EDIFICI INTELLIGENTI: TECNOLOGIE PER COSTRUIRE IL FUTURO

Lo stato della ricerca sulle nuove
tecnologie del costruire

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PROGRAMMI E AMBITI DI RICERCA FUTURI

SMART
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PROGRAMMA SMART CITY
Programma della Comunità Europea che, con l...
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PROGRAMMA QUADRO HORIZON 2020
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NET ZERO ENERGY BUILDINGS
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ECOCOMPATIBILITA

ECOCOMPATIBILITA EDILIZIA
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ECOCOMPATIBILITA

APPLICAZIONI DELL’LCA

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CITTA’

IL PROGRAMMA EUROPEO CONCERTO
CONCERTO è un’iniziativa ...
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CITTA’

IL PROGETTO EUROPEO CONCERTO AL PIANO (Alessandria)
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IL NUOVO ECOVILLAGGIO
1. Efficienza Energetica
Isolamento in fi...
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NZEB

LA STEINHUDE SEA RECREATION
FACILITY
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I PROGETTI DI RICERCA INDUSTRIALE
SPERIMENTALE GESTITI DA POLIGH...
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COMPONENTI

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GRE_EN_S - GREen ENvelope System

Progettazione, rea...
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SI2 – Sistemi Isolanti Innovativi
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BLOCK- PLASTER
Sistema autoportante d’involucro a el...
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Lo stato della ricerca sulle nuove tecnologie del costruire - carbonaro

  1. 1. EDIFICI INTELLIGENTI: TECNOLOGIE PER COSTRUIRE IL FUTURO Lo stato della ricerca sulle nuove tecnologie del costruire Arch. Corrado Carbonaro 5 dicembre 2013
  2. 2. EDIFICI INTELLIGENTI: TECNOLOGIE PER COSTRUIRE IL FUTURO TEMI PROGRAMMI E AMBITI DI RICERCA FUTURI SMART CITY HORIZON 2020 NZEB Net Zero Energy Buildings Eco compatibilità edilizia LCA Arch. Corrado Carbonaro 5 dicembre 2013
  3. 3. EDIFICI INTELLIGENTI: TECNOLOGIE PER COSTRUIRE IL FUTURO PROGRAMMA SMART CITY Programma della Comunità Europea che, con la risoluzione adottata a marzo 2010, sostiene le città e le regioni affinché sviluppino strategie ambiziose e pionieristiche per ottenere entro il 2020 una riduzione del 40% delle emissioni di gas a effetto serra, attraverso l'uso sostenibile e la produzione di energia. OBIETTIVI PROGRAMMI TEMPI Deadline 2020 FINANZIAMENTO 11 Miliardi di € MODALITA DI FINANZIAMENTO Differente a seconda dei bandi sicurezza ambientale ed energetica vantaggi socio-economici in termini di qualità della vita Occupazione Sviluppo delle imprese locali responsabilizzazione dei cittadini Diffusione delle migliori pratiche in termine di energia sostenibile Attivazione del mercato delle tecnologie a basse emissioni. Ciò richiederà approcci sistemici e innovazione organizzativa, che comprende l'efficienza energetica, tecnologie a basse emissioni e la gestione intelligente della domanda e dell'offerta. Arch. Corrado Carbonaro 5 dicembre 2013
  4. 4. EDIFICI INTELLIGENTI: TECNOLOGIE PER COSTRUIRE IL FUTURO PROGRAMMA QUADRO HORIZON 2020 Programma Quadro della Comunità Europea di Ricerca e Innovazione che raggruppa in un unico quadro di riferimento e con un unico set di regole tutti i finanziamenti per la ricerca e l’innovazione con tre obiettivi strategici: Excellent Science (24,6 Miliardi di Euro) per supportare il settore scientifico Europeo. Industrial Leadership (17,9 miliardi), per il sostegno alla ricerca e l'innovazione dell'industria europea, grazie a programmi che prevedono anche : Leadership in enabling and industrial technologies, Nanotechnologies, Advanced materials, Innovation in SMEs Societal challenges (31,7 miliardi), per superare le sfide sociali e per attuare le politiche di sviluppo unitario relativamente anche ai settori : Health, demographic change and wellbeing, clean and efficient energy, Smart, green and integrated transport, Climate action, resource efficiency and raw materials, Inclusive, innovative and secure societies. Arch. Corrado Carbonaro PROGRAMMI TEMPI 2024 -2020 FINANZIAMENTO 80 Miliardi di € MODALITA DI FINANZIAMENTO 70% dei costi ammissibili per le attività di dimostrazione 100% dei costi ammissibili per tutte le altre attività 5 dicembre 2013
  5. 5. EDIFICI INTELLIGENTI: TECNOLOGIE PER COSTRUIRE IL FUTURO PROGRAMMI NET ZERO ENERGY BUILDINGS Edificio a energia quasi zero": edificio ad altissima prestazione energetica(…). Il fabbisogno energetico molto basso o quasi nullo è coperto in misura significativa da energia da fonti rinnovabili, prodotta all'interno del confine del sistema (in situ); DIRETTIVA 31/2010/CE DL 4 giugno 2013, n. 63 dal 31° dicembre 2018 gli edifici pubblici di nuova edificazione TEMPI Dal 2018 FINANZIAMENTO Finanziamenti da individuare MODALITA DI FINANZIAMENTO Da individuare dal 31° dicembre 2020 tutti gli edifici privati di nuova edificazione Studio dell’ECBCS Annex 52 / SHC Task 40 Lo studio ancora in fase di svolgimento si è interrogato circa: I metodi di calcolo delle performance Gli obiettivi da raggiungere Unitarietà delle definizioni Le strategie da adottare Le tecnologie da utilizzare Arch. Corrado Carbonaro 5 dicembre 2013
  6. 6. EDIFICI INTELLIGENTI: TECNOLOGIE PER COSTRUIRE IL FUTURO ECOCOMPATIBILITA ECOCOMPATIBILITA EDILIZIA TRAMITE LIFE CYCLE ASSESSMENT Life Cycle Thinking è un modo di pensare per riconoscere le nostre scelte come parte di un sistema di eventi interconnessi. Life Cycle Assessment di un prodotto è un metodo discendente dal LCT, che permette di analizzare le implicazioni ambientali di un prodotto o sistema lungo tutto il suo ciclo di vita - "dalla culla alla tomba“ Arch. Corrado Carbonaro 5 dicembre 2013
  7. 7. EDIFICI INTELLIGENTI: TECNOLOGIE PER COSTRUIRE IL FUTURO ECOCOMPATIBILITA APPLICAZIONI DELL’LCA Arch. Corrado Carbonaro 5 dicembre 2013
  8. 8. EDIFICI INTELLIGENTI: TECNOLOGIE PER COSTRUIRE IL FUTURO CITTA’ IL PROGRAMMA EUROPEO CONCERTO CONCERTO è un’iniziativa lanciata dalla Commissione Europea , che fa parte del programma quadro di ricerca diretto dalla DG Energia e Trasporti: ne fanno parte 58 comunità ripartite su 22 progetti CONCERTO sostiene le comunità locali nello sviluppo e nell’applicazione di strategie e azioni concrete che siano al tempo stesso sostenibili e molto efficienti dal punto di vista energetico Gli obiettivi generali dei progetti CONCERTO sono:  Ottimizzare l’integrazione di tecnologie della costruzione a basso consumo energetico  Progredire nelle 3 aree di tecnologie selezionate: edilizia a basso consumo energetico, fornitura di energia rinnovabile e distribuzione  Migliorare le procedure di controllo e verifica  Dare prova di un’applicazione su larga scala in condizioni tecniche ed economiche simili a quelle del mercato. Arch. Corrado Carbonaro 5 dicembre 2013
  9. 9. EDIFICI INTELLIGENTI: TECNOLOGIE PER COSTRUIRE IL FUTURO CITTA’ IL PROGETTO EUROPEO CONCERTO AL PIANO (Alessandria) NUOVO ECO-VILLAGGIO 104 appartamenti, e caratterizzati da: 1.Elevata efficienza energetica 2.Utilizzo di fonti rinnovabili 3.Riorganizzazione dello smaltimento dei rifiuti, del verde, della mobilità NUOVA CASA ANZIANI 50 nuove abitazioni ecologiche appartenenti all’Istituto Sociale per la Vecchiaia ad elevata efficienza energetica CENTRALE DI COGENERAZIONE DI QUARTIERE Fornirà energia termica ed elettrica a tutto il quartiere RETROFIT 1. Controllo energetico degli edifici (su 240.000 m 2 di abitazioni) 2. Programma di risparmio energetico su 300 appartamenti o 24,000 m2 di superficie equivalente 3. Programma di retrofit energetico su 48,000 m2 di superficie residenziale Arch. Corrado Carbonaro RENEW Riqualificazione edilizia ed energetica di 299 abitazioni di proprietà dell’ATC di Alessandria 5 dicembre 2013
  10. 10. EDIFICI INTELLIGENTI: TECNOLOGIE PER COSTRUIRE IL FUTURO IL NUOVO ECOVILLAGGIO 1. Efficienza Energetica Isolamento in fibra di legno (14 cm); Serramenti a teglio termico con vetri tripli bassoemissivi (U= 1,6 W/m2K): Serre solari passive ; Valvole termostatiche; Aerazione meccanica con recupero del calore (50%); Casa microclimatica n° piani: 5 No. appartamenti: 40 Casa d’angolo n° piani: 8 No. appartamenti: 40 Impianto solare termico 2. Fonti rinnovabili Allacciamento alla rete di teleriscaldamento di per la produzione di A.C.S. quartiere connessa con la centrale di trigenerazione a biomassa; Impianto fotovoltaico integrato con la copertura per la produzione di energia elettrica; Solare termico a tubi sottovuoto per abbattere del 60% il fabbisogno di A.C.S. 3. Lighting Illuminazione artificiale interna ed esterna da elevata efficienza; Elevati rapporti aeroilluminanti (1/6); Serre solari passive apribili nella fase estiva Arch. Corrado Carbonaro CITTA’ Impianto fotovoltaico integrato nella copertura “Atrio” per la creazione di un mesoclima nella stagione invernale, apribile nella fase estiva 5 dicembre 2013
  11. 11. EDIFICI INTELLIGENTI: TECNOLOGIE PER COSTRUIRE IL FUTURO NZEB LA STEINHUDE SEA RECREATION FACILITY La Steinhude Sea Recreation Facility è una struttura situata su un isola di quarantaseimila metri quadrati per la ricreazione e la conservazione della natura, localizzata sul più grande lago d'acqua dolce nel nord della Germania La struttura era un Top Ten Green Building selezionata dalla American Institute of Architects COTE per celebrare la Giornata della Terra 2003. L’autosufficienza energetica è stata realizzato tramite l’installazione di: Impianto foitovoltaico collettori solari ad acqua calda, Un impianto di cogenerazione a olio vegetale, massimizzazione dell’illuminazione naturale e ventilazione naturale, sistemi solari passivi, building automation, materiali ad alte efficienze termoigrometriche, Sistema di raccolta acque grigie, Materiali ecocompatibili; Project: Randal Stout Architect Client: City of Steinhude, Germany Completed June 2000 Arch. Corrado Carbonaro 5 dicembre 2013
  12. 12. EDIFICI INTELLIGENTI: TECNOLOGIE PER COSTRUIRE IL FUTURO I PROGETTI DI RICERCA INDUSTRIALE SPERIMENTALE GESTITI DA POLIGHT COMPONENTI E SVILUPPO Il Polo d’Innovazione POLIGHT gestisce i fondi di finanziamento per progetti di R&S nei campi della bioedilizia e dell’idrogeno. Ad oggi sono stati finanziati nell’ambito della misura Poli di Innovazione 41 progetti (28 nel settore Edilizia Sostenibile e 12 nel campo dell’idrogeno e pile a combustibile) e12 studi di fattibilità (10 nel settore ES e 2 per l’idrogeno) per un totale di 25 milioni di Euro e un contributo dalla Regione Piemonte di circa 13,5 milioni di Euro. Il sistema Energyskin utilizza una pompa di calore che preleva l’energia della facciata (principalmente quella persa dell’edificio) e la “pompa”ad una temperatura opportuna, all’interno dell’edificio. Vantaggi: risparmi energetici per il riscaldamento; risparmi energetici per il riscaldamento; costi contenuti e senza perdita di volumetria; alternativa alle pompe di calore geotermiche, specialmente nel caso di fabbricati alti. Arch. Corrado Carbonaro 5 dicembre 2013
