LABMATER=Laboratorio dei "Materiali e risparmio energetico" A.A.2010/2011. Materiali tradizionali dell'architettura e del risparmio energetico

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1 LABMATER=Laboratorio dei "Materiali e risparmio energetico" A.A.2010/2011 Materiali tradizionali dell'architettura e del risparmio energetico SSD ICAR/12 8 CFU Arch. Cherubina Modaffari PROGRAMMA

2 PROGRAMMA Collocazione nel progetto formativo Il corso di Materiali tradizionali dell architettura e del risparmio energetico, si colloca nel progetto formativo del corso di Studi in Storia e conservazione dei beni architettonici e ambientali-l43, con l obiettivo di portare lo studente verso la capacità di comprendere e controllare i nessi che si determinano tra l uso dei materiali e le tecniche costruttive,tra il controllo prestazionale dei materiali tradizionali e i procedimenti costruttivi, le modalità realizzative e i rapporti con il contesto e la sostenibilità ambientale. Il programma che si propone è coerente con gli obiettivi del Corso di studio, e concorre ad approfondire gli aspetti relativi alla conoscenza dei materiali tradizionali dell architettura e all adozione di soluzioni costruttive compatibili con la preesistenza, per consentire di individuare le cause dei meccanismi di degrado dei materiali e individuare gli interventi di conservazione e di restauro più appropriate ed in linea con i dispositivi legislativi sul risparmio energetico. Contenuti generali Il Laboratorio concorre alla definizione di uno dei percorsi formativi per l acquisizione delle conoscenze generali e di base previste per il secondo anno del Corso di Laurea in Storia e conservazione dei beni architettonici e ambientali, appartenente alla Classe L-43, Classe delle lauree in tecnologie per la conservazione e il restauro dei beni culturali Secondo tale orientamento, il Laboratorio è dedicato all analisi critica della costituzione materiale dell edificio, inteso come elemento centrale e, al tempo stesso, metafora dei processi di trasformazione dell ambiente antropizzato. Allo scopo di perseguire tale obiettivo, il LABMATER- Laboratorio dei "Materiali e risparmio energetico" si avvale di diversi contributi disciplinari, articolandosi come segue: - Materiali tradizionali dell'architettura e del risparmio energetico SSD ICAR/12 8 CFU - Chimica e tecnologia del restauro e della conservazione dei materiali SSD ING-IND/22 4 cfu - Fisica tecnica ambientale SSD ING-IND/11 4cfu Le tre discipline, attraverso un programma e un iter unitario, guideranno all'apprendimento - dei caratteri evolutivi dei materiali da costruzione,

3 - del linguaggio dei materiali, - dei rapporti tra caratteristiche materiali e il progetto dell esistente - della struttura e produzione dei materiali da costruzione - dell'efficienza energetica delle soluzioni costruttive - degli impieghi specifici dei materiali - del comportamento fisico dei materiali in relazione alle specifiche esigenze costruttive e di intervento La frequenza del laboratorio, obbligatoria, sarà accertata e valutata per ogni singola disciplina, attraverso prove parziali riferite allo svolgimento di tre specifici cicli di studio: - A: Ciclo Formativo - B: Ciclo Informativo - C: Ciclo Applicativo La frequenza del Laboratorio e le relative verifiche saranno certificate alla fine dell anno con l assegnazione complessiva di 16 crediti. Nell approfondimento degli specifici percorsi disciplinari, rivestono particolare importanza le interconnessioni dei temi trattati attraverso la specifica chiave di lettura dalle diverse discipline che concorrono a definire il percorso dell intero Laboratorio. I responsabili delle discipline coordinate ed eventuali esperti esterni (rappresentanti della produzione) interverranno con azioni autonome (seminari) e/o interventi complementari (lavoro istruttorio), finalizzando comunque dette azioni allo sviluppo del percorso didattico programmato. Il lavoro prodotto in aula, ed in seguito completato come risposta dei singoli studenti alla didattica frontale assorbita, sarà verificato e valutato periodicamente, in base a stati d'avanzamento programmati; le verifiche parziali potranno essere tradotte in "crediti" utili ai fini dell'esame. La verifica d anno, finalizzata alla certificazione dei 16 crediti previsti: 8(ICAR/12) + 4 (ING-IND/22) + 4 (ING-IND/11), consisterà in un colloquio che verterà sui temi trattati all interno del Laboratorio la cui valutazione, unitamente al riepilogo delle valutazioni intermedie delle esercitazioni d anno di tutte le discipline, costituiranno valutazione finale. Gli elaborati prodotti: esercizi, scritti e grafici, elaborati di sintesi documentazione fotografica, ecc, dovranno essere racchiusi in un book formato A3, che, allo scopo di meglio costituire un opportuno strumento di lettura del percorso di studio condotto, conterrà,oltre agli elaborati previsti, commenti e/o annotazioni dedotte da orientati percorsi di rielaborazione critica dei materiali prodotti.

