Il miglioramento energetico degli edifici storici. Un progetto tra compatibilità, conservazione e sostenibilità

The issue of energy improvement of the architectural heritage is a central theme, especially in the Italian context, where, since the early eighties of the twentieth century, the building market is strictly directed to the recovery of the existing built. We have also to take into account that over the 40% of the building has an average time of over fifty years, and now the extent of this problem is well understood. The matter is much more complex if we consider the historical buildings in general, both protected in Italy by Legislative Decree Number 42 of January 2004 (Code of Cultural Heritage and Landscape) but also not bound by national legislation, which possess architectural features for the protection of their material integrity. It is a considerable number of buildings for which we cannot uncritically apply techniques for energy improving because designed only for new construction. These interventions would lead, if implemented without proper evaluation, the loss of characteristics of the buildings and so the sacrifice of material, historical marks and elements that constitute it and that are the primary reason for giving the bond of protection. Therefore, the energy improvement actions must follow the criteria, methodologies and specificities of the conservation, defined by the Code of Landscape and Cultural Heritage as "the direct intervention on the artifact through a series of operations aimed at material integrity and at the recovery of the object, the protection and transmission of its cultural values" (Article 29). Exactly due this reason it is important to understand how this type of intervention can be implemented on a historic building and, at the same time, getting compatible and efficiently results. The cultural heritage is not only the evidence of the history of a people, but also a crucial economic resource, both for its intrinsic value, both for the extent of the building market that moves around his recovery. Acting on the historical heritage means designing the "cure" after careful diagnosis. Theoretical concepts such as the material culture (Pesez & Bucaille, 1978) have imposed a new focus on the objects of common use, on the history of buildings, on the construction techniques and on the signs that time and man have impressed on buildings. The development of a rigorous study process is essential for the preparation of a conservation project and a conscious respectful and sustainable use of historic buildings; any project for historical built should be developed with the objective of respect for the characteristics of the building on which it operates. This is because every historic object, in his uniqueness, with his morphological characteristics, construction technique, materials related to the current state of preservation, has a sort of vocation of use. Starting from the point that architecture always had a function and a social role, the design of the project on cultural heritage must set some objectives for the conservation of the matter. The energy improvement project fits right in between these key interventions to give back function, opportunity and role in the contemporary society to historical buildings. The attempt of that contribution is to illustrate the research applied to the sustainability of operations on the existing architectural heritage. Precisely the sustainability, in addition to the compatibility, must be a fixed point for any type of intervention in the field of conservation, taking into account the relationship between them and the way to reach an appropriate balance. The first phase of the research was directed towards a systematic study of existing documents, both national and international, regarding actions to improve energy saving applicable both to the project of new both to historical buildings. A careful preliminary research was considered propaedeutic and allows the collection, cataloging and synthesis of a wide documentation drawn up by several institutions and including materials of different nature: legislative requirements such as, laws, regulations, planning instruments, documents relating to technical and scientific literature such as tender, guidelines, manuals, and documents relating to cultural literature. The aim of the work was to acquire the theoretical and normative features that have governed the study of these issues and to verify the paths of study to develop. Starting from the current state of art and projects that have addressed this issue, the research project aimed to identify and systematize the most appropriate intervention techniques to the energy improvement of the historical and architectural heritage, paying maximum attention on the sustainability of these operations and on the preservation of historic, architectural and material characters of the buildings still ensuring energy efficiency. The techniques available today on the market are increasingly and rapidly evolving, especially in the field of conservation, and is not necessarily to find the most technological solution, but probably the one that is more compatible with the object of intervention: then we have to search the solutions that combine the world of sustainability with the one of conservation, so the answer to the needs of one does not come over and erase the other needs. For this reason, through the identification and description of technologies for energetic conversion was possible to associate, at each of these, an evaluation of compatibility with the typology, morphology and materiality of the historic buildings and their components. In addition to the compatibility evaluation other assessments regarding the effectiveness of the intervention in terms of thermal and energetic performance, regarding durability and cost-effectiveness were given. These parameters were chosen in relation to the need of conservation of the morphological and material characteristics of historic buildings and to evaluate the effective energy improvement achievable, while taking into account the overall costs of these operations. The method of calculation of parameters is carried out in order to provide objective and verifiable data. The scores of the individual parameters calculated as described above were inserted into summary tables to allow an easy and immediate comparison between the different interventions planned and also to constitute a systematic catalog useful for the evaluation of interventions. In this way a possible end-user could immediately select or evaluate an intervention in relation to the parameter to be favored, from time to time in relation to different historical, morphological and material characteristics of the building on which it operates. This does not mean constraining a path that goes from knowledge to the project within rigid schemes but, instead, making clear the relationships that exist between objectives, knowledge, planning and intervention, according to levels of gradual deepening through the development of a methodological and suitable framework. So there was the necessity of finding the equilibrium point case by case and the way in which to introduce this concept in future codes and in guide lines. Defining a path for the preservation of the existing and, at the same time, for the energy improvement project, means addressing the problem in global terms, involving all actors in order to identify, in the design process, the key of needs for a multidisciplinary approach of the analytical phases and to identify an orderly sequence of moments of verification. It then attempts to define a design path of intervention, for the part relating to the works of conservation and energy improving, specifying its applicability to various situations and thus identifying a feasible design and methodological process.

