Towards smart city models: evaluation of methods and performance indexes for the smart urban contexts development

Today, cities are facing many challenges such as pollution, resource consumption, gas emissions and social inequality. Many future city views have been developed to solve these issues such as the Smart City model. In literature several methods have been proposed to plan a Smart city, but, only a few of them have been really applied to the urban context. Most of them are indeed theoretical and qualitative approaches, providing scenarios that have not been applied to real universities campus/cities/districts. In this framework, the aim of this thesis is to integrate a previous qualitative smart method and transform it into a quantitative and ex-post one. The feasibility and validity of the method will be tested through the comparison with another existing model and the application of both approaches on two real case studies, characterized by different territorial levels. Finally, the flexibility of this new quantitative smart methodology is demonstrated throughout its application on another two urban contexts: highland villages and the Italian suburb. Results of the analysis show that this smart method is reliable and provide coherent results, becoming a useful instrument for designers and planners for the identification of the most performing Smart strategies

A new concept of a thermal network for energy resilience in mountain communities powered by renewable sources

Currently, the technology of the Combined Heat–Power provides about 56% of the heat supply to District Heating in Europe. Many applications of the biomass cogenerators plant/district heating networks were developed, often improving the electrical energy efficiency supply. However, there has been no discussion about a comprehensive approach for developing a thermal network (both thermal and electrical energy supply) provided by the connection of more biomass CHPs-based DHs systems, guaranteeing the energy resilience of local communities. Two resilient energy system configurations were considered increasing the size of the energy systems components. Moving to the results, Case A (oversizing of the cogenerators plants) produces a major amount of electricity (8281 MWh/year of Case A compared to 6625 MWh/year of Case B) that can be sold to companies; however, the energy production of Case B (oversizing of both cogenerators and boilers plants) is well balanced with the mountain village’s needs. The Pay Back Period (4.39 years) and Profitability Index (4.88%) of Case B were also significantly better than those in Case A. This study gives, therefore, a relevant contribution to the definition of a new thermal network adaptable to different environments

Planning smart cities. Comparison of two quantitative multicriteria methods applied to real case studies

Today, cities are facing many challenges such as pollution, resource consumption, gas emissions and social inequality. Many future city views have been developed to solve these issues such as the Smart City model. In literature several methods have been proposed to plan a Smart city, but, at the best of the authors’ knowledge, only a few of them have been really applied to the urban context. Most of them are indeed theoretical and qualitative approaches, providing scenarios that have not been applied to real cities/districts. Moreover, a comparison among the results of different quantitative planning models applied to real case studies is still missing. In this framework, the aim of the paper is to propose a new quantitative method based on a previous qualitative model developed by the same authors. The feasibility and validity of the method will be tested through the comparison with an existing AHP model and the application of both approaches on two real case studies, characterized by different territorial levels. Results of the analysis show that both methods are consistent, reliable and do provide similar results despite the differences in the application process

Exergoeconomic and Environmental Evaluation of a Ground Source Heat Pump System for Reducing the Fossil Fuel Dependence: A Case Study in Rome

By 2050, the European Commission aims to achieve a 90% reduction in greenhouse gas emissions within the construction sector due to new targets set for greenhouse gases by the Commission. One of the most effective solutions for mitigating the environmental impact of buildings is to integrate renewable-energy systems such as air-to-water heat pumps or geothermal heat pumps. Several works in the literature investigated the advantages of heat pumps, particularly ground source heat pumps, for specific contexts. Furthermore, the evaluation can encompass not only energy considerations but also exergetic aspects, and this paper makes a significant contribution to the latter. The study presented here applies exergy analysis to a geothermal heat pump system that is interconnected with photo-voltaic and solar collector systems in a building located in Rome. Feasibility and environmental assessments were also conducted. It is evident that the exergy efficiency obtained is much lower than the energy efficiency. The heat pump demonstrates higher exergy efficiency by producing high-temperature thermal power compared to a constant dead state at relatively low temperatures. Following the heat pump, the adiabatic mixer exhibits the second highest exergy efficiency, trailed by two heat exchangers. Compared to a conventional plant case, the money saved is EUR 16,772 per year, translating to a Payback Period of 23 years. Furthermore, the average annual reduction in fossil fuel emissions is estimated at 26.2 metric tons of CO2

Fuente de obsidiana El Peceño: primeros resultados de su abordaje tecnológico, geoquímico y espacial

