Lo stato della ricerca sulle nuove tecnologie del costruire

EDIFICI INTELLIGENTI: TECNOLOGIE PER COSTRUIRE IL FUTURO

Arch. Corrado Carbonaro 5 dicembre 2013

TEMI

Arch. Corrado Carbonaro

PROGRAMMI E AMBITI DI RICERCA FUTURI

5 dicembre 2013

EDIFICI INTELLIGENTI: TECNOLOGIE PER COSTRUIRE IL FUTURO

NZEBNet Zero Energy

Buildings

SMART CITY

Ecocompatibilità

ediliziaLCA

HORIZON 2020

PROGRAMMI

Arch. Corrado Carbonaro 5 dicembre 2013

EDIFICI INTELLIGENTI: TECNOLOGIE PER COSTRUIRE IL FUTURO

PROGRAMMA SMART CITY

OBIETTIVIsicurezza ambientale ed energeticavantaggi socio-economici in termini di qualità della vitaOccupazioneSviluppo delle imprese localiresponsabilizzazione dei cittadiniDiffusione delle migliori pratiche in termine di energia sostenibileAttivazione del mercato delle tecnologie a basse emissioni.

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.

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.

TEMPIDeadline 2020FINANZIAMENTO 11 Miliardi di €MODALITA DI FINANZIAMENTODifferente a seconda dei bandi

PROGRAMMI

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EDIFICI INTELLIGENTI: TECNOLOGIE PER COSTRUIRE IL FUTURO

PROGRAMMA QUADRO HORIZON 2020 TEMPI2024 -2020FINANZIAMENTO 80 Miliardi di €MODALITA DI FINANZIAMENTO70% dei costi ammissibili per le attività di dimostrazione 100% dei costi ammissibili per tutte le altre attività

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.

PROGRAMMI

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NET ZERO ENERGY BUILDINGS

TEMPIDal 2018FINANZIAMENTO Finanziamenti da individuareMODALITA DI FINANZIAMENTODa individuare

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);

dal 31° dicembre 2020 tutti gli edifici privati di nuova edificazione

DIRETTIVA 31/2010/CE

DL 4 giugno 2013, n. 63

dal 31° dicembre 2018 gli edifici pubblici di nuova edificazione

Studio dell’ECBCS Annex 52 / SHC Task 40Lo studio ancora in fase di svolgimento si è interrogato circa:I metodi di calcolo delle performanceGli obiettivi da raggiungereUnitarietà delle definizioniLe strategie da adottareLe tecnologie da utilizzare

ECOCOMPATIBILITA

Arch. Corrado Carbonaro

ECOCOMPATIBILITA EDILIZIA TRAMITE LIFE CYCLE ASSESSMENT

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“

5 dicembre 2013

Life Cycle Thinking è un modo di pensare per riconoscere le nostre scelte come parte di un sistema di eventi interconnessi.

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ECOCOMPATIBILITA

Arch. Corrado Carbonaro 5 dicembre 2013

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APPLICAZIONI DELL’LCA

CITTA’

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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.

5 dicembre 2013

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CITTA’

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IL PROGETTO EUROPEO CONCERTO AL PIANO (Alessandria)

5 dicembre 2013

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104 appartamenti, e caratterizzati da:1.Elevata efficienza energetica2.Utilizzo di fonti rinnovabili3.Riorganizzazione dello smaltimento dei rifiuti, del verde, della mobilità

NUOVO ECO-VILLAGGIO

RETROFIT

RENEW

NUOVA CASA ANZIANI

CENTRALE DI COGENERAZIONE DI QUARTIERE

Riqualificazione edilizia ed energetica di 299 abitazioni di proprietà dell’ATC di Alessandria

50 nuove abitazioni ecologiche appartenenti all’Istituto Sociale per la Vecchiaia ad elevata efficienza energetica

Fornirà energia termica ed elettrica a tutto il quartiere

1. Controllo energetico degli edifici (su 240.000 m2 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

CITTA’

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IL NUOVO ECOVILLAGGIO

5 dicembre 2013

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Impianto solare termico per la produzione di A.C.S.

Impianto fotovoltaico integrato nella copertura

Serre solari passive apribili nella fase estiva

“Atrio” per la creazione di un mesoclima nella stagione invernale, apribile nella fase estiva

1. Efficienza EnergeticaIsolamento in fibra di legno (14 cm);Serramenti a teglio termico con vetri tripli basso-emissivi (U= 1,6 W/m2K):Serre solari passive ;Valvole termostatiche;Aerazione meccanica con recupero del calore (50%);

2. Fonti rinnovabiliAllacciamento alla rete di teleriscaldamento di 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. LightingIlluminazione artificiale interna ed esterna da elevata efficienza;Elevati rapporti aeroilluminanti (1/6);

Casa d’angolon° piani: 8 No. appartamenti: 40

Casa microclimatican° piani: 5No. appartamenti: 40

NZEB

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LA STEINHUDE SEA RECREATION FACILITY

5 dicembre 2013

Project: Randal Stout ArchitectClient: City of Steinhude, GermanyCompleted June 2000

EDIFICI INTELLIGENTI: TECNOLOGIE PER COSTRUIRE IL FUTURO

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 foitovoltaicocollettori 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;

COMPONENTI

Arch. Corrado Carbonaro

I PROGETTI DI RICERCA INDUSTRIALE E SVILUPPO SPERIMENTALE GESTITI DA POLIGHT

5 dicembre 2013

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.

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COMPONENTI

Arch. Corrado Carbonaro

ENERGYSKINprototipo di una tecnologia ad elevata efficienza d’involucro

5 dicembre 2013

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.

Contati: Savio - Claudio Lucato, c.lucato@thesan.com 

PARTECIPANTI:Savio SpaFresia Alluminio SpaGStramandinoli SrlFresia Alluminio SpaPolitecnico di Torino - DENERG e DADCapetti Elettronica SrlAMET Srl

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COMPONENTI

Arch. Corrado Carbonaro 5 dicembre 2013

Contatti: https://www.facebook.com/greens2013www.gre-en-s.com

GRE_EN_S - GREen ENvelope SystemProgettazione, 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.

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COMPONENTI

Arch. Corrado Carbonaro 5 dicembre 2013

Contati: corrado.carbonaro@polito.it

SI2 – Sistemi Isolanti InnovativiLe 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.

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COMPONENTI

Arch. Corrado Carbonaro

BLOCK- PLASTERSistema autoportante d’involucro a elevate prestazioni energetico-ambientali

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.

5 dicembre 2013

EDIFICI INTELLIGENTI: TECNOLOGIE PER COSTRUIRE IL FUTURO

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.

CONCLUSIONE

Arch. Corrado Carbonaro

La professione dell’Architetto e le sfide del futuro

5 dicembre 2013

EDIFICI INTELLIGENTI: TECNOLOGIE PER COSTRUIRE IL 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

EDIFICI INTELLIGENTI: TECNOLOGIE PER COSTRUIRE IL FUTURO

Arch. Corrado Carbonaro,Politecnico di Torino,Responsabile tecniclo Laboratorio materiali e componenti dell’Architettura “R.Mattone”D.VALE - Distretto dei Dipartimenti di Architettura e Designe Interateneo di Scienze, Progetto e Politiche del Territorioe-mail: corrado.carbonaro@polito.it

Lo stato della ricerca sulle nuove tecnologie del costruire