La tesi in oggetto ha come obiettivo l’individuazione e la valutazione di interventi che garantiscano, al contempo, il miglioramento energetico e la salvaguardia delle caratteristiche morfologiche, materiche e architettoniche del patrimonio storico diffuso. Quello del miglioramento energetico del patrimonio architettonico è un tema attualmente molto dibattuto, in modo particolare nel contesto italiano, dove, dagli inizi degli anni Ottanta del Novecento, il mercato edilizio si concentra su attività di recupero dell’esistente. Se si considerano inoltre le problematiche dovute al consumo di energia e alle emissioni di gas effetto serra ben si comprende la portata del problema. Gli edifici infatti sono responsabili del 40% del consumo globale di energia nell'Unione Europea e del 25% tra emissione diretta dovuta alla combustione e emissione indiretta dovuta alla trasformazione dell’energia . In aggiunta i consumi del settore civile aumentano ogni anno di circa il 2% (a differenza invece di quelli del settore industriale, in diminuzione), soprattutto nel periodo estivo, dove il raffrescamento provoca picchi di assorbimento dell’energia che superano quelli invernali . La questione è assai più complessa se si considerano non solo i cosiddetti “edifici di pregio” tutelati dal Codice dei Beni Culturali e del Paesaggio , ma soprattutto i beni non vincolati dalla legislazione nazionale, che possiedono comunque caratteristiche architettoniche da salvaguardare nella loro integrità materica e architettonica. Si tratta, anche in questo caso, di un numero considerevole di edifici per i quali non è possibile applicare acriticamente tecniche di miglioramento energetico, a volte concepite per le sole nuove costruzioni, che comporterebbero, se realizzate senza opportune valutazioni, la perdita dei caratteri dell’edificio, il sacrificio dei materiali e degli elementi storici che lo costituiscono. La Direttiva Europea 91 del 2002 ha inoltre introdotto regolamenti e pratiche nuove e innovative, rispetto alle precedenti direttive, creando però ancor più confusione, soprattutto in riferimento agli edifici esistenti, per i quali, se interessati da importanti ristrutturazioni, si rendono necessari interventi di miglioramento energetico. Questo dovrà quindi seguire i criteri, le metodologie e le specificità dell’intervento di restauro, definito dal Codice dei Beni Culturali e Paesaggistici, come un intervento diretto sul bene attraverso un complesso di operazioni finalizzate alla conservazione dell’unicità dei suoi particolari, delle caratteristiche morfologiche, delle tecniche costruttive originarie, dell'integrità materiale, al recupero del bene medesimo, alla protezione ed alla trasmissione dei suoi valori culturali . Ogni società ha sempre dovuto fare i conti con l'insieme delle preesistenze ereditate dal passato che acquisiscono un valore di risorsa collettiva, ossia di insieme di oggetti che posseggono un valore d'uso e un valore di documento, l’insieme di oggetti che posseggono la capacità di trasmettere significati. Il patrimonio culturale costituisce, dunque, non solo la testimonianza della storia di un popolo, ma anche una fondamentale risorsa economica, sia per il suo valore intrinseco, sia per l’entità del mercato edilizio che si muove intorno al suo recupero. Il tema della conservazione dei beni architettonici e del paesaggio comprende oggi, in modo particolare in Italia, una buona quantità delle possibilità di lavoro nel campo di un architetto, dal momento che si assiste, pressoché quotidianamente, ad un ampliamento della sensibilità e dell’interesse per un numero sempre più vasto di oggetti: dai cosiddetti monumenti al costruito diffuso, al “moderno”, ai centri storici sino alla città esistente, ai