La fuente primaria de obsidiana El Peceño se encuentra ubicada en la planicie oriental del sur de Mendoza y su uso ha sido vinculado a contextos arqueológicos del Holoceno Tardío. Su ubicación geográfica, accesibilidad y calidad para la talla le otorgan características ventajosas en relación con otras fuentes de obsidiana conocidas. Sin embargo, su dispersión geográfica es menor que la registrada en las fuentes de obsidiana de cordillera. Estudios geoquímicos previos hicieron posible discriminar dos sub-fuentes denominadas El Peceño-1 y El Peceño-2. Recientes muestreos de campo permitieron ubicar espacialmente los afloramientos de ambas sub-fuentes y los talleres de procesamiento y extracción. En este trabajo se presenta la caracterización espacial y geoquímica de las sub-fuentes taller, sus particularidades macroscópicas y las primeras tendencias de su abordaje tecnológico. Los resultados muestran diferencias en la distribución espacial de las sub-fuentes y en las actividades de producción representadas en las variedades de El Peceño. La obtención de lascas y la confección de preformas serían actividades representadas en El Peceño-1, mientras que el descortezamiento y formatización de núcleos son frecuentes en El Peceño-2. Por último, se proponen expectativas del modo de transporte de estas variedades de obsidiana y las perspectivas de trabajo futuro

Las palas/azadas y/o cuñas líticas de cerro El Peceño (sur de Mendoza): una primera aproximación tecnológica

Este trabajo presenta un avance de las investigaciones llevadas a cabo en el área donde se encuentra la fuente de obsidiana El Peceño, sur de Mendoza. Se realiza una primera aproximación tecnológica de un conjunto de herramientas con morfología similar a palas/azadas y/o cuñas, confeccionadas sobre arenisca y pelita, de disponibilidad local. Se registraron N=17 artefactos, con una distribución espacial que coincide con las áreas de cantera-taller de obsidiana. Los estudios tecno-tipológicos muestran que los grupos humanos seleccionaron grandes lascas para manufacturar artefactos unifaciales marginales y, en menor medida, bifaciales, con morfología geométrica circular irregular. Los resultados permiten indagar acerca de su presencia en el registro arqueológico regional y, en particular, en un sitio de aprovisionamiento de rocas. La presencia de los diferentes estadios de reducción sugiere que su producción y descarte tuvo lugar en El Peceño; se propone que su función pudo estar vinculada a tareas de aprovisionamiento de obsidiana

Obsidian source El Peceño: first results of technological, geochemical and spatial approach

La fuente primaria de obsidiana El Peceño se encuentra ubicada en la planicie oriental del sur de Mendoza y su uso ha sido vinculado a contextos arqueológicos del Holoceno Tardío. Su ubicación geográfica, accesibilidad y calidad para la talla le otorgan características ventajosas en relación con otras fuentes de obsidiana conocidas. Sin embargo, su dispersión geográfica es menor que la registrada en las fuentes de obsidiana de cordillera. Estudios geoquímicos previos hicieron posible discriminar dos sub-fuentes denominadas El Peceño-1 y El Peceño-2. Recientes muestreos de campo permitieron ubicar espacialmente los afloramientos de ambas sub-fuentes y los talleres de procesamiento y extracción. En este trabajo se presenta la caracterización espacial y geoquímica de las sub-fuentes taller, sus particularidades macroscópicas y las primeras tendencias de su abordaje tecnológico. Los resultados muestran diferencias en la distribución espacial de las sub-fuentes y en las actividades de producción representadas en las variedades de El Peceño. La obtención de lascas y la confección de preformas serían actividades representadas en El Peceño-1, mientras que el descortezamiento y formatización de núcleos son frecuentes en El Peceño-2. Por último, se proponen expectativas del modo de transporte de estas variedades de obsidiana y las perspectivas de trabajo futuro.Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientale

Obsidian source El Peceño: first results of technological, geochemical and spatial approach

La fuente primaria de obsidiana El Peceño se encuentra ubicada en la planicie oriental del sur de Mendoza y su uso ha sido vinculado a contextos arqueológicos del Holoceno Tardío. Su ubicación geográfica, accesibilidad y calidad para la talla le otorgan características ventajosas en relación con otras fuentes de obsidiana conocidas. Sin embargo, su dispersión geográfica es menor que la registrada en las fuentes de obsidiana de cordillera. Estudios geoquímicos previos hicieron posible discriminar dos sub-fuentes denominadas El Peceño-1 y El Peceño-2. Recientes muestreos de campo permitieron ubicar espacialmente los afloramientos de ambas sub-fuentes y los talleres de procesamiento y extracción. En este trabajo se presenta la caracterización espacial y geoquímica de las sub-fuentes taller, sus particularidades macroscópicas y las primeras tendencias de su abordaje tecnológico. Los resultados muestran diferencias en la distribución espacial de las sub-fuentes y en las actividades de producción representadas en las variedades de El Peceño. La obtención de lascas y la confección de preformas serían actividades representadas en El Peceño-1, mientras que el descortezamiento y formatización de núcleos son frecuentes en El Peceño-2. Por último, se proponen expectativas del modo de transporte de estas variedades de obsidiana y las perspectivas de trabajo futuro.Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientale