Optimization strategies in recladding design of the high rise buildings : Galfa tower case of study

Nowadays, ambient sustainability and energy efficiency issues are increasingly in the spotlight of the building design. Sustainable construction approach is growing in the market of new construction, especially for the commercial and institutional buildings, increasing the gap between new and existing buildings. The old constructions are characterized by inefficient energy and ambient performances and need recovery and renovation interventions. External envelope affects the energy behaviour of the building and permits to relate the construction with the external environment. With the renovation of the external façade is possible to improve the architectural, functional and economic features of the building and to increase its energy efficiency. This report is the result of the work experience started four years ago and still in progress in Metalsigma Tunesi S.p.A., company leader in the production of aluminum facades and building envelope components. During these years has been possible to examine some project of construction or maintenance of glass facades. The case of study chosen is the recladding project of Galfa tower achieved in Milan because it is a sample of performance optimization characterized by architectural and cultural relevance. The aim of the dissertation is to show different strategies implemented during the project phase for the technical, economic and performance optimization of the new façade system, considering the regulations and with respect of the original façade architecture. After an overview of the energy efficiency issue and on different recladding examples, and a chapter about the history of Galfa tower, the analysis starts with the architectural comparison between the original and new facades. In this part, the curtain wall system type is selected. The optimization consists of the technical analysis of the façade’s profiles and calculation of costs for three different system types. From the comparison of the analyses results, the optimized system is selected and, then, is subjected to static and thermal verifications in order to respect the safety and energy efficiency standards. The system of the curtain wall achieved from the optimization process allowed to guarantee a new façade for Galfa tower having a better energy and performance behaviour. Designed with cutting-edge techniques which permits cost savings without decrease of quality, the system of the curtain wall achieved from the optimization process allowed to guarantee a new façade for Galfa tower having a better energy and performance behaviour and preserving the symbolic image of the tower in the Milan skyline.

Al giorno d’oggi le tematiche di sostenibilità ambientale ed efficienza energetica sono sempre più al centro dell’attenzione della progettazione edilizia. L’approccio alla costruzione sostenibile sta dominando il mercato della nuova costruzione, in particolare per gli edifici ad uso commerciale ed istituzionale, creando un gap sempre più evidente tra il nuovo e l’esistente. Gli edifici costruiti negli anni passati presentano prestazioni energetiche ed ambientali inefficienti e necessitano di intervento di recupero e di riqualificazione. L’involucro edilizio gioca un ruolo fondamentale nel comportamento energetico dell’edificio ed è l’elemento che mette in relazione l’edificio con l’ambiente esterno. Un intervento di ristrutturazione della facciata permette di potenziare l’aspetto architettonico, funzionale ed economico dell’edificio e di incrementarne l’efficienza energetica. Il presente elaborato nasce dall’esperienza lavorativa avviata quattro anni fa e tuttora in corso in Metalsigma Tunesi S.p.A., azienda leader nella produzione di facciate in alluminio e complementi di involucro edilizio. Durante questi anni è stato possibile prendere visione a diversi progetti dedicati alla nuova realizzazione o manutenzione di facciate vetrate. È stato scelto come caso di studio il progetto di “Recladding” di Torre Galfa realizzato a Milano, in quanto significativo non solo dal punto di vista di ottimizzazione prestazionale ma anche dal punto di vista architettonico e culturale. L’obiettivo della tesi è quello di mostrare diverse strategie adottate durante la fase di progettazione con lo scopo di ottimizzare al meglio dal punto di vista tecnico, economico e prestazionale il nuovo sistema di facciata, con particolare attenzione verso le normative vigenti e rispetto verso l’architettura della facciata originale. Dopo un inquadramento generale sul tema dell’efficienza energetica e riguardo diversi progetti di Recladding e un capitolo introduttivo relativo alla storia di Torre Galfa, ha inizio l’analisi del caso di studio, nel quale, attraverso un confronto architettonico con la facciata originale, è selezionata la tipologia di sistema di facciata. Una volta scelto un modello tipo di facciata e tre diverse soluzioni di sistema, vengono svolte le analisi tecniche dei profili di facciata e un confronto dei costi di realizzazione del sistema, fino ad ottenere la configurazione ottimale. Per completezza il sistema prescelto è sottoposto a verifiche statiche e termiche al fine di rispettare le normative di sicurezza ed efficienza energetica. Il sistema di facciata selezionato a seguito del processo di ottimizzazione e verificato secondo normative ha permesso di garantire a Torre Galfa una facciata migliore per efficienza energetica e prestazionale, utilizzando tecniche all’avanguardia che garantiscono un risparmio economico senza rinunciare alla qualità, e tutelando l’immagine simbolica che detiene la torre nello skyline milanese.