La chiesa Dives in Misericordia a Roma I materiali cementizi fotocatalitici: architettare la sostenibilità Gian Luca Guerrini CTG Italcementi Group - Bergamo FAST Milano 10 Giugno 2009
Fotocatalisi Sfruttando l energia luminosa, i fotocatalizzatori inducono la formazione di reagenti fortemente ossidanti che sono in grado di decomporre, per ossidazione, le sostanze tossiche organiche e inorganiche presenti nell atmosfera. La fotocatalisi, quindi, non fa altro che accelerare quei processi di ossidazione che avrebbero comunque luogo in natura ma ad una velocità molto bassa permettendo così la rapida decomposizione degli inquinanti. FAST-Milano, 10.06.09 Costruire per la qualità della vita. Expo 20015 un occasione per la vita 2
Il principio attivo della fotocatalisi Biossido di titanio (TiO 2 ) C.B V v.s. NHE 0 Esiste in due forme UV Foto-inattivo Rutilo λ< 380nm + V.B. Fotocatalizzatore Foto-attivo Anatasio 1 2 3 Cl 2 H 2 O 2 O 3 TiO 2 foto-eccitato FAST-Milano, 10.06.09 Costruire per la qualità della vita. Expo 20015 un occasione per la vita 3
Fotocatalisi dei materiali cementizi Meccanismo di decomposizione degli inquinanti dell aria, in presenza di superfici cementizie fotocatalitiche FAST-Milano, 10.06.09 Costruire per la qualità della vita. Expo 20015 un occasione per la vita 4
Lo sviluppo dei prodotti Programma R&D sulla fotocatalisi di materiali cementizi BATIMAT Chambéry, Cité des Arts et de la Musique Lancio TX Millennium Per applicaz. autopulenti Chiesa Dives in Misericordia Prova Rodammina (CSTB)) 1995 1996 1999 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Avvio progetto europeo PICADA Calusco - Bergamo Conclusione del progetto PICADA Pubblicazione delle prime norme UNI Primo deposito di domanda di brevetto Segrate - Milan Ricerca sulle proprietà di disinquinamento Lancio del TX Active (metodi di prova, street canyon) FAST-Milano, 10.06.09 Costruire per la qualità della vita. Expo 20015 un occasione per la vita 5
Le prime prove realizzative La prima applicazione significativa di prodotti cementizi fotocatalitici è stata senza dubbio la Chiesa Dives in Misericordia di Roma per la quale, su richiesta dell architetto americano Richard Meier, i laboratori CTG- Italcementi Group hanno messo a punto un calcestruzzo bianco avente la proprietà di mantenere nel tempo il colore originario. 1997: primi pannelli (prototipi) scala 1:4 1998: primi panelli (prototipi) scala1:1 3x2 m FAST-Milano, 10.06.09 Costruire per la qualità della vita. Expo 20015 un occasione per la vita 6
Dalle prove alla realizzazione Le prime prove di getto sono avvenute nel 1997-8, ben prima dell inizio della costruzione della Chiesa. I primi risultati sono stati presentati nel 1998 in congressi Italiani ed internazionali. La chiesa è stata inaugurata nel 2002 e, fin dal 2000, il colore dei pannelli delle tre vele sono stati monitorati per verificare il mantenimento del colore. FAST-Milano, 10.06.09 Costruire per la qualità della vita. Expo 20015 un occasione per la vita 7
Misure colorimetriche vela 1 vela 2 vela 3 Parete nord mappa delle misure sail1 external wall sail 2 external wall sail 3 external wall sail1 internal wall sail 2 internal wall sail 3 internal wall FAST-Milano, 10.06.09 Costruire per la qualità della vita. Expo 20015 un occasione per la vita 8
Misure colorimetriche FAST-Milano, 10.06.09 Costruire per la qualità della vita. Expo 20015 un occasione per la vita 9
Misure colorimetriche Cité de la Musique et des Beaux Arts Chambéry (F) - 2001 FAST-Milano, 10.06.09 Costruire per la qualità della vita. Expo 20015 un occasione per la vita 10
