Interventi integrati energetici e strutturali: un occasione per l adeguamento sismico degli edifici esistenti. Chiara Passoni

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1 Interventi integrati energetici e strutturali: un occasione per l adeguamento sismico degli edifici esistenti Chiara Passoni

2 Viviamo in un paese ad elevata pericolosità sismica, ma quale è il RISCHIO? RISCHIO SISMICO: misura (probabilistica) degli effetti che i terremoti determinano in una data zona sugli elementi esposti: perdite umane, feriti, danni alla proprietà, perturbazioni alle attività economiche

3 Viviamo in un paese ad elevata pericolosità sismica, ma quale è il RISCHIO? PERICOLOSITÀ VULNERABILITÀ ESPOSIZIONE x x $ del sito della stru;ura del contenuto

4 50% 35% 36% 40% MATERIE PRIME RIFIUTI CONSUMO ENERGIA VITA UTILE ESAURITA 16%$ 38%$ 46%$ <$1960$ $ EUROSTAT, 2012 EUROSTAT, 2012 ENEA, Italia $

5 PRINCIPALI CARENZE FONTE: Feroldi F., Marini A., Belleri A., Passoni C., M., Giuriani E., Plizzari G.A., Riva P. (2014): Miglioramento e adeguamento sismico di edifici contemporanei mediante approccio integrato energe@co, archite;onico e stru;urale con soluzioni a doppio involucro a minimo impa;o ambientale, Proge&azione Sismica, vol. 5, n. 2 OBIETTIVI DELLA RIQUALIFICAZIONE

6 APPROCCIO TRADIZIONALE

7 APPROCCIO TRADIZIONALE RECUPERO SOLO ENERGETICO RECUPERO SOLO FORMALE RECUPERO SOLO STRUTTURALE

8 APPROCCIO TRADIZIONALE RECUPERO SOLO ENERGETICO RECUPERO SOLO FORMALE RECUPERO SOLO STRUTTURALE

9 RECUPERO SOLO ENERGETICO APPROCCIO TRADIZIONALE

10 APPROCCIO TRADIZIONALE RECUPERO SOLO ENERGETICO RECUPERO SOLO FORMALE RECUPERO SOLO STRUTTURALE

11 APPROCCIO TRADIZIONALE RECUPERO SOLO STRUTTURALE

12 APPROCCIO TRADIZIONALE APPROCCIO OLISTICO

13 Come si può adottare un approccio olistico? VITA UTILE NOMINALE ESAURITA DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE waste management? inhabitants relocation a volte inevitabile New Building 0 - restarted service life 50 years

14 Come si può adottare un approccio olistico? VITA UTILE NOMINALE ESAURITA DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE waste management? inhabitants relocation New Building RIQUALIFICAZIONE INTEGRATA Structural Retrofit from outside Energy Retrofit 0 - restarted service life 50 years 0 lengthen service life FONTE: Belleri, A., and Marini, A. (2016). Does seismic risk affect the environmental impact of exis@ng buildings? Energy and Buildings, 110,

15 FONTE: Labò S., Passoni C., Marini A., Belleri A., Camata G., Riva P., Spacone E. (2016): Diagrid for a sustainable seismic, energy, and architectural upgrade of European RC buildings. Proceedings of the XII Interna@onal Conference on Structural Repair and Rehabilita@on (CINPAR), October, 2016, Porto, Portugal.

16 Cosa significa intervenire in modo integrato? SOLUZ. ENERGETICHE + Isolamentoacappo-o Copertureven2late Serresolari Facciateven2late Fotovoltaico Etc. SOLUZ. STRUTTURALI MURATURA: Cateneperimetrali Diaframmipiano/falda Rinforzomurature C.A.: Rinforzolocale/globale Soluzioniapare2 Soluzioniaguscio

17 C.A. - RINFORZO LOCALE! C.A. - RINFORZO GLOBALE Nuove!pare! Rinforzo!pare!esisten! FONTE: Marini A., Passoni C., Belleri A., Feroldi F., Pre@ M., Riva P., Giuriani E., Plizzari G. (2016): Need for coupling energy refurbishment with structural strengthening interven@ons, in: Eutopia Urbanscape The combined redevelopment of social housing, edited by Barbara Angi, Le;eraVen@due Edizioni, Siracusa, ISBN: , pp

