents de systèmes de toiture à faible teneur en carbone, l'un avec une structure principalement métallique, et l'autre avec une structure en bois, qui intégrera le système photovoltaïque qui alimentera le prototype du système de stockage d'énergie ;
- des dispositifs antisismiques innovants qui seront placés sur les principaux éléments des cadres préfabriqués en béton armé, et
dans l'interface avec les systèmes de toiture ; - un système d'alimentation en énergie intégré au bâtiment qu'il exploite, c'est-à-dire un système de production d'énergie électrique et thermique par pile à combustible alimentée par de l'hydrogène, produit sur place par un électrolyseur qui utilise l'électricité produite par le système photovoltaïque. L'énergie électrique sera stockée sous forme d'hydrogène. Le système photovoltaïque avec stockage d'hydrogène qui sera testé se compose de : panneaux photovoltaïques comme source d'énergie, un électrolyseur, un réservoir de stockage d'hydrogène, une pile à combustible, un petit bloc de batteries, des convertisseurs électroniques de puissance appropriés, un système de récupération de la chaleur générée par la pile à combustible pour une utilisation éventuelle avec l'eau chaude sanitaire/le chauffage et refroidissement, un système de surveillance pour l'acquisition des paramètres de fonctionnement de l'ensemble du système et de ses composants ;
- un système de surveillance innovant capable d'acquérir et de gérer non seulement les paramètres énergétiques mais aussi les structures du bâtiment. Il sera fonctionnel à la définition d'un modèle de bâtiment alimenté par de l'énergie produite à partir de sources renouvelables (grâce au système photovoltaïque intégré dans le toit), capables de stocker l'énergie et dans lesquels les questions énergétiques sont intégrées aux questions structurelles.
Le projet se concentrera donc sur certaines lignes d'action et des objectifs connexes :
- l'identification des bâtiments les plus récurrents et des problèmes les plus fréquents, en particulier les éléments les plus inefficaces (par exemple, le système de toiture) ;
- l'élaboration d'un protocole pour l'élimination des éléments en amiante très souvent présents dans les toits existants et leur remplacement ultérieur par des systèmes de toiture innovants ;
- l'identification de procédures de diagnostic structurel visant à définir l'état de la conservation des éléments et des matériaux des bâtiments existants ;
- l'identification des procédures de diagnostic énergétique et environnemental du bâtiment visant non seulement à définir la carte d'identité énergétique du bâtiment, mais aussi à évaluer tous les effets potentiels de la récupération et de l'optimisation des flux énergétiques. En effet, il faut considérer que les bâtiments industriels dans le contexte urbain, contrairement aux autres bâtiments civils, sont favorablement prédisposés à disposer de systèmes de récupération et de production d'énergie à partir de sources renouvelables. Ils peuvent ainsi être transformés de bâtiments à forte consommation énergétique et à fort impact environnemental en unités de production très incisives dans la création de contextes urbains "sans carbone" ;
- la construction et installation sur le bâtiment échantillon de deux systèmes de toiture différents "à faible teneur en carbone" intégrés à des dispositifs de production d'énergie à partir de sources renouvelables (panneaux photovoltaïques) et présentant des performances élevées en matière de sécurité, tant statique que sismique, ainsi que de conception ;
- la construction et installation de produits et d'éléments innovants pour l'amélioration sismique de la construction qui sont également économiquement durables ;
- la conception et la construction dans le bâtiment témoin d'un système de stockage de l'énergie pour l'énergie produite du bâtiment par l'utilisation d'énergies renouvelables ;
- la conception et la mise en œuvre dans le bâtiment témoin d'un système de capteurs et d'un système de surveillance pour le diagnostic structurel, la performance des bâtiments liée aux actions sismiques, le diagnostic énergétique et environnemental et l'évaluation de tous les effets potentiels des mesures de récupération et d'optimisation des flux énergétiques.
Partenaires recherchés :
Centres de recherches, institutions publiques ou entreprises possédant des compétences et de l'expertise en matière d'hydrogène, d'énergie photovoltaïque, de construction et de suivi de projets.
Les partenaires du projet, chacun avec ses propres compétences et savoir-faire, veulent promouvoir des actions intégrées de rénovation visant à rendre le parc immobilier industriel existant plus sûr et plus efficace sur le plan énergétique, afin de développer et de commercialiser ensuite certains des éléments innovants du processus de rénovation.
Budget estimé/Cofinancement de l’UE :
Le budget préliminaire pour ce projet est évalué à 1,5 millions d'euros.
Date limite de soumission du projet :
26 janvier 2021, 17h
Contact :
Si vous êtes intéressé par cette idée ou si vous développez un projet similaire et cherchez des partenaires, vous pouvez contacter directement :
Frida BAZZOCCHI– frida.bazzocchi@unifi.it
Prof. Alberto REATTI – alberto.reatti@unifi.it
Prof. Andrea ROCCHETTI – andrea.rocchetti@unifi.it
Dr. Eng. Emanuele DEL MONTE – emanuele.delmonte@unifi.it
Autres informations :
Publication originale de l'appel à propositions