4 La presentazione del Book è obbligatoria per poter sostenere l esame. Obiettivi formativi del corso di Materiali Tradizionali dell architettura e del risparmio energetico Il corso è finalizzato al soddisfacimento dei seguenti obiettivi didattici: L'acquisizione della necessaria conoscenza delle tecniche produttive e di messa in opera, delle prestazioni tecnologiche e delle caratteristiche di sostenibilità ambientale dei principali materiali da costruzione, per un loro uso corretto nella progettazione e nel restauro dei beni architettonici. La formazione di una capacità critica che consenta di valutare la congruenza fra scelte tecnologiche ed esigenze legate alla sicurezza, alla fruibilità all accessibilità, di coordinare l'organizzazione spaziale e strutturale degli spazi esistenti, anche in rapporto a determinate esigenze di rispetto del contesto esistente. L'acquisizione di una metodologia operativa in grado di evidenziare, interpretare e successivamente controllare i nessi tra la fase di diagnosi dell edificio esistente e la definizione della categoria d intervento per una progettazione dei singoli elementi costruttivi e delle modalità di impiego nel sistema, tenendo conto dei procedimenti esecutivi, delle istanze normative, dei criteri di compatibilità tecnologica e ambientale. Il corso si propone perciò di fornire adeguate conoscenze in ordine alle caratteristiche, alle modalità di produzione, alla tecniche di impiego di elementi e materiali tradizionali, per l adeguamento ai nuovi standards normativi sul risparmio energetico. Articolazione del corso Il Corso, in risposta ai termini di articolazione del Laboratorio nei tre percorsi di base indicati e cioè: Ciclo Formativo, Ciclo Informativo e Ciclo Applicativo, si struttura come segue. Modulo A Cultura dei materiali e cultura materiale Definizioni, classificazioni, e sistematizzazione storico-critica dei materiali, delle tecniche d utilizzazione e dei fattori di produzione; fondamenti di ecologia applicata ai processi di trasformazione ambientale e ai cicli produttivi del materiale dell architettura; Cultura dei materiali e cultura del progetto: rapporti tra materia e forma; i materiali ed i principi costruttivi nella storia dell architettura; i materiali e le soluzioni tecnologiche a basso impatto, riuso, riciclo;