Dal mantenimento del colore all effetto disinquinante La ricerca è stata anche indirizzata al fine di sviluppare prodotti in grado di degradare sulla superficie agenti inquinanti gassosi (NOx, SOx, CO). In confronto con altri materiali da costruzione, questi cementi speciali sono capaci di absorbire i gas sulla superficie, trasformarli in ioni non pericolosi e bloccarli sotto forma di nitrato di calcio, solfato di calcio (gesso) e carbonato di calcio (calcare). Queste sostanze sono in parte mineralizzate sulla superficie ed in parte possono essere rimosse sotto forma di lisciviazione (pioggia) o di lavaggio con acqua. FAST-Milano, 10.06.09 Costruire per la qualità della vita. Expo 20015 un occasione per la vita 11
Linee di cementi TX Active TX Arca Linea Architettura TX Aria Linea Ambiente Effetto autopulenza (mantenimento colore) Effetto disinquinante FAST-Milano, 10.06.09 Costruire per la qualità della vita. Expo 20015 un occasione per la vita 12
Prodotti cementizi fotocatalitici Calcestruzzo prefabbricato e preconfezionato Rivestimenti verticali (malte premiscelate, pitture) Leganti cementizi Calce idraulica naturale e relativi prodotti FAST-Milano, 10.06.09 Costruire per la qualità della vita. Expo 20015 un occasione per la vita 13
La città ideale FAST-Milano, 10.06.09 Costruire per la qualità della vita. Expo 20015 un occasione per la vita 14
Applicazioni orizzontali Stazioni FS Zona 30 Pav. decorata Carrabile e pedonale Centro Comm. Centri Sportivi Autosili FAST-Milano, 10.06.09 Costruire per la qualità della vita. Expo 20015 un occasione per la vita 15
Copertura superfici verticali Galleria Opere storiche Pittura colorata Capannoni industriali Alberghi Abitazioni Palazzine uffici FAST-Milano, 10.06.09 Costruire per la qualità della vita. Expo 20015 un occasione per la vita 16
Realizzazioni in Francia, Spagna e U.S.A. Bordeaux (F) Hôtel de Police Roissy CDG (F) Sede Air France Louisiana State University (U.S.A.) Campo di basket Castellòn (E) Palazzina commerciale FAST-Milano, 10.06.09 Costruire per la qualità della vita. Expo 20015 un occasione per la vita 17
Recenti realizzazioni in Italia (esempi) Bergamo Cls gettato in opera Roma E.U.R. Serbatoio pensile (pittura) Bergamo Pannelli prefabbricati Monza Zona 30 Roma Tunnel (pittura+illuminazione) FAST-Milano, 10.06.09 Costruire per la qualità della vita. Expo 20015 un occasione per la vita 18
Prossime realizzazioni in Italia Milano Centro direzionale Vimercate Centro direzionale Segrate - Chiesa FAST-Milano, 10.06.09 Costruire per la qualità della vita. Expo 20015 un occasione per la vita 19
Nuove tecnologie (pavimentazioni) viabilità urbana Nuovi progetti Manutenzione ordinaria Pista ciclabile Fermata bus Parcheggio Marciapiede Tecnologia fotocatalitica TX Percocem asfalto a percolazione totale con slurry cementizio calcestruzzi bocciardati o con aggregato esposto FAST-Milano, 10.06.09 Costruire per la qualità della vita. Expo 20015 un occasione per la vita 20
Valutazione dell efficacia In condizioni ottimali di illuminazione e attività del fotocatalizzatore risulta che 1000 m 2 di superficie fotocatalitica sono capaci di pulire un volume di aria di 200.000 m 3 al giorno (considerando 10 ore di illuminazione/giorno). Ne consegue che 1 m 2 di superficie fotocatalitica può pulire un volume di 200 m 3 al giorno. Sulla base di un modello approssimato per la città di Milano si può ipotizzare che il trattamento del 15% delle superfici esterne di edifici/strade possono abbattere significativamente gli inquinanti urbani FAST-Milano, 10.06.09 Costruire per la qualità della vita. Expo 20015 un occasione per la vita 21
Grazie per la vostra attenzione! Gian Luca Guerrini project by Richard Mayer Bergamo ITCLab building KilometroRosso (certificato LEED) in costruzione