Corso di Studi in Architettura. Laboratorio di Costruzione dell Architettura I A. a.a. 2013/14. Prof. Sergio Rinaldi. sergio.rinaldi@unina2.

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Lorenzo Viviani
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1 Corso di Studi in Architettura Laboratorio di Costruzione dell Architettura I A a.a. 2013/14 Prof. Sergio Rinaldi sergio.rinaldi@unina2.it 01/04/14 4 Innovazione tecnologica e sostenibilità ambientale

2 Innovare significa creare ex-novo. o modificare rispetto alla consuetudine oggetti, metodi, comportamenti. Innovare in un determinato settore significa realizzare un oggetto (un materiale di base, un semilavorato, un componente, un'attrezzatura, una tecnica, una lavorazione, ma anche una procedura, un modello organizzativo, un servizio) diverso in tutto o in parte rispetto agli oggetti di cui si ha esperienza. Una innovazione può derivare dal caso o dalla necessità; da una situazione fortuita o, più spesso, dalla volontà di dare soluzione ad un'esigenza o a un problema che non si è in grado di risolvere. (N. Sinopoli 2002)

3 Es. la scoperta del vetro viene fatta risalire alla fusione e successiva solidificazione di sabbia silicea avvenuta per caso. Il progressivo esaurimento delle risorse forestali, anche per la crescente richiesta di legno per le costruzioni navali, in Inghilterra favorì lo sfruttamento del carbon fossile in luogo del tradizionale carbone di legna. L esigenza di migliorare la qualità del ferro che fino ai primi del 700 veniva ottenuto fondendo i minerali di ferro con il carbone fossile che a causa delle sue impurità, rendevano il metallo fragile poco utilizzabile, portò all introduzione del carbon Coke che, mediante un processo di "distillazione distruttiva", eliminava le impurità del carbone fossile. Abraham Darby 1, nel 1709 operò la prima fusione del ferro con il carbon Coke in sostituzione del tradizionale carbone di legna ottenendo la ghisa ed aprendo la strada alla diffusione dell acciaio nelle costruzioni.

4 Lo sviluppo delle energie alternative a seguito della crisi energetica e del fallimento del nucleare Condizioni di necessità come motori di innovazione L introduzione di molte innovazioni nel processo di costruzione della cattedrale gotica secondo R. Bechmann nel suo le radici delle cattedrali, fu determinato, in modo notevole, nell area dell Ile de France, dalla scarsità di legname di specie e qualità adatte al sostegno dei carichi in gioco,

5 L'innovazione può riguardare un prodotto o un processo: nel primo caso il risultato dell'innovazione riguarda gli oggetti materiali, la seconda quelli immateriali (e cioè le modalità di svolgimento di determinate operazioni e gli aspetti organizzativi e procedurali). Talvolta alcune innovazioni si manifestano al solo livello del prodotto, talvolta l'esistenza di un nuovo prodotto implica anche delle trasformazioni più o meno profonde del processo nel quale il nuovo prodotto si inserisce

6 Legno lamellare esempio di innovazione di prodotto che impone innovazione del processo di produzione

7 Innovazione di prodotto I nuovi materiali trasparenti Il cemento armato: particolare del Brevetto Hennebique e collegamento dei ferri tra pilastro e trave

8 Innovazione di processo Fornaci per laterizio di tipo circolare e del tipo Hoffman a fuoco continuo Procedura di produzione dei nastri di acciaio mediante colata continua

9 Innovazione di procedimento Il cristal Palace di J. Paxton (1851) Sistemi industrializzati per il getto del cls

10 Il trasferimento tecnologico di innovazioni prodotte in settori tecnologicamente avanzati Isolanti termoriflettenti multistrato inizialmente utilizzati nel settore aerospaziale Vetrata elettrocromica. L elemento base è costituito da un film a cristalli liquidi incollato tra due lastre trasparenti, normalmente opaco, diventa trasparente se si attiva una piccola carica elettrica (prod. Isoclima PD)

11 Alcuni paradigmi dell innovazione tecnologica La destandardizzazione della produzione industriale Pannelli di rivestimento ed elementi architettonici in marmo ottenuti con tagliatrici a filo diamantato a controllo numerico

12 Alcuni paradigmi dell innovazione tecnologica L Ibridazione di materiali e tecniche costruttive Nell auditorio e centro congressi a San Sebastian (E) di Rafael Moneo (1999) ad una struttura in c.c.a. gettato in opera si collega un doppio involucro vetrato montato a secco. Prototipo sperimentale di modulo abitativo costituito da telaio in legno, facciate in telai metallici rivestiti di tavelloni montati a secco, solai in lamellare e scocche di g.r.c. e pareti divisorie in muratura realizzata in opera. (ricerca Centro tecnologico RDB)

