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PROGETTAZIONE DI SISTEMI COSTRUTTIVI INNOVATIVI - Prof. Arch. Sergio Rinaldi - a.a. 2009/10 S.U.N. \ Architettura C.di L. in Architettura Ingegneria corso.

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1 PROGETTAZIONE DI SISTEMI COSTRUTTIVI INNOVATIVI - Prof. Arch. Sergio Rinaldi - a.a. 2009/10 S.U.N. \ Architettura C.di L. in Architettura Ingegneria corso Integrato di Tecnologie Innovative per la Costruzione PROGETTAZIONE DI SISTEMI COSTRUTTIVI INNOVATIVI Prof. Arch. Sergio Rinaldi a.a. 2009/10 INNOVAZIONE TECNOLOGICA 25/03/10

2 PROGETTAZIONE DI SISTEMI COSTRUTTIVI INNOVATIVI - Prof. Arch. Sergio Rinaldi - a.a. 2009/10 N. Sinopoli – V. Tatano (a cura di) Sulle tracce dellinnovazione, Franco Angeli, MI 2002 Cap. I (pagg. 7 – 20) Cap. 5° (pagg. 158 – 168) Gli obiettivi di eco-innovazione per i materiali ed i prodotti da costruzione sono individuati in una prospettiva al 2030 dalle indicazioni di ricerca proposte dalla PTIC (piattaforma tecnologica italiana delle costruzioni) 1 1) Le Piattaforme Europee hanno lo scopo di indirizzare i fondi Europei per la Ricerca e lo Sviluppo verso argomenti di interesse industriale 25/03/10

3 PROGETTAZIONE DI SISTEMI COSTRUTTIVI INNOVATIVI - Prof. Arch. Sergio Rinaldi - a.a. 2009/10 Innovare significa creare ex-novo. o modificare rispetto alla consuetudine oggetti, metodi, comportamenti. Innovare in un determinato settore significa realizzare un oggetto (un materiale di base, un semilavorato, un componente, un'attrezzatura, una tecnica, una lavorazione, ma anche una procedura, un modello organizzativo, un servizio) diverso in tutto o in parte rispetto agli oggetti di cui si ha esperienza. Una innovazione può derivare dal caso o dalla necessità; da una situazione fortuita o, più spesso, dalla volontà di dare soluzione ad un'esigenza o a un problema che non si è in grado di risolvere. (N. Sinopoli 2002) 25/03/10

4 PROGETTAZIONE DI SISTEMI COSTRUTTIVI INNOVATIVI - Prof. Arch. Sergio Rinaldi - a.a. 2009/10 Es. la scoperta del vetro viene fatta risalire alla fusione e successiva solidificazione di sabbia silicea avvenuta per caso. Il progressivo esaurimento delle risorse forestali, anche per la crescente richiesta di legno per le costruzioni navali, in Inghilterra favorì lo sfruttamento del carbon fossile in luogo del tradizionale carbone di legna. Lesigenza di migliorare la qualità del ferro che fino ai primi del 700 veniva ottenuto fondendo i minerali di ferro con il carbone fossile che a causa delle sue impurità, rendevano il metallo fragile poco utilizzabile, portò allintroduzione del carbon Coke che, mediante un processo di "distillazione distruttiva", eliminava le impurità del carbone fossile. Abraham Darby 1°, nel 1709 operò la prima fusione del ferro con il carbon Coke in sostituzione del tradizionale carbone di legna ottenendo la ghisa ed aprendo la strada alla diffusione dellacciaio nelle costruzioni. 25/03/10

5 PROGETTAZIONE DI SISTEMI COSTRUTTIVI INNOVATIVI - Prof. Arch. Sergio Rinaldi - a.a. 2009/10 Lo sviluppo delle energie alternative a seguito della crisi energetica e del fallimento del nucleare Lintroduzione di molte innovazioni nel processo di costruzione della cattedrale gotica secondo R. Bechmann nel suo le radici delle cattedrali, fu determinato, in modo notevole, nell area dellIle de France, dalla scarsità di legname di specie e qualità adatte al sostegno dei carichi in gioco, 25/03/10 Condizioni di necessità come motori di innovazione