giardini ed al paesaggio. Lo stato della disciplina del restauro, ambito nel quale debbono essere inquadrati nella loro globalità gli interventi sull'esistente, è frutto di un secolare e vivissimo dibattito che ha comportato profondi cambiamenti non solo nei presupposti teorici ma anche negli aspetti squisitamente tecnici e operativi. Oggi, intervenire sul patrimonio storico significa progettarne le operatività dopo accurate anamnesi e diagnosi. Concetti teorici quali quello di cultura materiale hanno imposto una nuova attenzione per gli oggetti d’uso comune, per la storia delle fabbriche, per le tecniche costruttive e per i segni che il tempo e l’uomo hanno impresso sugli edifici. Le acquisizioni teoriche, hanno mutato anche la prassi operativa che prende sempre più avvio da una meticolosa conoscenza dell’oggetto sul quale si opera e gli studi, le metodologie di indagine e le tecniche di intervento sul costruito storico sono ormai consolidate e sperimentate nella loro durata ed efficacia sia per quanto riguarda i singoli materiali componenti gli edifici sia per quanto concernono le modalità di applicazione. Pertanto, la messa a punto di un iter di studio rigoroso è fondamentale per la redazione di un progetto di conservazione ed uso degli edifici storici consapevole, rispettoso e durevole. Anche il progetto del nuovo per il patrimonio storico, come intervento di architettura, perciò con una funzione e un ruolo sociale, dovrebbe porsi alcuni obiettivi relativamente alla conservazione della materia di cui sono composti gli edifici. Il progetto di miglioramento energetico si inquadra proprio tra quegli interventi fondamentali per ridare funzionalità, opportunità e ruolo all'interno della società contemporanea agli edifici storici. In primo luogo ogni progetto del nuovo per il costruito dovrebbe porsi l’obiettivo del rispetto per i caratteri dell’edificio su cui interviene. Ciò perché ogni fabbrica storica, nella sua unicità, con le sue caratteristiche morfologiche, costruttive, materiche connesse all'attuale stato di conservazione ha una sorta di vocazione d’uso. Stabilire quindi l’uso del patrimonio storico in rapporto alle sue caratteristiche, non imponendo una funzione come se l’edificio fosse un’entità generica, è cruciale per la riuscita dell’intervento di restauro e, ancora di più, per la riuscita dell’intervento di miglioramento energetico. In secondo luogo, è opportuno lavorare per aggiunta e non per sottrazione, avendo la capacità di non nascondere il testo architettonico e il suo stratificato palinsesto. Il nuovo deve pertanto avere una riconoscibilità e una autonomia che, in taluni casi, vengono declinati con nuovi materiali volti a ricostruire le forme perdute, in altri, considerando l’architettura come un’opera aperta e l’intervento come ulteriore stratificazione del tempo. I materiali e le tecniche impiegate per il progetto del nuovo dovrebbero essere compatibili con l’esistente e, in ultimo, ogni intervento dovrebbe essere non distruttivo e reversibile. Per questi motivi, i principali obiettivi che ci si pone, sono rivolti alla salvaguardia delle caratteristiche storiche, architettoniche e materiche degli edifici e a garantire un’efficacia di questi interventi, cercando allo stesso tempo di capire quale può essere la relazione tra questi due punti fondamentali. Questo però non significa costringere la ricerca in un percorso forzato, che va dalla conoscenza al progetto tramite rigidi schemi, ma, al contrario, rendendo trasparenti le relazioni che esistono tra gli obiettivi, la conoscenza, la progettazione e gli interventi, trovando un punto di equilibrio, anche tramite graduali livelli di approfondimento, e il modo di introdurre questi concetti in future e condivise linee guida.