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MESSINA, 20 GIUGNO 2010
Alessandra FocàDottorato d i R icerca in Tecnolog ia
de l l ’Arch i tet tura D ipart imento DASTEC - Un ivers i tà d i Reggio Ca labr ia
L’APPLICAZIONE DEI MATERIALI BIOEDILI
20% DELLE EMISSIONI DI GAS
SERRA
20% DI FONTI DI ENERGIA
ALTERNATIVE
entro il 2020
Accordo UE “20 20 20”
L’EFFICIENZA ENERGETICA. LUOGO COMUNE?
LO STATO DELL’ARTE ORIENTA IL PROGETTO SOSTENIBILE SECONDO QUESTI PARADIGMI DI CARATTERE GENERALE
• IL RISPARMIO ENERGETICO•L’USO EFFICIENTE DELLE
RISORSE•LA RIDUZIONE DEI RIFIUTI•LA SALUBRITA’ DEGLI AMBIENTI•…………………………….
• IL RISPARMIO ENERGETICO•L’USO EFFICIENTE DELLE
RISORSE•LA RIDUZIONE DEI RIFIUTI•LA SALUBRITA’ DEGLI AMBIENTI•…………………………….
M
I nuovi requisiti richiesti al progetto edilizio derivanti dalle consolidate esigenze di sostenibilità complessiva e in particolare di “nuove” qualità
dell’ ambiente costruito sono:
… TRASVERSALITÀ DEL MATERIALE NEI PROCESSI EDILIZI
i Settori di Incidenza Ambientale individuati all’Earth Summit del 1992 e sanciti dall’IPCC a Kyoto nel 1997
TRASPORTI
CIVILE
INDUSTRIA
SETTORE COSTRUZIONI
Ciclo Materie
Ciclo Energie
ALCUNI DATI SUL SETTORE DELLE COSTRUZIONI
SU QUALI BASI DEFINIRE UN MATERIALE AMBIENTALMENTE SOSTENIBILE?
”Riduzione ai minimi termini del suo impatto ambientale riferito al suo intero ciclo di vita”
Un materiale si potrebbe definire tanto più sostenibile quanto minori sono:il dispendio di energia e la produzione di rifiuti dall’altro, necessari :
per l’estrazione delle materie prime per la sua realizzazione, per i cicli intermedi di lavorazione, per l’imballaggio, il trasporto e la distribuzione, per l’applicazione, l’uso e il consumo per l’eventuale riutilizzo e riciclo per la sua dismissione o smaltimento finale.
PROCESSO PRODUTTIVO . DAL SISTEMA LINEARE A QUELLO CICLICO
E
M
outputoutput
outputoutput output
output
input input input input
AM M C/R U/G D/3R
Necessità di tradurre il “processo edilizio” in “ciclo edilizio”, con l’obiettivo di minimizzare gli impatti ambientali attraverso la riduzione del consumo di risorse energetiche e materiali e dei rifiuti prodotti dalle attività di costruzione e demolizione.
IL CICLO EDILIZIO DA VALUTARE Resource Extraction Manufacturing
On-Site Construction
Occupancy/Maintenance Demolition
Recycling/Reuse/Disposal
Contenuti energetici di Materiali ed Elementi
Embodied EnergyIsolante Polistirene
117 MJ/Kg
Embodied EnergyIsolante Cellulosa
3.3 MJ/Kg
ECOLOGIA BIOLOGIA UMANA STORIA AZIONE SUI
SENSICRITERI FISICO-
CHIMICI
DISPENDIO ENERGETICO RADIOATTIVITÀ ORIGINE FINITURA
SUPERFICIALEPESO REAZIONE AL CALORE
DISPONIBILITÀ ESALAZIONE DI GAS
PROCESSO DI ESTRAZIONE
COLORE/ESTETICA
REAZIONE ALL'UMIDITÀ
ORIGINE DELLE RISORSE (MINERALE, FOSSILE, MATERIE PRIME RINNOVABILI
TOSSICITÀ COMPORTAMENTO STATICO
AZIONE SUL CLIMA
COMPORTAMENTO ELETTROMAGNETICO
CRITERI PER LA VALUTAZIONE BIOECOLOGICA DEI MATERIALI: UNA PIATTAFORMA CONDIVISA,
IL SISTEMA Environmental Product Declaration
energy in use, embodied energy, inherent energy.