6 PROGETTAZIONE DI SISTEMI COSTRUTTIVI INNOVATIVI - Prof. Arch. Sergio Rinaldi - a.a. 2009/10 25/03/10 L'innovazione può riguardare un prodotto o un processo: nel primo caso il risultato dell'innovazione riguarda gli oggetti materiali, la seconda quelli immateriali (e cioè le modalità di svolgimento di determinate operazioni e gli aspetti organizzativi e procedurali). Talvolta alcune innovazioni si manifestano al solo livello del prodotto, talvolta l'esistenza di un nuovo prodotto implica anche delle trasformazioni più o meno profonde del processo nel quale il nuovo prodotto si inserisce

7 PROGETTAZIONE DI SISTEMI COSTRUTTIVI INNOVATIVI - Prof. Arch. Sergio Rinaldi - a.a. 2009/10 25/03/10 Legno lamellare esempio di innovazione di prodotto che impone innovazione del processo di produzione

8 PROGETTAZIONE DI SISTEMI COSTRUTTIVI INNOVATIVI - Prof. Arch. Sergio Rinaldi - a.a. 2009/10 I nuovi materiali trasparenti Il cemento armato: particolare del Brevetto Hennebique e collegamento dei ferri tra pilastro e trave Innovazione di prodotto 25/03/10

9 PROGETTAZIONE DI SISTEMI COSTRUTTIVI INNOVATIVI - Prof. Arch. Sergio Rinaldi - a.a. 2009/10 Innovazione di processo Procedura di produzione dei nastri di acciaio mediante colata continua Fornaci per laterizio di tipo circolare e del tipo Hoffman a fuoco continuo 25/03/10

10 PROGETTAZIONE DI SISTEMI COSTRUTTIVI INNOVATIVI - Prof. Arch. Sergio Rinaldi - a.a. 2009/10 Innovazione di procedimento Sistemi industrializzati per il getto del cls Il cristal Palace di J. Paxton (1851) 25/03/10

11 PROGETTAZIONE DI SISTEMI COSTRUTTIVI INNOVATIVI - Prof. Arch. Sergio Rinaldi - a.a. 2009/10 Vetrata elettrocromica. Lelemento base è costituito da un film a cristalli liquidi incollato tra due lastre trasparenti, normalmente opaco, diventa trasparente se si attiva una piccola carica elettrica (prod. Isoclima PD) Controllo cibernetico della schermatura solare nellistituto del mondo arabo di J. Nouvel a Parigi Il trasferimento tecnologico di innovazioni prodotte in settori tecnologicamente avanzati 25/03/10

12 PROGETTAZIONE DI SISTEMI COSTRUTTIVI INNOVATIVI - Prof. Arch. Sergio Rinaldi - a.a. 2009/10 Pannelli di rivestimento ed elementi architettonici in marmo ottenuti con tagliatrici a filo diamantato a controllo numerico La destandardizzazione della produzione industriale Alcuni paradigmi dellinnovazione tecnologica 25/03/10

13 PROGETTAZIONE DI SISTEMI COSTRUTTIVI INNOVATIVI - Prof. Arch. Sergio Rinaldi - a.a. 2009/10 Nellauditorio e centro congressi a San Sebastian (E) di Rafael Moneo (1999) ad una struttura in c.c.a. gettato in opera si collega un doppio involucro vetrato montato a secco. Prototipo sperimentale di modulo abitativo costituito da telaio in legno, facciate in telai metallici rivestiti di tavelloni montati a secco, solai in lamellare e scocche di g.r.c. e pareti divisorie in muratura realizzata in opera. (ricerca Centro tecnologico RDB) LIbridazione di materiali e tecniche costruttive 25/03/10 Alcuni paradigmi dellinnovazione tecnologica

14 PROGETTAZIONE DI SISTEMI COSTRUTTIVI INNOVATIVI - Prof. Arch. Sergio Rinaldi - a.a. 2009/10 Criteri per uninnovazione ecoefficiente nel settore delle costruzioni Ridurre la quantità di materia e il consumo di risorse Chiudere il cerchio: riuso e riciclo Conservare lenergia Ridurre le emissioni Limitare rumore e pericoli 25/03/10

15 PROGETTAZIONE DI SISTEMI COSTRUTTIVI INNOVATIVI - Prof. Arch. Sergio Rinaldi - a.a. 2009/10 Pannello composito con struttura a nido dape Alucore Pannello con struttura alveolare honeycomb accoppiato a lastrasottile in pietra naturale Trave composta con ali di spessore diverso Ridurre il contenuto di materia in semila-vorati e prodotti impiegando sezioni cave, in luogo di quelle piene, e profili ottimizzati. 25/03/10