18 A PARETI A GUSCIO FONTE: Marini A., Passoni C., Belleri A., Feroldi F., Pre@ M., Riva P., Giuriani E., Plizzari G. (2016): Need for coupling energy refurbishment with structural strengthening interven@ons, in: Eutopia Urbanscape The combined redevelopment of social housing, edited by Barbara Angi, Le;eraVen@due Edizioni, Siracusa, ISBN: , pp

19 Cosa significa intervenire in modo integrato? SOLUZ. ENERGETICHE + Isolamentoacappo-o Copertureven2late Serresolari Facciateven2late Fotovoltaico Etc. SOLUZ. STRUTTURALI MURATURA: Cateneperimetrali Diaframmidipiano Diaframmidifalda C.A.: Rinforzolocale/globale Soluzioniapare2 Soluzioniaguscio

20 Come si possono integrare energia e struttura? A INTERVENTO( INTEGRATO(MA( DISACCOPPIATO( B INTERVENTO( INTEGRATO(ED( ACCOPPIATO( fase(i( fase(ii(

21 Come si possono integrare energia e struttura? A INTERVENTO( INTEGRATO(MA( DISACCOPPIATO( Sono interven? già applicabili con le tecnologie disponibili oggi comportano una serie di COBENEFIT: Limitano le interferenze tra i due sistemi (pon@ termici, capacità di deformazione limitata, ) Vantaggi del can@ere condiviso in termini di cos@, tempi e sicurezza Possibilità di finanziare l intervento con i risparmi energe@ci e con l eventuale aumento di spazi abita@vi Protezione dell inves@mento fase(i( fase(ii(

22 Come si possono integrare energia e struttura? B INTERVENTO( INTEGRATO(ED( ACCOPPIATO( Sono interven? a&ualmente ogge&o di ricerca possono essere studiate nuove soluzioni che compor@no ulteriori COBENEFIT: ü ü Soluzioni applicate solo dall esterno (quando possibile) Ulteriore riduzione di cos@ e tempi di posa, ad esempio impiegando soluzioni prefabbricate ed ada;abili ü Applicazione dei principi del Life Cycle Thinking

23 LCA LCC LCT Life Cycle Thinking FONTE: Passoni C., Labò S., Belleri A., Marini A., Riva P. (2017): Sustainable of post- WWII European reinforced concrete buildings. Proceedings of the 16th World Conference on Earthquake (16WCEE), January 9th to 13th 2017, Chile. Target di proge&o: Facile manutenzione, riparabilità dopo un terremoto, massima flessibilità, e ada6vità

24 Come si applicano questi interventi al patrimonio esistente? Copertura + Copertura Gruppo di Tecnica delle Costruzioni, Università di Bergamo

25 Come si applicano questi interventi al patrimonio esistente? Cappo;o isolante + Rinforzo stru;urale Gruppo di Tecnica delle Costruzioni, Università di Bergamo

26 Come si applicano questi interventi al patrimonio esistente? FONTE: Passoni C., Labò S., Marini A., Belleri A., Giardina G., Camata G., Riva P., Spacone E. (2017): Improving energy and structural performance of buildings through engineered skins in deep 12th Conference on Advanced Building Skins, 2-3 October 2017, Bern, Switzerland Gruppo di Tecnica delle Costruzioni, Università di Bergamo

27 FONTE: Passoni C., Labò S., Marini A., Belleri A., Giardina G., Camata G., Riva P., Spacone E. (2017): Improving energy and structural performance of buildings through engineered skins in deep 12th Conference on Advanced Building Skins, 2-3 October 2017, Bern, Switzerland Come si applicano questi interventi al patrimonio esistente?

28 Come si applicano questi interventi al patrimonio esistente? Hearst Tower Diagrid Structure (Foster and Partners London) Midorigaoka 1st building in Tokyo of Technology: building façade arer retrofit Takeuchi et al., 2009

29 Come si applicano questi interventi al patrimonio esistente?

30 BARRIERE E CRITICITÀ non esiste la soluzione osmale nel recupero ogni caso ha necessità diverse Rischio Sismico e Zona Clima?ca Tipo di stru&ura (muratura, c.a., etc.) Collocazione nell abitato (aggregato urbano, isolato, etc.) Archite&ura di pregio Abitata (residenza), parzialmente abitata (scuola), disabitata Etc. Ogni situazione va valutata e le soluzioni ada;ate ai singoli casi

31 Prof. Paolo Riva, Prof. Alessandra Marini, A. Belleri, C. Passoni, S. Labò Università di Bergamo Prof. Enrico Spacone, Prof. Guido Camata Università di Chieti Pescara Grazie per l attenzione