IL CONTESTO CLIMATICO PER IL CONTESTO MATERIALE DEL PROGETTO
UN CASO STUDIO DI VALUTAZIONE PRESTAZIONALE DI UN MATERIALE A BASE ORGANICA
AI FINI DELLA SUA INNOVAZIONE E APPLICAZIONE IN CAMPO EUROPEO
IL CASO STUDIO
IL CASO STUDIO
Nella necessità di trovare soluzioni naturali ad alte prestazioni e basso costo, è possibile attingere
dall’architettura vernacolare??
La ricerca si propone di sviluppare attraverso lo studio di esperienze costruttive tradizionali in terra
cruda, una soluzione di finitura che risponda alle esigenze espresse dal mercato odierno.
Attualizzare la tecnica sviluppando in know-how dei paesi in via di
sviluppo
Implementare la tecnica Studiando un materiale con caratteristiche
prestazionali rispondenti alle esigenze dei climi temperati secondo le prescrizioni normative vigenti
L’IDEA
La METODOLOG
IA
IMPLEMENTA
RE LA SOLUZIONE
TECNICA PER NON DISPERDERE L’ARTE
VERNACOLARE.
ATTUALIZZARE
IL MATERIALE PER L’APPLICAZIONE IN CLIMI TEMPERATI.
rispettare la matrice culturale del rito
sviluppare la conoscenza mantenendo l’autonomia tecnica
formulare il materiale in funzione dei range di conformità espressi dalla normativa di settore
PROPRIETA’ TERMO-FISICHE
Densità ρ 1500 Kg/m³ Fattore di resistenza alla diffusione del calore
μ 10
Calore specifico (massico)
c
J/(Kg∙K)
Capacità termica C J/K Conducibilità termica λ 0,58 W/m K Resistenza termica R m²(K/W)
Trasmittanza termica U W/(m²∙K) Velocità di trasmissione del vapore (dopo 24 ore)
g 138
g/m²
Diffusività termica α m²/s Assorbimento di acqua per capillarità (dopo 24 ore)
W24
1,5
Kg/(m²·h0,5)
Porosità totale 43 % Area specifica superficiale
2,15
g/m²
PROPRIETA’
MECCANICHE Modulo di elasticità E 2000 N/mm² Resistenza meccanica a compressione uniassiale
> 4,3
N/mm²
Resistenza meccanica a flessione
> 1
N/mm²
REQUISITI
COSTRUTTIVI Aderenza al fondo > 0,1 N/mm² Resa (per cm di spessore)
14
Kg/m²
UNA POSSIBILE ANALISI PRECOMPETITIVA
PROPRIETA’ TERMO-FISICHE
Densità ρ 1500 Kg/m³ Fattore di resistenza alla diffusione del calore
μ 5
Calore specifico (massico)
c
J/(Kg∙K)
Capacità termica C J/K Conducibilità termica λ W/m K Resistenza termica R m²(K/W)
Trasmittanza termica U W/(m²∙K) Velocità di trasmissione del vapore (dopo 24 ore)
g
g/m²
Diffusività termica α m²/s Assorbimento di acqua per capillarità (dopo 24 ore)
W24
Kg/(m²·h0,5)
Porosità totale % Area specifica superficiale
g/m²
PROPRIETA’
MECCANICHE Modulo di elasticità E N/mm² Resistenza meccanica a compressione uniassiale
2,2
N/mm²
Resistenza meccanica a flessione
N/mm²
REQUISITI
COSTRUTTIVI Aderenza al fondo N/mm² Resa (per cm di spessore)
15
Kg/m²
ROFIX – GheolehmKNAUF - Idrosana
Si è IDENTIF ICATO i problemi
di natura operativa VERIF ICANDO
le ragioni delle scelte:
FATTIBILITÀ
APPLICABILITÀ
RICHIESTE DEL MERCATO
CONTESTO TERRITORIALE (imprese, realtà applicative,..)
RICADUTE ed OPPORTUNIT
A’
L A R I S P O S TA A Q U E S T E D O M A N D E H A O R I E N TAT O I L P R O D O T T O F I N A L E D E L L A T E S I
PrefinitoMiscelato in cantiere Premiscelato