Progettazione integrata : linee guida applicate a un caso studio per la riqualificazione energetica

The Italian building heritage is the oldest in Europe: the cadastral statistics in 2012 indicate that about 53% of the buildings are residential, of which 25% has never been submitted to redevelopment, 5% need urgent interventions and 40% require extraordinary maintenance measures. There are about 2.5 million buildings in a poor or mediocre state of conservation. These statistics show the state of advanced degradation or abandonment in Italy, but, at the same time, these buildings could be used to create something new, without breaking down the existing elements. Avoiding demolitions, saving time and money, but verifying the stability and the security of existing load-bearing structures, is essential to provide accessible buildings. The restoration of the existing building heritage is one of the fundamental themes on which the work of the designers is based on; there are many difficulties, since the intervention involves a deeper study, rather than in the new one, because is intrinsic in the design process. However, the maintenance of the existing constructions is an obstacle that in many case, the designers do not face with the necessary knowledge. Therefore, supporting future development involves the necessary optimization of buildings in relation to their structure, costs and energy consumption. The engineers have already deal with the structural aspects of building, obtaining considerable benefits over the years, with new technologies that allow to complete the recovery or even the improvement of the bearing capacity of the elements, ensuring designers the possibility to start from a skeleton already existing, on which only energetic measures must be applied. Thus, the D.M. n. 2456 of 08/03/2017, defines "important first level renovation" as an "intervention that involves the building envelope with an incidence of more than 50% of the total gross dispersing surface of the building and the renovation of the heating system in winter and/or summer periods. Therefore, an important first level restructuring intervention occurs when, in addition to the intervention on the entire building, there is a substantial modification on both the production and distribution systems and the heat emission of the pre-existing air conditioning services". The main objective of a restoration like this, is the increase of the energetic, structural and thermos-acoustic performances. In the construction field, the increasing interest on energy issues has changed the way to approach to the existing buildings and how to inhabit them; the improvement of energy performance is the major contribution to ensure energy savings. This thesis work focus on the renovation of a single-family building and on energy improvement, excluding the demolition of the main building elements and presenting easy-to-use solutions to anyone who think that building renovation is an accessible solution. The benefits of this process are:  better quality of life: the rooms are warmer in winter and cooler in summer;  protection of building structures: the moisture and the formation of mould must be avoided;  reduction of heating costs;  increase in the value of the property;  the government pays back up to 65% of the total cost considering a limit of 100,000 € in 10 years. The goal is to create a three-dimensional model of an existing building that should be considered as a benchmark and to analyse it providing solutions and improvements that are economically advantageous, reaching the main purpose: create an economically sustainable building. However, few designers know what this is all about and what is necessary to do in order to expiate this problem considering the technologies and the most appropriate ways. In many cases, solutions are taking in consideration just because the standards, without really know what it is planning; not to mention the certifications issued, which unfortunately are done by all categories of professionals, enabled or unlicensed. All of this leads to a waste of materials, energy, and money and to ineffective systems installed. Thus, the passive houses are becoming more and more realistic and, in order to achieve a modernization of the building, focusing on the energy efficiency, it is necessary to guarantee the thermal comfort, through a lower transmission of the building envelope. Moreover, considering that the only intervention on the construction elements is not enough to guarantee the achievement of low energy consumption, it is useful to improve the system. The various strategies adopted outline an energetic rehabilitation of the entire building, analysing both the constructive and the plant aspects. The combination of these factors gives benefits reaching an improvement in the internal conditions. Therefore, the energy improvement of a building is multidisciplinary issue that architects and engineers have in everyday practice, but, in the construction field, another relevant aspect is the realization phase of a work. Thanks to the BIM modelling tool, as Autodesk Revit, it is possible to create the computation of the work and its construction site set-up in order to give a more realist idea of what will be the final realization. In this thesis work will be evaluated the approach to the redevelopment of a building by analysing the design aspect, up to the constructive one.