16 PROGETTAZIONE DI SISTEMI COSTRUTTIVI INNOVATIVI - Prof. Arch. Sergio Rinaldi - a.a. 2009/10 Riduzione del consumo di risorse Consumo di materia prima: dedotto sulla base di dati reali e accertati. La quantificazione e valutazione delle risorse disponibili non rientrano in questambito. Consumo di energia (energia grigia) Inquinamento dellaria e dellacqua : si riferisce a tutte le emissioni provocate dai processi produttivi compresi evidentemente quelli richiesti dalla produzione di energia (valutazione spesso espressa sotto forma di quantità daria e dacqua critiche considerando i valori limite dinquinamento stabiliti dalle leggi vigenti o adottando altri criteri quali la loro influenza sulleffetto serra, sul buco nellozono o sullacidificazione delle acque). Inquinamento del suolo: considera tutte le sostanze non recuperabili emesse dai processi che avvengono su suoli non protetti (valutazione quantitativa non sempre possibile per mancanza di valori limite dinquinamento). Altri aspetti: valutazione della disponibilità delle risorse, aspetti positivi della produzione combinata, ricadute sociali indotte dalla produzione, ecc

17 PROGETTAZIONE DI SISTEMI COSTRUTTIVI INNOVATIVI - Prof. Arch. Sergio Rinaldi - a.a. 2009/10 Riciclaggio di materiali e componenti: vengono trasformati dalla loro originale funzione per limpiego in altri settori produttivi (es. frantumazione di parabrezza per la produzione di pannelli in fibra di vetro) Riuso di materiali: reimpiego con la stessa funzione (es. reimpiego di vecchie tegole o mattoni non danneggiati da demolizione) Recupero di componenti: porzioni riutilizzabili per ottenere prodotti uguali o paragonabili a quelli di partenza (es. parti di serramenti utilizzati per produrne di nuovi)

18 PROGETTAZIONE DI SISTEMI COSTRUTTIVI INNOVATIVI - Prof. Arch. Sergio Rinaldi - a.a. 2009/10 RECYHOUSE è unesperienza Pilota realizzata in Belgio a Limelette dal CSTC con fondi UE nellambito del programma LIFE -DG Environment, utilizzando materiali riciclati provenienti da altre attività e settori industriali extra edilizi.

19 PROGETTAZIONE DI SISTEMI COSTRUTTIVI INNOVATIVI - Prof. Arch. Sergio Rinaldi - a.a. 2009/10 Pannelli FV integrati in facciate continue (Documentazione tecnica Schuco) Conservare lenergia 25/03/10

20 PROGETTAZIONE DI SISTEMI COSTRUTTIVI INNOVATIVI - Prof. Arch. Sergio Rinaldi - a.a. 2009/10 Requisiti di biocompatibilità dei materiali : - Assenza di emissioni nocive - Igroscopicità e traspirabilità - Antistaticità e ridotta conducibilità elettrica - Buona resistenza al fuoco ed assenza di fumi tossici in caso dincendio - Assenza di radioattività - Produzione non nociva per i lavoratori - Stabilità nel tempo

21 PROGETTAZIONE DI SISTEMI COSTRUTTIVI INNOVATIVI - Prof. Arch. Sergio Rinaldi - a.a. 2009/10 9/12/08 i prodotti edilizi possono rilasciare i seguenti inquinanti: inquinanti di natura fisica: radon e prodotti di decadimento; composti organici volatili e semivolatili, in particolare formaldeide e antiparassitari; inquinanti biologici: funghi, muffe, batteri; fibre minerali naturali e artificiali: amianto, lana di vetro, lana di roccia. I prodotti edilizi possono peggiorare le condizioni abitative secondo tre modalità: rilasciando direttamente sostanze inquinanti o pericolose (composti organici volatili, radon, polveri, fibre); adsorbendo e successivamente rilasciando sostanze presenti nell'aria e provenienti da altre fonti (per esempio da attività o da altre fonti); favorendo l'accumulo di sporco e la crescita di microrganismi. Prodotti da costruzione e inquinamento interno


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