Thesis title: SISTEMI MODULARI PREFABBRICATI PER COMPONENTI DI FACCIATA PLUG&PLAY. Legislazione e sperimentazione, alla ricerca di un equilibrio tra prestazioni energetiche, investimento economico, comportamento e benessere degli utenti, in riferimento all’edilizia residenziale anni ‘70 in ambito mediterraneo.
Il tema di ricerca si inserisce all’interno della riflessione generale sulla necessità di un approccio olistico e integrato alla riqualificazione del patrimonio edilizio esistente. Intento del lavoro è condurre un’indagine multidisciplinare basata su un’analisi metodica e approfondita dei sistemi di involucro architettonico modulari, integrati e multifunzionali, che si avvalgono dei vantaggi derivanti da realizzazione e assemblaggio in fabbrica, ambiente controllato che, con l’ausilio di figure professionali altamente specializzate e di strumenti e macchinari di estrema precisione, garantisce un’elevata qualità del prodotto.
Data l’importanza di questo sotto-sistema caratterizzante l’edificio, l’involucro deve essere progettato considerando tutti quei fattori e quelle variabili, derivanti da differenti discipline, che riguardano il comfort indoor e outdoor, ma anche i vincoli ambientali ed edilizi, i limiti di tempo e budget, la normativa vigente, le esigenze e i comportamenti degli utenti. Per raggiungere pienamente gli obiettivi fissati dalle sempre più stringenti norme in materia di sostenibilità ambientale, è necessario che l’involucro edilizio sia in grado di rispondere ed adattarsi ai fattori climatici esterni tanto quanto all’imprevedibile comportamento dell’utente che si troverà ad interagire con esso. Alla luce di ciò si possono fissare delle condizioni al contorno della ricerca che, attraverso lo studio di un metodo integrato per la riqualificazione del patrimonio edilizio, in particolar modo l’edilizia residenziale, vuole focalizzare l’attenzione sul tema della progettazione, fabbricazione e applicazione di moduli di facciata altamente performanti. Muovendosi in questo perimetro, la tesi si pone l’obiettivo di approfondire una serie di azioni, con particolare attenzione all’iter progettuale e costruttivo di componenti di facciata modulari avanzate che seguano la logica del Plug&Play e integrino al loro interno diverse funzionalità.
La trattazione della ricerca segue una struttura che si articola secondo tre differenti fasi metodologiche, autonome seppur connesse tra loro dal tema della sostenibilità ambientale del settore delle costruzioni. La prima parte, avvalendosi di un approccio di tipo interpretativo a carattere analitico-conoscitivo, è finalizzata alla contestualizzazione del tema e alla definizione del campo di indagine, costituisce perciò l’individuazione del panorama conoscitivo di riferimento e va a introdurre i presupposti teorici della ricerca a partire dalle prime sperimentazioni di standardizzazione e industrializzazione nel settore delle costruzioni. L’intento è quello di concentrarsi sui principi della prefabbricazione industriale e su un innovato approccio alla riqualificazione, focalizzando l’attenzione sui concetti di Deep Renovation, progettazione ambientalmente sostenibile e Responsive and Adaptive Design, integrati dallo studio delle tecnologie ICT, IoT e IoP; temi connessi ai sistemi Plug&Play dell’Industria 4.0 prodotti attraverso processi di Additive Manufacturing e progettazione parametrica.
La seconda parte affronta gli aspetti più prettamente normativi del tema attraverso l’analisi del quadro normativo europeo e nazionale di riferimento sulla sostenibilità ambientale e l’efficienza energetica degli edifici, con particolare attenzione ai programmi e agli obiettivi che vengono fissati nell’ambito della riqualificazione energetica e funzionale del patrimonio edilizio, e più nello specifico riguardo l’efficienza dell’involucro architettonico. Parallelamente, in seguito ad uno studio a carattere analitico-descrittivo di tipo qualitativo basato su un’approfondita analisi e valutazione della letteratura tecnica esistente e una raccolta di informazioni dai siti web specializzati nel settore delle costruzioni, sono state presentate delle strategie di riqualificazione profonda adottate su larga scala da alcuni Paesi europei, in quanto si ritiene che queste possano costituire il punto di partenza per la diffusione di buone pratiche in quest’ambito.
La terza parte è caratterizzata da un approccio di tipo metodologico e applicativo che, focalizzandosi sullo studio di azioni di progettazione e realizzazione di componenti tecnologiche multifunzionali, ha visto lo sviluppo della catalogazione di una serie di casi studio suddivisi secondo due macro-categorie – “progetti di ricerca e sperimentazione” ed “edifici e prodotti” - riguardanti sistemi avanzati di facciata e/o copertura, con un alto grado di integrazione impiantistica e in riferimento a diversi livelli di maturità tecnologica TRL. L’obiettivo principale è quello di facilitare l’individuazione di indici e parametri fondamentali sulla base di caratteristiche costanti e variabili, che determinano il miglioramento delle prestazioni energetiche degli edifici, ma che non influiscono negativamente sul benessere degli utenti e tengono in considerazione il fattore costo. Grazie ai parametri evidenziati a seguito dell’approfondimento teorico e dell’analisi dei casi studio, viene presentato uno strumento guida che possa essere adottato in fase decisionale a supporto della scelta di promotori, finanziatori, progettisti e utenti finali in riferimento alla realizzazione ex novo e/o alla riqualificazione degli involucri edilizi in chiave tecnologico-ambientale. Questo strumento è stato elaborato con lo scopo di rendere disponibile ad un vasto gruppo di portatori di interesse un quadro di sintesi generale, di facile lettura e aperto a future integrazioni, modifiche ed eventuali sostituzioni, in modo da facilitare e guidare l’attuazione dei principi teorici sintetizzati in questo lavoro di ricerca.