5 i problemi fisico tecnici dell ambiente confinato; condizionamenti ambientali per il benessere dell uomo; il comportamento fisico dei materiali da costruzione, in relazione alle esigenze ambientali: problemi di termodinamica, illuminotecnica, acustica. Modulo B La scienza dei materiali come supporto conoscitivo indispensabile per la comprensione del loro comportamento e del loro impiego in edilizia; riferimenti alle finalità esigenziali e prestazionali e ai principi di ecosostenibilità: la qualità dei materiali da costruzione; gli obiettivi di benessere ambientale e di ecosostenibilità delle scelte; il processo costruttivo; l organismo edilizio come sistema di funzioni; i percorsi delle informazioni sui materiali; Il modulo prevede l'elaborazione di schede tecnico-grafiche sui materiali e sugli elementi tecnici alternativi, dal settore della produzione edilizia. Modulo C Studio critico, della ecologicità delle scelte costruttive, dei parametri energetico-ambientali e delle caratteristiche prestazionali rispetto ad una scelta appropriata di materiali e componenti, per coniugare gli interventi di trasformazione al contesto d inserimento. Rapporto tra edificio e risparmio energetico;il concetto di sviluppo sostenibile e analisi delle fasi realizzative di una costruzione. Il significato di efficienza energetica e risparmio energetico; i concetti di passive buildings, low-energy buildings e zero energy buildings (edifici passivi, a basso consumo energetico e a consumo zero). Normative nazionali sull efficienza energetica, le fonti energetiche rinnovabili e la certificazione energetica degli edifici. L analisi del ciclo di vita (life cycle assessment) per la scelta di materiali e componenti di un edificio, al fine di ridurne i consumi e valutarne l impatto ambientale. Esempi di edifici energeticamente efficienti. Esercitazione Secondo gli indirizzi metodologici indicati ed in relazione agli argomenti dei tre cicli di studio di cui in precedenza, gli studenti sono chiamati a svolgere esercitazioni e verifiche intermedie, secondo scadenze da precisare. Saranno temi di esercitazione 1. IL RAPPORTO EDIFICIO/TERRENO: Elaborazione di schede contenenti soluzioni tecnico-costruttive e loro scomposizioni in materiali

6 ed elementi tecnici, da adottare per la comprensione delle complesse relazioni che esistono tra edificio e suolo. 2. IL RAPPORTO STRUTTURA PORTANTE / PROBLEMATICHE FUNZIONALI: La logica degli spazi va rapportata alla logica delle funzioni, così come le caratteristiche dei materiali costruttivi e i loro impieghi vanno messi sempre in relazione a problemi di protezione, stabilità, durata, oltre che di espressività formale. Si richiede l elaborazione di schede tecnico-grafiche che dovranno contenere alternative costruttive relative alla struttura portante ( puntiforme o superficiale ); alternative costruttive più ricorrenti in relazione alle problematiche di staticità, durabilità, sostenibilità; elementi di contenimento orizzontale e verticale. 3. RAPPORTO COSTRUZIONE/AMBIENTE: (influenza del clima sul progetto). Si tratta di individuare quali ricadute prestazionali possono interessare il progetto di un edificio per consentire il raggiungimento di adeguati livelli di qualità; intendendo, quest ultima, come risultante non solo dell organizzazione delle variabili fisico-spaziali e funzionali, ma anche delle componenti ambientali esterne che, determinate dal più generale processo insediativo, incidono in maniera diretta e rilevante sulla qualità complessiva. Le alternative tecniche richieste dovranno verificare come l edificio con le sue caratteristiche materiche, morfologiche, dimensionali e tecnico-costruttive, è in grado di stabilire un rapporto con l ambiente esterno, tale da produrre variazioni e notevoli alterazioni delle condizioni di comfort termico. Gli ambiti problematici da considerare sono: - Le componenti biofisiche e microclimatiche nel processo di progettazione: ricadute sull edificio (microclima; benessere termoigrometrico, ecc.). - Qualità ecologica dei materiali da costruzione: analisi delle prestazioni ambientali richieste ai materiali e ai componenti impiegati nell edilizia definendo processi produttivi e controlli di qualità adeguati alla finalità ecologica degli interventi. L involucro edilizio non è concepito come una semplice barriera, ma piuttosto come un filtro selettivo, dotato della capacità di annettere e/o respingere gli effetti indotti da condizioni ambientali esterne: il comfort ambientale indoor dipende, oltre che dalla qualità, anche dai modi di impiego delle tecnologie del costruire, in funzione del complesso delle variabili ambientali che agiscono all esterno dell edificio. L edificio, con le sue caratteristiche materiche, dimensionali e tecnico-costruttive, deve essere in grado di garantire all interno dell ambiente costruito caratteristiche di benessere e comfort termico, acustico, visivo.