  13. 13. EDIFICI INTELLIGENTI: TECNOLOGIE PER COSTRUIRE IL FUTURO COMPONENTI ENERGYSKIN prototipo di una tecnologia ad elevata efficienza d’involucro Energyskin è un sistema di climatizzazione per edifici a facciata continua (alluminio o vetro-alluminio), che consente di realizzare costruzioni a basso consumo, senza penalizzare lo spessore delle pareti e la loro estetica. Il sistema Energyskin utilizza una pompa di calore che preleva l’energia della facciata (principalmente quella persa dell’edificio) e la “pompa”ad una temperatura opportuna, all’interno dell’edificio. Vantaggi: risparmi energetici per il riscaldamento; risparmi energetici per il riscaldamento; costi contenuti e senza perdita di volumetria; alternativa alle pompe di calore geotermiche, specialmente nel caso di fabbricati alti. PARTECIPANTI: Savio Spa Fresia Alluminio Spa GStramandinoli Srl Fresia Alluminio Spa Politecnico di Torino - DENERG e DAD Capetti Elettronica Srl AMET Srl Contati: Savio - Claudio Lucato, c.lucato@thesan.com Arch. Corrado Carbonaro 5 dicembre 2013
  14. 14. EDIFICI INTELLIGENTI: TECNOLOGIE PER COSTRUIRE IL FUTURO COMPONENTI GRE_EN_S - GREen ENvelope System Progettazione, realizzazione e monitoraggio di un “sistema parete verde” ecocompatibile  risparmi energetici per il riscaldamento;  costi contenuti e senza perdita di volumetria;  Modulare e leggero;  pre-coltivato;  da prodotti riciclati e di scarto (fibra di cocco, feltrini sottosedia, viscosa di origine naturale);  ad elevate prestazioni (agronomiche, termiche, acustiche, diluizione tvoc);  facile da trasportare e installare;  facile da manutenere (ridotto fabbisogno idrico annuale, ridotte potature di contenimento annue);  disassemblabile (potenziale riciclabilità degli strati funzionali del sistema);  a km 0 (legato a realta’ produttive del territorio);  a costo contenuto rispetto ad altri sistemi di rivestimento vegetale. Contatti: https://www.facebook.com/greens2013 www.gre-en-s.com Arch. Corrado Carbonaro 5 dicembre 2013
  15. 15. EDIFICI INTELLIGENTI: TECNOLOGIE PER COSTRUIRE IL FUTURO COMPONENTI SI2 – Sistemi Isolanti Innovativi Le attività sperimentali sono state incentrate sulla realizzazione di prototipi di sistemi isolanti per L’edilizia esistente o storica, laddove cioè non è possibile intervenitre con soluzioni d’involucro esterne. Termointonaco VGT: termointonaco con calce idraulica naturale e granulato di tutolo di mais; Termointonaco CORK: a base di sughero riciclato dai tappi, fibra di paglia, tutolo di mais. Intonaco PCM: a base di gesso con calce aerea e PCM in capsule. Colla per Pannello isolante in cannicciato palustre: con calce e leganti idraulici; Termointonaco di sughero riciclcato Bioart: termointonaco a base di calce idraulica naturale con sughero riciclato, fibra di cocco, perlite espansa; Intonachino termico Bioart: a base di sughero riciclato dai tappi, calce idraulica naturale, polvere di mandorle e nocciole, cellulosa; Pittura temica Bioart: con calce, terra gialla, sughero riciclato, gomma arabica; Massetto termico: calce, sughero riciclati, fibra di kenaf. Contati: corrado.carbonaro@polito.it Arch. Corrado Carbonaro 5 dicembre 2013
  16. 16. EDIFICI INTELLIGENTI: TECNOLOGIE PER COSTRUIRE IL FUTURO COMPONENTI BLOCK- PLASTER Sistema autoportante d’involucro a elevate prestazioni energetico-ambientali BLOCK-PLASTER è un sistema costruttivo per involucri opachi costituito da blocchi in laterizio assemblati ad incastro con strati che assolvono funzioni diverse garantendo velocità e bassi costi ambientali e economici in fase di cantierizzazione e smaltimento. Il sistema è caratterizzato da: Elevato isolamento termico Elevata inerzia termica Comportamento adattativo Elevate prestazioni in spessori contenuti Flessibilità Assemblabilità a secco Riduzione dei tempi di costruzione Ridotto impiego di risorse in fase realizzativa Riduzione e controllo dei VOC Riduzione dei rifiuti da cantiere Smontabilità e riciclabilità degli elementi. Arch. Corrado Carbonaro 5 dicembre 2013
  17. 17. EDIFICI INTELLIGENTI: TECNOLOGIE PER COSTRUIRE IL FUTURO CONCLUSIONE La professione dell’Architetto e le sfide del futuro La complessità del sistema edificio-impianto e le sfide dell’immediato futuro spingono sempre più ad un approccio olistico al progetto architettonico. Il privilegio concesso da sempre agli architetti di guidare la fase di ideazione di un processo progettuale e di coordinare le competenze tecniche che vi afferiscono, deve essere difeso attraverso una acquisizione di maggiore competenza transdisciplinare e all’apertura, nella fase di progettuale a tutti i soggetti coinvolti nel processo edilizio. Il rischio di ricorrere alle competenze tecniche, successivamente alla fase di generazione, è quello di perdere la leadership e la paternità del progetto architettonico. Arch. Corrado Carbonaro 5 dicembre 2013
  18. 18. EDIFICI INTELLIGENTI: TECNOLOGIE PER COSTRUIRE IL FUTURO Lo stato della ricerca sulle nuove tecnologie del costruire Arch. Corrado Carbonaro, Politecnico di Torino, Responsabile tecniclo Laboratorio materiali e componenti dell’Architettura “R.Mattone” D.VALE - Distretto dei Dipartimenti di Architettura e Design e Interateneo di Scienze, Progetto e Politiche del Territorio e-mail: corrado.carbonaro@polito.it Arch. Corrado Carbonaro 5 dicembre 2013

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