Il patrimonio immobiliare italiano è il più vecchio d’Europa: le statistiche catastali del 2012 indicano che circa il 53% degli edifici è di tipo residenziale, di cui il 25% non è mai stato sottoposto a interventi di riqualificazione, il 5% necessita di interventi urgenti e il 40% richiede misure di manutenzione straordinaria. Sono circa 2,5 milioni gli edifici in stato di conservazione pessimo o mediocre. Queste statistiche fanno capire lo stato di degrado avanzato o di abbandono presente in Italia, ma allo stesso tempo quanto questi edifici potrebbero essere sfruttati per creare qualcosa di nuovo, senza per forza abbattere l’esistente. Evitare demolizioni, permette un risparmio di tempo e denaro, ma comporta, visto il ciclo di vita a cui l’edificio è già andato incontro, delle verifiche di stabilità e sicurezza delle strutture portanti esistenti, fondamentali per rendere gli edifici agibili. Il recupero del patrimonio edilizio esistente, è uno dei temi fondamentali su cui i progettisti lavorano e talvolta incontrano parecchie difficoltà, poiché intervenire su qualcosa di esistente implica uno studio, che, nel nuovo, è intrinseco nell’iter progettuale, ma nel mantenimento dell’esistente porta a prese di posizione che spesso i progettisti non affrontano con l’approccio e la conoscenza necessaria. Supportare quindi il futuro sviluppo comporta la necessaria ottimizzazione degli edifici in relazione alla loro struttura, ai costi e al consumo energetico. L’aspetto strutturale è un problema su cui la cultura ingegneristica si è già scontrata, avendo negli anni benefici notevoli, con le nuove tecnologie che permettono il recupero completo o addirittura il miglioramento delle capacità portanti degli elementi, garantendo ai progettisti la possibilità di partire da uno scheletro già esistente, solido e su cui dovranno essere apportati solo gli accorgimenti energetici. Il D.M. n. 2456 del 08/03/2017 infatti definisce “Ristrutturazione importante di primo livello” come un “intervento che interessa l’involucro edilizio con un’incidenza superiore al 50% della superficie disperdente lorda complessiva dell’edificio, costituito dall’unione di tutte le unità immobiliari che lo compongono, e comporta anche la ristrutturazione dell’impianto termico per il servizio di climatizzazione invernale e/o estiva. Pertanto si ricade in un intervento di ristrutturazione importante di primo livello quando, in aggiunta all’intervento sull’intero fabbricato, viene effettuata la modifica sostanziale sia dei sistemi di produzione e di distribuzione che di emissione del calore dei servizi di climatizzazione preesistenti”. L’obbiettivo principale di una ristrutturazione di questo tipo, quindi, è l’aumento delle prestazioni, che esse siano di natura energetica, strutturale o termoacustica. Nel campo delle costruzioni, l’aumento dell’interesse verso i problemi in materia energetica sta cambiando il modo in cui ci si approccia alle costruzioni esistenti e il modo di abitarle; il miglioramento delle performance energetiche è il contributo maggiore per garantire un risparmio energetico. Con questo elaborato si vuole affrontare la ristrutturazione di un edificio monofamiliare, escludendo l’abbattimento della costruzione principale e soffermando l’attenzione sul miglioramento energetico, presentando soluzioni di facile utilizzo a chiunque voglia o debba convincersi che il recupero edilizio è una soluzione accessibile. I benefici a cui si va incontro sono notevoli: - migliore qualità della vita: gli ambienti sono più caldi d’inverno e più freschi d’estate; - protezione delle strutture degli edifici: bisogna evitare la formazione di condensa e della conseguente muffa; - riduzione delle spese di riscaldamento; - incremento del valore dell’immobile; - lo stato rimborsa fino al 65% dell’importo speso fino a un limite di 100.000 € in 10 anni. L’obiettivo è quello di creare il modello tridimensionale di un edificio esistente che sia di riferimento e di analizzarlo cercando di fornire soluzioni e miglioramenti economicamente vantaggiosi, ma soprattutto efficaci al raggiungimento dell’obiettivo: realizzare un edificio economicamente sostenibile. Pochi professionisti, infatti, sanno di cosa si sta parlando e di conseguenza pochi sanno cosa fare per espiare questo problema con le tecnologie e nelle modalità più appropriate. In tanti casi, si procede suggerendo soluzioni solo perché gli standard impongono questo, senza realmente sapere quello che si sta progettando. Per non parlare delle certificazioni rilasciate, permesse a tutte le categorie di professionisti, che però, per competenze acquisite non adatte o per documentazioni di macchina non fornite o non richieste all’epoca d’installazione, portano all’elaborazione di prodotti non al pieno delle proprie possibilità, con conseguente spreco di materiali, energie e soldi e inefficacia dei sistemi installati. Tutto questo considerando che l’avvento del passivo sta diventando sempre più reale e in alcuni casi spaventoso. Quindi, per ottenere una modernizzazione dell’edificio, focalizzando l’attenzione anche sull’efficienza energetica, si è pensato di garantire un comfort termico, attraverso una minore trasmissione tramite l’involucro dell’edificio stesso. Inoltre, considerando che il solo intervento sugli elementi costruttivi non è sufficiente a garantire il raggiungimento di un basso consumo energetico, si è pensato ad un miglioramento dell’impianto. Le varie strategie adottate delineano un risanamento energetico dell’intero edificio analizzando sia l’aspetto costruttivo che quello impiantistico. La combinazione quindi, di questi fattori dà un valore aggiunto alla struttura e l’importanza di queste scelte diventa rilevante in quanto porta ad un miglioramento delle condizioni abitative. Il problema quindi del miglioramento energetico di un edifico è di carattere multidisciplinare che architetti ed ingegneri incontrano ormai nella pratica di tutti i giorni; ma un’altra materia rilevante in campo edile è la fase realizzativa di un’opera. Attraverso lo strumento di modellazione BIM, Autodesk Revit, ci prefissiamo l’obiettivo di realizzare il computo e la cantierizzazione dell’opera che andremo a progettare per dare un’idea concreta di quello che sarà il lavoro da svolgere nell’ambito della costruzione vera e propria, partendo dalle fasi iniziali e arrivando alla realizzazione finale dell’opera. In questo lavoro di tesi si vedrà come approcciarsi alla riqualificazione di un’opera analizzando l’aspetto progettuale, fino ad arrivare a quello costruttivo.