7 Nella redazione degli elaborati previsti riferiti all approfondimento degli specifici temi indicati, rivestono particolare importanza le interconnessioni dei temi trattati attraverso la specifica angolazione dalle diverse discipline che concorrono a definire il percorso dell intero Laboratorio. A supporto di tali attività sarà fornito preventivamente materiale didattico, con bibliografie specifiche, schede bibliografiche-tipo, schede conoscitive su sistemi tecnologici, materiale antologico, ecc. RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI Relativamente agli aspetti definitori Asimow M. (1968), Principi di progettazione, Marsilio, Padova Blachére G. (1971), Saper costruire, Hoepli, Milano Boaga G. (1990), Tecnologia delle costruzioni, Ed. Calderoni, Bologna Maggi P. N. (1994) Il processo edilizio.metodi e strumenti di progettazione edilizia,vol.1.ed. CittàStudi, Torino Nardi G. (1986), Le nuove radici antiche, F. Angeli, Milano Quaroni L. (1977), Progettare un edificio, Mazzotta, Milano Relativamente agli aspetti ambientali Bagnato F.,Milazzo L., Modaffari C. (2008), Sistemi e Metodologie per il Monitoraggio Ambientale e Tecnologico negli interventi Calabria di riqualificazione del costruito, Falzea, Reggio Banham R. (1978), Ambiente e tecnica nell Architettura moderna, Laterza, Bari Butera F.M. (1995), Architettura e ambiente, Etas libri, Milano. De Capua A. (2002), Nuovi paradigmi per il progetto sostenibile. Contestualità, Adattabilità, Durata, Dismissione, Gangemi, Roma Francese D. (1996), Architettura bioclimatica, UTET, Torino Losasso M. (a cura di) (2005), Progetto e innovazione:nuovi scenari per la costruzione e la sostenibilità del progetto architettonico, Clean, Napoli Paolella A. (2001), L'edificio ecologico. Obiettivi Riconoscibilità Caratteri Tecnologie, Gangemi, Roma. Quattrone D. (2004), Ambizione ecologica delle soluzioni costruttive, Falzea, Reggio Calabria Relativamente agli aspetti tecnico-costruttivi AA.VV. (1996)Manuale di Progettazione edilizia, vol. 1, 2, 3, 4, 5, 6, Hoepli, Milano Caturano U. (1996),Le tecnologie dei materiali tra progetto ed innovazione, F. Angeli, Milano Cellini F. (1996), Manualetto, Città Studi, Milano Ferrante T. (2008), Legno e innovazione, Alinea, Firenze

8 Legnante E. et alii (1999), Progettare per costruire, Maggioli, Rimini Mandolesi E. (1983), Edilizia, vol. 1, 2, 3, 4, UTET, Torino Mecca S. (1991), Il progetto edilizio esecutivo, NIS, Roma Mutti / Provenziani (1988), Tecniche costruttive per l'architettura, Kappa, Roma Nesi A.(a cura di)(2008) Progettare con l informazione. Percorsi e gestione delle informazioni tecniche per la promozione e il controllo dell innovazione nei materiali architettura.. Gangemi Editore, Roma. e nel progetto di Reid E. (1994), Capire gli edifici, Zanichelli, Bologna Zevi B. (1996), Il nuovo manuale dell'architetto, Mancosu, Roma Guglielmi E. (1991), Il progetto architettonico. I disegni dell esecutivo 2, NIS, Roma M.C. Torricelli, R. Del Nord, P.Felli (2004), Materiali e tecnologie dell architettura, ed. Laterza, Bari