13 La sostenibilità come motore dell innovazione Ridurre la quantità di materia e il consumo di risorse Chiudere il cerchio: riuso e riciclo Energia da fonti rinnovabili Ridurre le emissioni

14 Ridurre la quantità di materia e il consumo di risorse Ridurre il contenuto di materia in semila-vorati e prodotti impiegando sezioni cave, in luogo di quelle piene, e profili ottimizzati. Trave composta con ali di spessore diverso Pannello con struttura alveolare honeycomb accoppiato a lastrasottile in pietra naturale Pannello composito con struttura a nido d ape Alucore

15 Ridurre la quantità di materia e il consumo di risorse Consumo di materia prima: dedotto sulla base di dati reali e accertati. La quantificazione e valutazione delle risorse disponibili non rientrano in quest ambito. Consumo di energia (energia grigia) Inquinamento dell aria e dell acqua : si riferisce a tutte le emissioni provocate dai processi produttivi compresi evidentemente quelli richiesti dalla produzione di energia (valutazione spesso espressa sotto forma di quantità d aria e d acqua critiche considerando i valori limite d inquinamento stabiliti dalle leggi vigenti o adottando altri criteri quali la loro influenza sull effetto serra, sul buco nell ozono o sull acidificazione delle acque). Inquinamento del suolo: considera tutte le sostanze non recuperabili emesse dai processi che avvengono su suoli non protetti (valutazione quantitativa non sempre possibile per mancanza di valori limite d inquinamento). Altri aspetti: valutazione della disponibilità delle risorse, aspetti positivi della produzione combinata, ricadute sociali indotte dalla produzione, ecc

16 Chiudere il cerchio: riuso e riciclo Riciclaggio di materiali e componenti: vengono trasformati dalla loro originale funzione per l impiego in altri settori produttivi (es. frantumazione di parabrezza per la produzione di pannelli in fibra di vetro) Riuso di materiali: reimpiego con la stessa funzione (es. reimpiego di vecchie tegole o mattoni non danneggiati da demolizione) Recupero di componenti: porzioni riutilizzabili per ottenere prodotti uguali o paragonabili a quelli di partenza (es. parti di serramenti utilizzati per produrne di nuovi)

17 Chiudere il cerchio: riuso e riciclo RECYHOUSE è un esperienza Pilota realizzata in Belgio a Limelette dal CSTC con fondi UE nell ambito del programma LIFE -DG Environment, utilizzando materiali riciclati provenienti da altre attività e settori industriali extra edilizi.

18 Chiudere il cerchio: riuso e riciclo Big Dig House arch. Single Speed Design Lexington, MA, USA 2008 Casa progettata e costruita utilizzando materiali di riuso peovenienti dalla demolizione dell highway Big Dig di Boston recuperando circa 300 tonnellate di materiali avviati a seconda vita

19 Chiudere il cerchio: riuso e riciclo

20 Chiudere il cerchio: riuso e riciclo

21 Energia da fonti rinnovabili Pannelli FV integrati in facciate continue (Documentazione tecnica Schuco) Aerogeneratore microeolico

22 Ridurre le emissioni Requisiti di biocompatibilità dei materiali : - Assenza di emissioni nocive - Igroscopicità e traspirabilità - Antistaticità e ridotta conducibilità elettrica - Buona resistenza al fuoco ed assenza di fumi tossici in caso d incendio - Assenza di radioattività - Produzione non nociva per i lavoratori - Stabilità nel tempo

23 Ridurre le emissioni Prodotti da costruzione e inquinamento interno i prodotti edilizi possono rilasciare i seguenti inquinanti: inquinanti di natura fisica: radon e prodotti di decadimento; composti organici volatili e semivolatili, in particolare formaldeide e antiparassitari; inquinanti biologici: funghi, muffe, batteri; fibre minerali naturali e artificiali: amianto, lana di vetro, lana di roccia. I prodotti edilizi possono peggiorare le condizioni abitative secondo tre modalità: rilasciando direttamente sostanze inquinanti o pericolose (composti organici volatili, radon, polveri, fibre); adsorbendo e successivamente rilasciando sostanze presenti nell'aria e provenienti da altre fonti (per esempio da attività o da altre fonti); favorendo l'accumulo di sporco e la crescita di microrganismi.

24 Riferimenti bibliografici A. Zanelli, V. Giurdanella, G. Superbi, S. Viscuso Assemblage: la libertà costruttiva Il sole 24 ore, MI J.Gaspari. L innovazione tecnologica e la sostenibilità nelle costruzioni Edicom, Go 2008

25 MACE (Metadata for Architectural Contents in Europe) Riferimenti sitografici MATERIAL CONNEXION MILANO (materioteca di prodotti e materiali edilizi innovativi Accessibile tramite user e psw dai computer della biblioteca di facoltà ARCHIPORTALE EDILIO EUROPACONCORSI (in particolare la sezione albums)

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